CN116221022A - 用于操作风电场的方法和风电场 - Google Patents

用于操作风电场的方法和风电场 Download PDF

Info

Publication number
CN116221022A
CN116221022A CN202211553063.0A CN202211553063A CN116221022A CN 116221022 A CN116221022 A CN 116221022A CN 202211553063 A CN202211553063 A CN 202211553063A CN 116221022 A CN116221022 A CN 116221022A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wind
wind turbines
power
rotor
conversion system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211553063.0A
Other languages
English (en)
Inventor
K·V·R·加迪拉茹
B·帕莱索普
S·莫汉
S-P·苏布拉马尼安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Renovables Espana SL
Original Assignee
General Electric Renovables Espana SL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Renovables Espana SL filed Critical General Electric Renovables Espana SL
Publication of CN116221022A publication Critical patent/CN116221022A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/028—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/028—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
    • F03D7/0284—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power in relation to the state of the electric grid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/048—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller controlling wind farms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
    • F03D9/257—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor the wind motor being part of a wind farm
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J11/00—Circuit arrangements for providing service supply to auxiliaries of stations in which electric power is generated, distributed or converted
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/388—Islanding, i.e. disconnection of local power supply from the network
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/103—Purpose of the control system to affect the output of the engine
    • F05B2270/1033—Power (if explicitly mentioned)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32—Wind speeds
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/28—The renewable source being wind energy
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/18—The network being internal to a power source or plant
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

公开了一种用于操作风电场的方法，所述风电场具有能够相互和与电网电连接的风力涡轮的串。每个风力涡轮包括带有转子叶片的转子、与转子机械连接的功率转换***以及至少一个辅助子***。所述方法包括：在孤岛操作模式下操作所述串的风力涡轮，在该孤岛操作模式下，风力涡轮不与电网连接，并且相应的至少一个辅助子***被供应以由相应的风力涡轮的功率转换***生成的电功率；检测风力涡轮中的一个的转子暴露于风力条件，在该风力条件下，转子叶片中的至少一个在当前生成的电输出功率下存在失速的风险；以及使由风力涡轮中的一个风力涡轮的功率转换***生成的电功率增加足以供应所述串的其它风力涡轮中的至少一个的至少一个辅助子***的电功率量。

Description

用于操作风电场的方法和风电场
技术领域
本主题总体上涉及操作一种具有风力涡轮的风电场，特别是在风电场可连接到的电网损耗或缺失期间，并且涉及一种相应的风电场。
背景技术
风电被认为是目前可用的最清洁、最环保的能量源之一，并且风力涡轮在这方面得到了越来越多的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱和带有一个或多个转子叶片的转子。转子叶片使用已知的翼型件原理从风捕获动能，并且通过旋转能传递动能以转动轴，该轴将转子叶片联接到齿轮箱，或者如果不使用齿轮箱，则直接联接到发电机。发电机然后将机械能转换成电能，该电能可被部署到公用电网。
由于公用电网中的故障或其它原因，风电场可能与公用电网断开。在这种状态下，风力涡轮可能需要向其辅助负载供应功率，以使控制器、通信、偏航操作和其它关键***保持通电。这可能是出于安全原因和/或为了有利于在电网恢复后将风电场重新连接到公用电网。诸如UPS的电能存储装置可设置在风力涡轮内，可仅在失去电网期间向这些关键***馈送例如几分钟的功率。在更长的时间内，辅助功率可由柴油发电机提供。特别是对于海上风电场而言，柴油发电机等可能太大和/或太贵而无法安装、运行、加注和/或维护。
因此，本公开提供了根据权利要求1所述的用于操作风电场的方法、根据权利要求9所述的风电场以及根据权利要求15所述的计算机程序产品或计算机可读存储介质。
发明内容
本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可从描述中显而易见，或者可通过本发明的实践获知。
在一个方面，本公开涉及一种用于操作风电场的方法。风电场包括能够相互和与电网电连接的风力涡轮的串。每个风力涡轮包括：带有转子叶片的转子、与转子机械连接的功率转换***以及至少一个辅助子***。该方法包括：在孤岛操作模式下操作该串的风力涡轮，在所述孤岛操作模式下，风力涡轮不与电网连接，并且相应的至少一个辅助子***被供应以由相应的风力涡轮的功率转换***生成的电功率；确定风力涡轮中的一个风力涡轮的转子暴露于风力条件，在该风力条件下，风力涡轮中的一个风力涡轮的转子叶片在当前生成的(风力涡轮功率转换***的)电输出功率下存在失速的风险；以及使由风力涡轮中的一个风力涡轮的功率转换***生成的电功率增加足以供应该串的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***的电功率量。
在下文中，(风力涡轮中的一个风力涡轮的)这种操作模式也被称为供应孤岛操作模式(supply island operating mode)。此外，足以供应该串的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***的电功率量在下文中也被称为(相应风力涡轮中的一个风力涡轮及其功率转换***的)电输出功率增加量和电剩余功率。
典型地，使由风力涡轮中的一个风力涡轮的功率转换***生成的电功率增加如下电功率量，所述电功率量至少基本上与该串的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮(更典型地，该串的若干、大多数或甚至所有其它风力涡轮)的(多个)辅助子***的功率需求相匹配。
由于增加由(多个)风力涡轮的功率转换***生成的电功率，风力涡轮的(多个)转子叶片存在失速的风险，在较高风速下可安全地避免失速。因此，在不影响风力涡轮辅助子***的能量供应的情况下，在较高风速下可避免变桨需求和/或机械负载，特别是导致(多个)转子叶片上的疲劳的相应机械应力。
注意的是，在较高风速下，风力涡轮的(多个)辅助子***可例如仅需要等于风力涡轮的功率转换***的额定功率的约2-5%的辅助功率。这可能需要将(多个)转子叶片变桨到将使其操作失速的极值。增加的功率输出将减少在较高风速下的变桨需求，并因此避免失速操作和由此产生的不希望的影响，诸如缩短部件、特别是(多个)转子叶片的寿命。此外，风力涡轮的(多个)电池能量存储***的存储容量和/或尺寸可减小。因此，可节省材料以及用于装备和维护的成本。因此，甚至可减少风力涡轮的生态足迹。
如本文中所用，术语“风力涡轮的串”旨在描述风力涡轮及其功率转换***分别能够彼此电连接以形成串联电路，特别是经由相应的功率连接。例如，分别布置在相邻风力涡轮及其功率转换***之间的功率线缆和功率开关可用于将风力涡轮彼此(成对)电连接并将风力涡轮断开。然而，串也有可能包括不同类型和/或额定功率的风力涡轮。
确定风力涡轮中的一个风力涡轮的转子暴露于风力条件典型地包括确定转子暴露于大于第一阈值的风速，该第一阈值对应于在当前生成的电输出功率下预期转子叶片的失速的风速。
这可例如包括检测(特别是测量和/或估计)在转子处、在转子前和/或在转子后的风速。此外，检测到的(测量到的)风速和当前生成的电输出功率可用于例如使用查找表来确定转子暴露于(多个)转子叶片存在失速的风险的风力条件。
在下文中，风力涡轮的(多个)转子叶片在其功率转换***的当前生成或请求的电输出功率下存在失速的风险的风力条件也被称为失速风力条件。
典型地，在确定风力涡轮中的一个风力涡轮的转子暴露于失速风力条件时，由风力涡轮中的一个风力涡轮的功率转换***生成的电功率增加了电功率量(输出功率增加，电剩余功率)。
如本文中所用，“风力涡轮的(多个)转子叶片在当前生成或请求的电输出功率下存在失速的风险”的措辞旨在描述失速的风险当前较高(例如至少80%、更典型地至少90%或甚至99%)和/或预期很快就较高，例如在一秒或几秒内。后者可能是由于风速的预期增加。
此外，除了风速之外，还可考虑在转子处、在转子前和/或在转子后的环境温度和/或风的湍流度量，以确定失速的风险。
然而，通常仅依靠风速来确定风力涡轮的转子是否暴露于失速风力条件就足够了。风速甚至可为风电场的全局或平均风速。
例如，风电场控制器可配置成：如果风速高于风力涡轮中的至少一个风力涡轮的第一阈值，则向在孤岛操作模式下操作的(典型地相同类型的)风力涡轮的串中的风力涡轮的单独的控制器发送相应的控制命令(例如，功率命令)，使得风力涡轮中的仅一个或至多几个风力涡轮增加它们的功率输出，而其余的风力涡轮停止功率转换并向它们的(多个)辅助子***供应以从产生更高输出功率的风力涡轮中的一个或少量风力涡轮接收的功率。
因此，电剩余功率可用作该串的其它风力涡轮中的所述至少一个风力涡轮的(多个)辅助子***的功率源。
特别地，电剩余功率可用作用于(设置成)在空转操作模式或静止操作模式下操作的该串的(多个)其它风力涡轮的功率源。在空转操作模式和静止操作模式两者下，相应的功率转换***不输出电功率。
与在静止操作模式下操作相比，在空转操作模式下操作该串的(多个)其它风力涡轮可能是优选的。这是因为当风力涡轮已经在空转操作模式下操作时可有利于将该串的(多个)风力涡轮重新连接到恢复的电网并再次在正常操作模式下操作风力涡轮。
在正常操作模式下操作风力涡轮期间，功率转换***将从转子接收的输入动力功率转换成电输出功率，并且将电输出功率的至少主要部分提供给(公用)电网。
由于(多个)其它风力涡轮的功率需求可随时间变化，因此可根据(多个)其它风力涡轮的功率需求更新电剩余功率。例如，在任何可再充电能量存储装置被再充电之后，(多个)其它风力涡轮的功率需求可能变得更低。
这些步骤典型地由风电场的控制***(特别是由风电场控制器和风力涡轮控制器提供的控制***)控制。这典型地适用于本文中解释的任何方法和方法步骤。
由风力涡轮中的一个风力涡轮的功率转换***生成的电功率可增加到至少三倍、更典型地至少5倍或甚至至少8倍，以附加地供应在空转操作模式或静止操作模式下操作的相应数量的其它风力涡轮。
例如，可使由风力涡轮中的一个风力涡轮的功率转换***生成的电功率增加如下电输出功率增加量，该电输出功率增加量足以供应该串的其它风力涡轮中的至少四个风力涡轮(典型地该串的其它风力涡轮中的至少九个风力涡轮)的(多个)辅助子***。此外，根据风速和风力涡轮，可使由风力涡轮中的一个风力涡轮的功率转换***生成的电功率增加如下电输出功率增加量，该电输出功率增加量足以供应多达20个或甚至25个风力涡轮的(多个)辅助子***。
典型地预定的第一阈值可介于约14m/s至约15m/s的范围内。
然而，第一阈值典型地取决于风力涡轮的特定设计(类型)。
在确定风力涡轮中的一个风力涡轮的转子暴露于另一风力条件(在该风力条件下失速的风险较小，例如至多百分之几，典型地低于1%，特别是至少基本上为零(例如，小于0.5%或甚至0.1%))之后，如果转换***的电输出功率降低到至少基本上与在供应孤岛模式下操作的风力涡轮的(多个)辅助子***的当前或预期功率需求相匹配的值，则该串的所有风力涡轮可返回到在相应的孤岛操作模式下操作/可再次在相应的孤岛操作模式下操作。
确定风力涡轮中的一个风力涡轮的转子暴露于另一风力条件典型地包括确定转子暴露于小于第二阈值的风速，该第二阈值低于第一阈值，典型地比第一阈值低约10%至50%，更典型地比第一阈值低约30%至36%。
在一个方面，本公开涉及一种用于操作风电场的方法。风电场包括能够相互和与电网电连接的风力涡轮的串。每个风力涡轮包括：转子，其包括转子叶片；功率转换***，其与转子机械地连接；和至少一个辅助子***。该方法包括：在孤岛操作模式下操作该串的风力涡轮，在该孤岛操作模式下，风力涡轮不与电网连接，并且所述至少一个辅助子***被供应以由相应的风力涡轮的功率转换***生成的电功率；确定风力涡轮的转子中的至少一个转子暴露于风力条件，在该风力条件下，转子中的所述至少一个的转子叶片在当前生成的电输出功率下存在失速的风险；以及使由风力涡轮中的一个风力涡轮的功率转换***生成的电功率增加足以供应该串的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***的电输出功率增加量(电剩余功率)。
该方法典型地还包括：在空转操作模式或静止操作模式下操作其它风力涡轮中的所述至少一个风力涡轮；以及使用电输出功率增加量来供应其它风力涡轮中的所述至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***。
典型地，增加仅一个风力涡轮的功率输出，特别是其转子暴露于失速风力条件的串的风力涡轮中的一个风力涡轮。
在一个方面，本公开涉及一种用于操作风电场的方法。风电场包括能够相互和与电网电连接的风力涡轮的串。每个风力涡轮包括：转子，其包括转子叶片；功率转换***，其与转子机械地连接；和至少一个辅助子***。该方法包括：在孤岛操作模式下操作该串的风力涡轮，在该孤岛操作模式下，风力涡轮不与电网连接，并且所述至少一个辅助子***被供应以由相应的风力涡轮的功率转换***生成的电功率；确定风力涡轮中的(至少)一个的转子暴露于风速大于第一阈值的风，该第一阈值对应于风力涡轮中的一个风力涡轮的转子叶片中的至少一个转子叶片在当前生成的电输出功率下存在失速的风险的风速；以及在空转操作模式或静止操作模式下操作其它风力涡轮，并且向其它风力涡轮的所述至少一个辅助子***供应以由所述至少一个风力涡轮的功率转换***附加地提供的电功率。
在一个实施例中，风电场具有风力涡轮的若干串，其中，所述串能够与可连接到外部电网的风电场的公共联接点单独地连接。在该实施例中，上面解释的方法典型地针对所述若干串中的每个串独立地执行。
在一个方面，本公开涉及一种风电场。风电场包括能够相互和与电网电连接的风力涡轮的串。每个风力涡轮包括带有转子叶片的转子、与转子机械连接的功率转换***以及至少一个辅助子***。该风电场还包括控制***，该控制***与风力涡轮的功率转换***通信地联接，并且配置成：在孤岛操作模式下操作该串的风力涡轮，在孤岛操作模式下，风力涡轮不与电网连接，并且所述至少一个辅助子***被供应以由相应的风力涡轮的功率转换***生成的电功率；确定风力涡轮中的一个风力涡轮的转子暴露于风力条件，在该风力条件下，风力涡轮中的一个风力涡轮的转子叶片中的至少一个转子叶片在当前生成的电输出功率下存在失速的风险；以及使由风力涡轮中的一个风力涡轮的功率转换***生成的电功率增加足以供应该串的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***的电功率量。
控制***典型地与用于确定在风力涡轮的转子处或在该转子前的风速的传感器通信地联接。确定风速可包括测量风速值。此外，可基于测量到的风速值将风速确定为估计风速。
例如，控制***可与相应的传感器通信地联接，该传感器用于确定在风力涡轮中的每个风力涡轮的转子处、在该转子前和/或在该转子后的风速，并且基于所确定的(多个)风速来确定失速的风险。
典型地，控制***配置成基于所确定的(多个)风速和可选地基于当前功率输出来确定失速的风险。
根据实施例，控制***包括风电场控制器和用于每个功率转换***的相应的风力涡轮控制器。
风电场控制器与风力涡轮控制器通信地联接，并且能够可作为主控制器操作，而风力涡轮控制器能够可作为副控制器操作。
涡轮控制器可配置成在不同的模式下(特别是在孤岛操作模式、供应孤岛操作模式、空转模式和/或静止模式下)控制相应的风力涡轮。
典型地，控制***配置成控制在供应孤岛模式下操作的(多个)风力涡轮的功率转换***，使得所生成的电输出功率足以附加地供应该串的其它风力涡轮中的至少4个风力涡轮(典型地该串的其它风力涡轮中的至少9个风力涡轮)的所述至少一个辅助子***。
如本文中所用的术语“辅助子***”旨在描述风力涡轮的如下***，当在空转操作模式和/或静止操作模式下操作风力涡轮时，该***可能是所需的和/或至少不时地消耗电功率。因此，术语“辅助子***”包括在空转操作模式和/或静止操作模式期间使用的操作子***。
特别地，风力涡轮中的每个风力涡轮可包括以下辅助子***中的一个或多个、典型地若干或甚至所有辅助子***：变桨***、偏航***、加热***、冷却***、液压***和诸如UPS的可再充电能量存储设备。
风力涡轮可包括若干相应的加热***和/或冷却***，例如用于相应的功率转换***的发电机、转换器和/或变压器。
此外，转子叶片加热和/或转子叶片除冰子***可被提供为用于在寒冷地区操作的风电场中的风力涡轮的相应的辅助子***。
此外，风力涡轮可包括用于不同部件的若干可再充电能量存储设备。
甚至进一步地，涡轮控制器、测量设备和任何通信设备也可被视为辅助子***。
风电场可包括风力涡轮的若干串。在该实施例中，控制***典型地配置成当不与电网连接(并且彼此不连接)时彼此独立地控制风力涡轮的若干串。
此外，风电场可为海上风电场，但也可为陆上风电场。
典型地，风电场配置成执行如本文中解释的方法。
在又一方面，本公开涉及一种计算机程序产品或非暂时性计算机可读存储介质，其包括如下指令，当由***(特别是如本文中解释的风电场的控制***)的一个或多个处理器执行时，所述指令导致***执行如本文所解释的方法。
参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将被进一步支持和描述。并入并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
技术方案1. 一种用于操作风电场(500)的方法(1000,2000,3000)，所述风电场包括能够相互和与电网(510,550)电连接的风力涡轮(100-100c)的串(S1-S3)，每个风力涡轮包括具有转子叶片(108)的转子(106)、与所述转子(106)机械连接的功率转换***(118,210,238)以及至少一个辅助子***(105,109)，所述方法包括：
● 在孤岛操作模式下操作(1100,2100)所述串(S1-S3)的风力涡轮(100-100c)，在所述孤岛操作模式下，所述风力涡轮(100-100c)不与所述电网连接，并且所述相应的至少一个辅助子***(105,109)被供应以由所述相应的风力涡轮的所述功率转换***生成的电功率(Pa,Pb,Pc)；
● 确定(1200,2200)所述风力涡轮(100-100c)中的一个风力涡轮的所述转子(106)暴露于风力条件，在所述风力条件下，所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述转子叶片在当前生成的电输出功率(Pi)下存在失速的风险；以及
● 使由所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述功率转换***生成的所述电功率(Pa)增加(1300,2350)电功率量(ΔP)，所述电功率量足以供应所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***(105,109)。
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其中，确定(1200,2200)所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述转子(106)暴露于所述风力条件包括确定所述转子暴露于大于第一阈值(vth1)的风速，所述第一阈值对应于预期所述转子叶片的失速的风速。
技术方案3. 根据技术方案2所述的方法，其中，所述第一阈值(vth1)介于约14m/s至约15m/s的范围内。
技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，其中，仅针对一个功率转换***增加所述电功率(Pa)，其中，使由所述风力涡轮中的一个风力涡轮的所述功率转换***生成的所述电功率增加至少基本上与所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的所述至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***的功率需求相匹配的电功率量，并且/或者所述方法还包括以下至少一项：
● 使用(1400)所述电功率量(ΔP)作为所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮的功率源；
● 在空转操作模式或静止操作模式下操作(1500)其它风力涡轮中的所述至少一个风力涡轮；以及
● 根据其它风力涡轮中的所述至少一个风力涡轮的功率需求来更新所述电功率量(ΔP)。
技术方案5. 根据前述技术方案中任一项所述的方法，其还包括以下至少一项：
● 确定(1600,2600)所述风力涡轮(100-100c)中的所述一个风力涡轮的所述转子(106)暴露于另一风力条件，在所述另一风力条件下，如果所述转换***的所述电输出功率降低到至少基本上与所述风力涡轮(100-100c)中的所述一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***(105,109)的当前功率需求相匹配的值(Pa)，则失速的风险至少基本上为零；以及
● 返回到在所述孤岛操作模式下操作(1100)所述串(S1-S3)的所述风力涡轮(100-100c)。
技术方案6. 根据技术方案5所述的方法，其中，确定(1600,2600)所述风力涡轮(100-100c)中的所述一个风力涡轮的所述转子(106)暴露于所述另一风力条件包括确定所述转子暴露于小于第二阈值(vth2)的风速，所述第二阈值(vth2)低于所述第一阈值(vth1)，典型地比所述第一阈值(vth1)低约10%至50%，更典型地低约30%至36%。
技术方案7. 根据前述技术方案中任一项所述的方法，其中，由所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述功率转换***生成的所述电功率(Pa)增加到至少三倍、更典型地至少5倍或甚至至少8倍，其中，使由所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述功率转换***生成的所述电功率(Pa)增加电功率量(ΔP)，所述电功率量(ΔP)足以供应所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少4个风力涡轮、典型地所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少9个风力涡轮的所述至少一个辅助子***(105,109)。
技术方案8. 根据前述技术方案中任一项所述的方法，其中，所述风电场(500)包括风力涡轮(100-100c)的若干串(S1-S3)，其中，风力涡轮(100-100c)的所述串(S1-S3)能够利用所述风电场(500)的公共联接点(512)单独地连接到外部电网，并且/或者其中，所述方法针对风力涡轮(100-100c)的所述若干串(S1-S3)中的每个串独立地执行。
技术方案9. 一种风电场(500)，其包括：
● 能够相互和与电网(510,550)电连接的风力涡轮(100-100c)的串(S1-S3)，每个风力涡轮包括具有转子叶片(108)的转子(106)、与所述转子(106)机械连接的功率转换***(118,210,238)以及至少一个辅助子***(105,109)；以及
● 控制***(502,202)，其与所述风力涡轮(100-100c)中的每个风力涡轮的所述功率转换***(118,210,238)通信地联接，并且配置成：
○ 在孤岛操作模式下操作(1100)所述串(S1-S3)的所述风力涡轮(100-100c)，在所述孤岛操作模式下，所述风力涡轮(100-100c)不与所述电网连接，并且所述至少一个辅助子***(105,109)被供应以由所述相应的风力涡轮的所述功率转换***生成的电功率(Pa,Pb,Pc)；
○ 确定(1200)所述风力涡轮(100-100c)中的一个风力涡轮的所述转子(106)暴露于风力条件，在所述风力条件下，所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述转子叶片中的至少一个转子叶片在当前生成的电输出功率(Pi)下存在失速的风险；以及
○ 使由所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述功率转换***生成的所述电功率(Pi)增加(1300)电功率量(ΔP)，所述电功率量(ΔP)足以供应所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***(105,109)。
技术方案10. 根据技术方案9所述的风电场(500)，其中，所述控制***(502,202)与传感器(258)通信地联接，所述传感器用于确定在所述风力涡轮(100-100c)的所述转子(106)处或在所述转子前的风速，并且基于所确定的风速来确定失速的风险。
技术方案11. 根据技术方案9或10所述的风电场(500)，其中，所述控制***包括风电场控制器(502)和用于每个功率转换***的相应的风力涡轮控制器(202)，其中，所述风电场控制器(502)与所述风力涡轮控制器(202)通信地联接，其中，所述风电场控制器(502)能够作为主控制器操作，其中，所述风力涡轮控制器(202)能够作为副控制器操作，其中，所述涡轮控制器(202)配置成在孤岛操作模式下控制所述相应的风力涡轮，并且/或者其中，所述控制***配置成控制所述风力涡轮中的一个风力涡轮的所述功率转换***，使得所生成的电输出功率足以附加地供应所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少4个风力涡轮、典型地所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少9个风力涡轮的所述至少一个辅助子***(105,109)。
技术方案12. 根据技术方案9至11中任一项所述的风电场(500)，其中，所述风电场(500)包括风力涡轮(100-100c)的若干串(S1-S3)，并且其中，所述控制***配置成彼此独立地控制风力涡轮的所述若干串(S1-S3)。
技术方案13. 根据技术方案9至12中任一项所述的风电场(500)，其中，所述相应的至少一个辅助子***(105,109)选自如下列表，其包括：变桨***、偏航***、加热***、冷却***、液压***、可再充电能量存储装置。
技术方案14. 根据技术方案9至13中任一项所述的风电场(500)，其中，所述风电场是海上风电场，并且/或者其中，所述风电场配置成执行根据技术方案1至8中任一项所述的方法。
技术方案15. 一种计算机程序产品或非暂时性计算机可读存储介质，其包括如下指令，当由根据技术方案9至14中任一项所述的风电场的***、特别是控制***(502,202)的一个或多个处理器(204)执行时，所述指令导致所述***执行根据技术方案1至8中任一项所述的方法。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且能够实现的公开内容，包括其最佳模式，其中：
图1示出了根据本公开的可为风电场的一部分的风力涡轮的一个实施例的透视图；
图2示出了适合与图1中所示的风力涡轮一起使用的电功率***和控制***的一个实施例的示意图；
图3示出了适合与图1中所示的风力涡轮一起使用的控制器的一个实施例的框图；
图4示出了根据本公开的风电场的一个实施例的框图；
图5A示出了根据本公开的实施例的方法的流程图；
图5B示出了根据本公开的实施例的方法的流程图；以及
图5C示出了根据本公开的实施例的方法的流程图。
附图中描绘的单个特征相对于彼此相对地示出，并且因此不一定按比例绘制。即使在不同的实施例中显示，附图中相似或相同的元件也用相同的附图标记表示。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，其中的一个或多个示例在附图中示出。每个示例都通过对本发明的解释的方式来提供，该解释不应限制本发明。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行各种修改和变型，例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，意图是，本发明覆盖如落入所附权利要求书的范围内的这样的修改和变型及其等同物。
图1是示例性风力涡轮100的一部分的透视图。在示例性实施例中，风力涡轮100是水平轴线风力涡轮。备选地，风力涡轮100可为竖直轴线风力涡轮。风力涡轮100包括容纳发电机(图1中未示出)的机舱102。机舱102安装在塔架104上(塔架104的一部分在图1中示出)。塔架104可具有有利于如本文中所述的风力涡轮100的操作的任何合适的高度。风力涡轮100还包括转子106，该转子包括附接到旋转毂110的三个叶片108。备选地，风力涡轮100包括有利于如本文中所述的风力涡轮100的操作的任何数量的叶片108。在示例性实施例中，风力涡轮100包括可操作地联接到转子106的齿轮箱(图1中未示出)和发电机(图1中未示出)。
转子叶片108围绕毂110间隔开，以有利于使转子106旋转，从而使动能能够从风能转换成可用的机械能，并随后转换成电能。
在一个实施例中，转子叶片108具有介于约15米(m)到约91m的长度。备选地，转子叶片108可具有使风力涡轮100能够如本文中所述那样起作用的任何合适的长度。例如，叶片长度的其它非限制性示例包括20m或更短、37m、48.7m、50.2m、52.2m或大于91m的长度。当风从风向28击打转子叶片108时，转子106围绕旋转轴线30旋转。当转子叶片108旋转并受到离心力时，转子叶片108也受到各种力和力矩。照此，转子叶片108可从中性位置或非偏转位置偏转和/或旋转到偏转位置。
此外，转子叶片108的桨距角(即确定转子叶片108相对于风向的视角的角度)可由变桨***109改变，以通过调整至少一个转子叶片108相对于风矢量的角位置来控制由风力涡轮100产生的负载和功率。在风力涡轮100的操作期间，变桨***109可改变转子叶片108的桨距角，使得转子叶片108移动到顺桨位置，使得至少一个转子叶片108相对于风矢量的视角提供朝向风矢量定向的转子叶片108的最小表面积，这有利于降低旋转速度和/或有利于转子106的失速。
每个转子叶片108的叶片桨距可由风力涡轮控制器202或变桨控制***单独控制。备选地，所有转子叶片108的叶片桨距可由所述控制***同时控制。
此外，在示例性实施例中，随着风向28改变，机舱102的偏航方向可由偏航***105围绕偏航轴线38旋转，以相对于风向28定位转子叶片106。
偏航***105可包括由机舱107提供的偏航驱动机构。
此外，偏航***105也可由风力涡轮控制器202控制。
为了相对于风向28适当地定位机舱102以及检测风速，机舱102还可包括至少一个气象桅杆107，该气象桅杆可包括风向标和风速计(均未在图2中示出)。桅杆107可向风力涡轮控制器202提供关于环境条件的信息。这可包括风向和/或风速以及环境温度、环境湿度、降水类型和/或降水量(如果有的话)。
在示例性实施例中，风力涡轮控制器202示出为集中在机舱102内，然而，风力涡轮控制器也可为遍布风力涡轮100、在支撑***(图1中未示出)上、在风电场内和/或在远程控制中心处的分布式***。风力涡轮控制器202包括处理器，该处理器配置成执行如本文中所述的方法和/或步骤。
现在参考图2，示出了可与风力涡轮100一起使用的电(功率)和控制***200的一个实施例的示意图。在操作期间，风冲击叶片108，并且叶片108将风能转换成机械旋转扭矩，该机械旋转扭矩经由毂110可旋转地驱动低速轴112。
在示例性实施例中，低速轴112构造成驱动齿轮箱114，该齿轮箱随后升高低速轴112的低旋转速度，以便以增加的旋转速度驱动高速轴116。高速轴116大体上可旋转地联接到发电机118，以便可旋转地驱动具有场绕组(未示出)的发电机转子122。
更具体地，在一个实施例中，发电机118可为绕线转子、三相、双馈感应(异步)发电机(DFIG)，其包括磁联接到发电机转子122的发电机定子120。照此，旋转磁场可由发电机转子122感应，并且电压可在磁联接到发电机转子122的发电机定子120内感应。在这样的实施例中，发电机118配置成在发电机定子120中将旋转机械能转换成正弦三相交流(AC)电能信号。相关联的电功率可经由定子总线208、定子同步开关206、***总线216、主变压器断路器214和发电机侧总线236传输到主变压器234。主变压器234升高电功率的电压幅度，使得经变换的电功率可经由电网断路器238、断路器侧总线240和电网总线242进一步传输到电网。
备选地，***200配置为本领域中已知的全功率转换***(未示出)，其中，在设计和操作上类似于组件210的全功率转换组件(未示出)电联接到定子120，并且这样的全功率转换组件有利于在定子120与电功率传输和分配电网(未示出)之间引导电功率。定子总线208将三相功率从定子120传输，并且转子总线212将三相功率从转子122传输到组件210。定子同步开关206经由***总线216电联接到主变压器断路器214。
由于在给定尺寸/成本下可能的高额定功率，带有全功率转换组件的风力涡轮在海上风电场中广泛地使用。
此外，电功率和控制***200可包括风力涡轮控制器202，该风力涡轮控制器配置成控制风力涡轮100的任何部件和/或实现如本文中所述的任何方法步骤。例如，如图3中特别地所示，控制器202可包括一个或多个处理器204和(多个)相关联的存储器设备207，其配置成执行各种计算机实现的功能(例如，执行本文中公开的方法、步骤、计算等和存储相关数据)。另外，控制器202还可包括通信模块，以有利于控制器202和风力涡轮100的各种部件(例如，图2的部件中的任何)之间的通信。
此外，如图3中所示，通信模块209可包括传感器接口211(例如，一个或多个模数转换器)，以允许从一个或多个传感器传输的信号被转换成可由处理器204理解和处理的信号。应当意识到，传感器(例如，传感器252,254,256,258)可使用任何合适的手段通信地联接到通信模块209。例如，如图3中所示，传感器252,254,256,258可经由有线连接联接到传感器接口211。然而，在其它实施例中，传感器252,254,256,258可经由无线连接联接到传感器接口211，诸如通过使用本领域已知的任何合适的无线通信协议。照此，处理器204可配置成从传感器接收一个或多个信号。
传感器252,254,256可为用于控制对于风力涡轮100的功率转换所需的电流和/或电压的传感器。下面更详细地解释这一点。
此外，可为参考气象数据的传感器数据提供至少一个附加传感器(未示出)，例如由图1中所示的气象桅杆107提供的(多个)传感器。所述至少一个附加传感器可特别地包括用于确定在风力涡轮100的转子106处或在该转子前的风速的传感器。
如本文中所用，术语“处理器”不仅指在本领域中被称为包含在计算机中的集成电路，还指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路和其它可编程电路。处理器204还配置成计算高级控制算法，并与各种以太网或基于串行的协议(Modbus、OPC、CAN等)进行通信。另外，(多个)存储器设备207大体上可包括(多个)存储器元件，包括但不限于计算机可读介质(例如，随机存取存储器(RAM))、计算机可读非易失性介质(例如，闪存存储器)、软盘、紧凑型光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能光盘(DVD)和/或其它合适的存储器元件。(多个)这样的存储器设备207可大体上配置成存储合适的计算机可读指令，当由(多个)处理器204实现时，所述指令配置控制器202以执行本文中所述的各种功能。
重新参考图2，发电机定子120可经由定子总线208电联接到定子同步开关206。在示例性实施例中，为了有利于DFIG配置，发电机转子122经由转子总线212电联接到双向功率转换组件210。备选地，发电机转子122经由有利于如本文中所述的电和控制***的操作的任何其它设备电联接到转子总线212。作为另外的备选方案，电和控制***配置为全功率转换***(未示出)，该全功率转换***包括在设计和操作上类似于功率转换组件210并且电联接到发电机定子120的全功率转换组件(图2中未示出)。全功率转换组件有利于在发电机定子120与电功率传输和分配电网(未示出)之间引导电功率。在示例性实施例中，定子总线208将三相功率从发电机定子120传输到定子同步开关206。转子总线212将三相功率从发电机转子122传输到功率转换组件210。在示例性实施例中，定子同步开关206可经由***总线216电联接到主变压器断路器214。在备选实施例中，使用一个或多个熔断器(未示出)代替主变压器断路器214。在另一个实施例中，既不使用熔断器也不使用主变压器断路器214。
功率转换组件210包括经由转子总线212电联接到发电机转子122的转子滤波器218。转子滤波器总线219将转子滤波器218电联接到转子侧功率转换器220，并且转子侧功率转换器220电联接到线路侧功率转换器222。转子侧功率转换器220和线路侧功率转换器222是包括功率半导体(未示出)的功率转换器桥。在示例性实施例中，转子侧功率转换器220和线路侧功率转换器222配置成三相脉宽调制(PWM)配置，该配置包括如本领域中已知那样操作的绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关设备(图2中未示出)。备选地，转子侧功率转换器220和线路侧功率转换器222具有使用有利于如本文中所述的电和控制***的操作的任何开关设备的任何配置。功率转换组件210与涡轮控制器202以电子数据通信方式联接，以控制转子侧功率转换器220和线路侧功率转换器222的操作。
在示例性实施例中，线路侧功率转换器总线223将线路侧功率转换器222电联接到线路滤波器224。另外，线路总线225将线路滤波器224电联接到线路接触器226。此外，线路接触器226经由转换断路器总线230电联接到转换断路器228。此外，转换断路器228经由***总线216和连接总线232电联接到主变压器断路器214。备选地，线路滤波器224经由连接总线232直接电联接到***总线216，并且包括配置成考虑从电和控制***200移除线路接触器226和转换断路器228的任何合适的保护方案(未示出)。主变压器断路器214经由发电机侧总线236电联接到电功率主变压器234。主变压器234经由断路器侧总线240电联接到电网断路器238。电网断路器238经由电网总线242连接到电功率传输和分配电网。在备选实施例中，主变压器234经由断路器侧总线240电联接到一个或多个熔断器(未示出)，而不是电联接到电网断路器238。在另一个实施例中，既不使用熔断器也不使用电网断路器238，而是主变压器234经由断路器侧总线240和电网总线242联接到电功率传输和分配电网。
在示例性实施例中，转子侧功率转换器220经由单个直流(DC)链路244与线路侧功率转换器222电通信地联接。备选地，转子侧功率转换器220和线路侧功率转换器222经由单独和分离的DC链路(图2中未示出)电联接。DC链路244包括正轨246、负轨248和联接在正轨246和负轨248之间的至少一个电容器250。备选地，电容器250包括串联和/或并联地配置在正轨246和负轨248之间的一个或多个电容器。
涡轮控制器202配置成从第一组电压和电流传感器252接收多个电压和电流测量信号。此外，涡轮控制器202配置成监测和控制与风力涡轮100相关联的操作变量中的至少一些。在示例性实施例中，三个电压和电流传感器252中的每个传感器电联接到电网总线242的三相中的每个相。因此，电网的电流频率可由控制器202确定。备选地或附加地，涡轮控制器202能够在功能上与可与电网连接的频率传感器联接。此外，控制器202能够经由主工厂控制器(诸如在功能上与相应传感器联接的风电场控制器)接收电网的当前频率或至少代表电网的当前频率的信号。
如图2中所示，电和控制***200还包括转换器控制器262，该转换器控制器配置成接收多个电压和电流测量信号。例如，在一个实施例中，转换器控制器262从与定子总线208以电子数据通信方式联接的第二组电压和电流传感器254接收电压和电流测量信号。转换器控制器262从与转子总线212以电子数据通信方式联接的第三组电压和电流传感器256接收第三组电压和电流测量信号。转换器控制器262还从与转换断路器总线230以电子数据通信方式联接的第四组电压和电流传感器264接收第四组电压和电流测量信号。第二组电压和电流传感器254基本上类似于第一组电压和电流传感器252，并且第四组电压和电流传感器264基本上类似于第三组电压和电流传感器256。转换器控制器262基本上类似于涡轮控制器202，并且以电子数据通信方式与涡轮控制器202联接。此外，在示例性实施例中，转换器控制器262物理地集成在功率转换组件210内。备选地，转换器控制器262具有有利于如本文中所述的电和控制***200的操作的任何配置。
在操作期间，风冲击叶片108，并且叶片108将风能转换成机械旋转扭矩，该机械旋转扭矩经由毂110可旋转地驱动低速轴112。低速轴112驱动齿轮箱114，该齿轮箱随后升高低速轴112的低旋转速度，以便以增加的旋转速度来驱动高速轴116。高速轴116可旋转地驱动发电机转子122。旋转磁场由发电机转子122感应，并且电压在磁联接到发电机转子122的发电机定子120内感应。发电机118在发电机定子120中将旋转机械能转换成正弦三相交流(AC)电能信号。在示例性实施例中，相关联的电功率经由定子总线208、定子同步开关206、***总线216、主变压器断路器214和发电机侧总线236传输到主变压器234。主变压器234升高电功率的电压幅度，并且经变换的电功率经由断路器侧总线240、电网断路器238和电网总线242进一步传输到电网。
在示例性实施例中，提供了第二电功率传输路径。三相正弦AC电功率在发电机转子122内生成，并经由转子总线212传输到功率转换组件210。在功率转换组件210内，电功率被传输到转子滤波器218，并且电功率针对与转子侧功率转换器220相关联的PWM信号的变化率被修改。转子侧功率转换器220充当整流器并将正弦三相AC功率整流为DC功率。DC功率被传输到DC链路244中。电容器250通过有利于减轻与AC整流相关联的DC纹波来有利于减轻DC链路244电压幅度变化。
DC功率随后从DC链路244传输到线路侧功率转换器222，并且线路侧功率转换器222充当逆变器，该逆变器配置成将来自DC链路244的DC电功率转换为具有预定电压、电流和频率的三相正弦AC电功率。该转换经由转换器控制器262来监测和控制。经转换的AC功率经由线路侧功率转换器总线223和线路总线225、线路接触器226、转换断路器总线230、转换断路器228和连接总线232从线路侧功率转换器222传输到***总线216。线路滤波器224补偿或调整从线路侧功率转换器222传输的电功率中的谐波电流。定子同步开关206配置成闭合以有利于将来自发电机定子120的三相功率与来自功率转换组件210的三相功率连接。
转换断路器228、主变压器断路器214和电网断路器238配置成例如当过大的电流可能损坏电和控制***200的部件时断开对应的总线。还提供了包括线路接触器226的附加保护部件，通过开断对应于线路总线225的每条线路的开关(图2中未示出)，可控制线路接触器226以形成断开。
功率转换组件210针对例如在毂110和叶片108处的风速中的变化来补偿或调整来自发电机转子122的三相功率的频率。因此，以这种方式，机械和电气转子频率与定子频率解耦。
在一些条件下，功率转换组件210的双向特性和具体地转子侧功率转换器220和线路侧功率转换器222的双向特性有利于将生成的电功率中的至少一些电功率反馈到发电机转子122中。更具体地，电功率从***总线216传输到连接总线232，并且随后通过转换断路器228和转换断路器总线230进入功率转换组件210。在功率转换组件210内，电功率通过线路接触器226、线路总线225和线路侧功率转换器总线223传输到线路侧功率转换器222中。线路侧功率转换器222充当整流器并将正弦三相AC功率整流为DC功率。DC功率被传输到DC链路244中。电容器250通过有利于减轻有时与三相AC整流相关联的DC纹波而有利于减轻DC链路244电压幅度变化。
DC功率随后从DC链路244传输到转子侧功率转换器220，并且转子侧功率转换器220充当逆变器，该逆变器配置成将从DC链路244传输的DC电功率转换为具有预定电压、电流和频率的三相正弦AC电功率。该转换经由转换器控制器262来监测和控制。转换后的AC电功率经由转子滤波器总线219从转子侧功率转换器220传输到转子滤波器218，并且随后经由转子总线212传输到发电机转子122，从而有利于次同步操作。
功率转换组件210配置成从涡轮控制器202接收控制信号。控制信号基于风力涡轮100以及电和控制***200的感测到的条件或操作特性。控制信号由涡轮控制器202接收并用于控制功率转换组件210的操作。来自一个或多个传感器的反馈可由电和控制***200用于经由转换器控制器262控制功率转换组件210，包括例如经由第二组电压和电流传感器254、第三组电压和电流传感器256以及第四组电压和电流传感器264的转换断路器总线230、定子总线和转子总线电压或电流反馈。使用该反馈信息，并且例如开关控制信号、定子同步开关控制信号和***断路器控制(脱扣)信号可以任何已知的方式生成。例如，对于具有预定特性的电网电压瞬变而言，转换器控制器262将至少暂时基本上暂停IGBT在线路侧功率转换器222内的传导。线路侧功率转换器222的操作的这样的暂停将使通过功率转换组件210引导的电功率基本上减轻至大约零。
在示例性实施例中，发电机118、电联接到发电机118的功率转换组件210和升压变压器234形成风力涡轮100的功率转换***。
典型地，功率转换***至少包括发电机和功率转换组件，该功率转换组件包括功率转换器，特别是间接AC-AC功率转换器(AC/DC-AC转换器)或矩阵转换器，例如取决于发电机的相应的全转换器或DFIG转换器。
图4示出了风电场500的框图。在示例性实施例中，风电场500是海上风电场。
风电场500具有风力涡轮的若干串S1-S3。为了清楚起见，仅串S1在图4中更详细地示出。其它串S2,S3中的每个串可类似于或者甚至等于串S1。然而，至少风力涡轮的数量和串的长度可在串S1-S3之间变化。
为了清楚起见，串S1包括三个示例性风力涡轮100a,100b,100c，例如如上面关于图1至图3所解释的三个风力涡轮。然而，串S1也可具有至少五个或至少十个风力涡轮。
风力涡轮100a,100b,100c经由功率线缆Cab,Cbc(以及未示出的闭合功率开关)彼此电连接。
此外，风力涡轮100a,100b,100c可经由馈线(功率线缆)Cc和断路器521与本地风电场电网510的功率电网总线510a电连接。还提供相应的断路器522,523用于风力涡轮串S2,S3。
功率线缆Cab,Cbc和馈线Cc可实现为相应的海底线缆。
图4示出了风电场500的如下状态，在该状态下，断路器521-523开断并且串S1-S3与功率电网总线510a和(陆上)公用电网550断开，例如响应于公用电网550的故障或者在本地风电场电网510和公用电网550之间的电连接中的故障。
在示例性实施例中，本地电网510的公共联接点(PCC)可经由主断路器520(示出为开断状态)、电网变电站534和典型地实现为海底线缆的功率链路540与公用电网550连接。
在示例性实施例中，风电场500是海上风电场。然而，下面解释的实施例也可应用于使用功率链路540将功率传输到远侧(公用)电网的陆上风电场。
功率链路540可为DC链路、特别是高压DC链路(HVDC链路)或AC链路、特别是高压AC链路(HVAC链路)。
在风电场500可使用AC链路540电连接到电网550的实施例中，可连接在本地AC电网和功率链路540之间的(海上)风电场电网变电站534典型地包括由框534中的虚线电气符号指示的电网变压器。
在风电场500可使用DC链路540电连接到电网550的实施例中，风电场电网变电站534包括AC-DC功率转换器(功率逆变器)。
注意的是，主断路器520和/或用于测量在电网变电站534的低压侧和/或高压侧(图4中未示出)处的电流和/或电压的一个或多个传感器257也可由变电站534提供。
如由图4中的虚线箭头所指示，风电场控制器502与风力涡轮100a-100c、更特别地其涡轮控制器(图4中未示出)、断路器520-523、传感器253,257和可选的变电站534通信地联接。
在该实施例中，风电场控制器502和风力涡轮控制器202一起形成与风力涡轮100a-100c的功率转换***和辅助子***通信联接的控制***。
风电场控制器502典型地与涡轮控制器、变电站534和主断路器520直接通信地联接。此外，风电场控制器502可直接地或经由涡轮控制器与电流传感器253,257、由风力涡轮100a-100c提供的气象数据传感器以及断路器521-523通信地联接。
风电场控制器502的总体设计可至少基本上对应于如上面关于图3所解释的风力涡轮控制器的设计。然而，风电场控制器502可更复杂和/或更强大。此外，风电场控制器502典型地作为主控制器操作，该主控制器在控制正常操作模式、空转操作模式和静止操作模式下的风力涡轮期间监督风力涡轮控制器。例如，风电场控制器502可为风电场500提供SCADA(监督控制和数据采集)功能。
在风电场500的示出状态下，断路器520-523是开断的。因此，风电场500的串S1-S3相互和与公用电网550电气地断开。这可能是由于公用电网550的断电或另一种故障，该故障可例如使用由传感器257提供的数据来检测。
在该状态下并且在分别将风电场500与公用电网550断开之后，串S1的风力涡轮100a-100c以及串S2,S3的未示出的风力涡轮由风电场控制器502指示以在相应的孤岛操作模式下操作，在该模式下，每个涡轮控制器控制相应的风力涡轮100a-100c的功率转换***，使得风力涡轮及其辅助子***的功率需求至少基本上与由相应的功率转换***生成的电功率Pa,Pb,Pc相匹配。
只要风速足够低，风力涡轮100a-100c就可在该模式下安全地操作更长时间。
在检测到风速大于对应于风力涡轮100a-100c中的一个或全部风力涡轮预期转子叶片失速的风速的第一阈值时，例如，通过典型地从风力涡轮控制器接收诸如风速和当前使用的功率设定点的计量数据的风电场控制器502，暴露于失速风力条件，风力涡轮中的一个风力涡轮(示例性实施例中的风力涡轮100a)的功率转换***被命令(并且例如由其对应的涡轮控制器控制)以使电功率从Pa增加电剩余功率ΔP=Pb+Pc，该电剩余功率不是风力涡轮100a所需要的，但是足以满足或甚至匹配串S1的其它风力涡轮100b,100c相应辅助子***的功率需求。
电剩余功率ΔP可通过功率线缆Cab,Cbc传输到在空转操作模式下操作的风力涡轮100b,100c。
典型地，风力涡轮100b,100c根据风电场控制器502的请求由它们的涡轮控制器在空转操作模式下控制。
在下文中，解释可由风电场500执行和/或由风电场500的控制***控制的方法。
图5A示出了用于操作风电场(特别是如上面关于图4所解释的风电场)的方法1000的流程图。
在第一框1100中，与公用电网和相互断开的一个或多个风电场串的风力涡轮在孤岛操作模式下操作，使得每个风力涡轮的功率转换***分别产生至少基本上和/或平均地与相应的风力涡轮及其辅助子***的功率需求相匹配的输出电功率。
此后且当风力涡轮在孤岛操作模式下操作时，在随后的框1200中检查风力涡轮中的一个风力涡轮的转子是否暴露于风力条件，在该风力条件下，(多个)转子叶片在连接的功率转换***的当前生成的电输出功率下存在失速的风险。如果是，则方法1000继续到框1300。否则，方法1000返回到框1100。
在框1300中，使由风力涡轮中的一个风力涡轮的功率转换***生成的电功率增加电剩余功率，该电剩余功率足以供应该串的其它风力涡轮中的一个风力涡轮(典型地所有风力涡轮)的辅助子***，这些风力涡轮在框1400中接收并使用电剩余功率的相应部分，同时在框1500中在空转模式下操作。
如果确定风力涡轮的转子(特别是输出电剩余功率的风力涡轮的转子)不再暴露于导致当再次返回到正常孤岛操作模式时失速的(足够高的)风险的风力条件，则方法1000返回到框1100。否则，保持风力涡轮的相应的当前操作模式。
图5B示出了用于操作风电场(特别是如上面关于图4所解释的风电场)的方法2000的流程图。方法2000可类似于方法1000，但是更具体。
在第一框2050中，检查是否检测到风电场正在/已经向其馈送输出功率的公用电网的损耗或故障或不可用。
如果是，则至少风电场的风力涡轮的串与公用电网(以及相互)断开。
此后，在框2100中，在孤岛(操作)模式下操作风力涡轮。
在随后的框2200中，检查每个串的一个或多个风力涡轮是否暴露于超过(相应的)第一阈值的风速，该第一阈值对应于在当前生成的电输出功率下预期转子叶片的失速的风速。
如果是，则在框2350,2400中，在供应孤岛模式下操作每串风力涡轮中的一个风力涡轮，并且在空转操作模式下操作串中的其它风力涡轮，在该空转操作模式下，它们的辅助子***由在供应孤岛模式下操作的相应的风力涡轮提供的电剩余功率供应。
否则，保持在(正常)孤岛操作模式下操作风力涡轮。
在随后的框2600中，检查是否所有的风力涡轮都暴露于低于第二阈值的风速，该第二阈值低于第一阈值，并且在该第二阈值下当再次返回到正常孤岛操作模式时，预期风力涡轮不会失速。
如果是，则方法2000可返回到框2100。
否则，保持风力涡轮的当前操作模式。
图5C示出了用于操作风电场(特别是如上面关于图4所解释的风电场)的方法3000的流程图。
类似于上面针对方法1000,2000所解释的那样，在框3100中，在正常孤岛操作模式下操作每个串的风力涡轮，在该正常孤岛操作模式下，风力涡轮不与公用电网连接，并且风力涡轮辅助子***被供应以由相应的风力涡轮的功率转换***生成的电功率。
在框3200中检测到风力涡轮的转子中的至少一个转子暴露于转子中的至少一个转子的(多个)转子叶片在当前生成的电输出功率下存在失速的危险的风力条件时，在框3400中，使由风力涡轮中的一个风力涡轮(典型地仅一个风力涡轮)的功率转换***生成的电功率增加电剩余功率，在框3500中，该电剩余功率用于供应在空转操作模式下操作的串的其它风力涡轮的辅助子***。
可执行方法1000,2000,3000直到检测到电网恢复。
此后，风电场可重新连接到公用电网。
上面详细描述了风电场和用于操作风电场的方法的示例性实施例。***和方法不限于本文中所述的具体实施例，而是，***的部件和/或方法的步骤可单独地和独立于本文中所述的其它部件和/或步骤来利用。
尽管本发明的各种实施例的具体特征可能在一些附图中示出，而在其它附图中没有示出，但这仅仅是为了方便。根据本发明的原理，附图的任何特征可结合任何其它附图的任何特征来引用和/或要求保护。
上面已经参照方法、装置(即，***)和计算机程序产品的框图和流程图图示描述了本发明的实施例。将理解的是，框图和流程图图示的每个框以及框图和流程图图示中的框的组合可分别通过包括计算机程序指令的各种手段来实现。这些计算机程序指令可被加载到通用计算机、专用计算机或诸如上面参照图3讨论的(多个)处理器204的其它可编程数据处理装置上，以产生机器，使得在计算机或其它可编程数据处理装置上执行的指令创建用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的手段。
这些计算机程序指令也可存储在非暂时性计算机可读存储器中，该非暂时性计算机可读存储器可指导计算机或其它可编程数据处理装置(例如，图3的(多个)处理器204)以特定方式工作，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的计算机可读指令的制品。计算机程序指令还可被加载到计算机或其它可编程数据处理装置上，以导致在计算机或其它可编程装置上执行一系列操作步骤来产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现一个或多个流程图框中指定的功能的步骤。
因此，框图和流程图图示的框支持用于执行指定功能的手段的组合、用于执行指定功能的步骤的组合和用于执行指定功能的程序指令手段。还将理解的是，框图和流程图图示的每个框以及框图和流程图图示中的框的组合可由执行指定功能或步骤的基于专用硬件的***或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。
除非另有明确说明，否则本文中阐述的任何方法绝不意图被理解为要求以特定顺序执行其步骤。因此，如果方法权利要求实际上没有详述其步骤所遵循的顺序或者在权利要求书或描述中没有以其它方式具体陈述这些步骤将应限制于特定的顺序，则在任何方面都不意图推断顺序。这适用于任何可能的非明示的解释基础，其包括：关于步骤安排或操作流程的逻辑问题；源自语法组织或标点符号的简单含义；说明书中描述的实施例的数量或类型。
本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或***以及执行任何并入的方法。尽管前面已经公开了各种具体实施例，但是本领域技术人员将认识到的是，权利要求的精神和范围允许同等有效的修改。特别地，上述实施例的相互非排他性特征可彼此组合。本发明的可专利性范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。例如，风电场的控制***可由一个集中式控制器或多个互连的控制器提供。如果这样的其它示例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元件，则这样的其它示例意图落入权利要求书的范围内。
附图标记列表
风力涡轮 100-100c
机舱 102
塔架 104
偏航*** 105
转子 106
气象桅杆107
叶片 108
变桨*** 109
毂 110
低速轴 112
变速箱 114
高速轴 116
发电机 118
发电机定子 120
发电机转子 122
控制*** 200
涡轮控制器 202
处理器 204
同步开关 206
存储器 207
定子总线 208
通信模块 209
功率转换组件 210
传感器接口 211
转子总线 212
变压器断路器 214
***总线 216
转子滤波器 218
滤波器总线 219
转子侧功率转换器 220
线路侧功率转换器 222
线路侧功率转换器总线 223
线路滤波器 224
线路总线 225
线路接触器 226
转换断路器 228
转换断路器总线 230
连接总线 232
电功率主变压器 234
发电机侧总线 236
电网断路器 238
断路器侧总线 240
电网总线 242,510a
DC链路 244
正轨 246
负轨 248
电容器 250
电流传感器 252
电流传感器 253
电流传感器 254
电流传感器 256
电流传感器 257
气象数据传感器 258
转换器控制器 262
电流传感器 264
(海上)风电场 500
风电场控制器 502
本地(AC)电网 510
510的子电网 510b
PCC 512
断路器 520-523
(海上)电网变电站 534
到公用电网的(HVDC-)链路 540
(陆上)公用电网 550
电缆连接/馈线 Cab-Cc
风力涡轮的串 S1,S2,S3
方法、方法步骤 1000-3500。

Claims (10)

1.一种用于操作风电场(500)的方法(1000,2000,3000)，所述风电场包括能够相互和与电网(510,550)电连接的风力涡轮(100-100c)的串(S1-S3)，每个风力涡轮包括具有转子叶片(108)的转子(106)、与所述转子(106)机械连接的功率转换***(118,210,238)以及至少一个辅助子***(105,109)，所述方法包括：
● 在孤岛操作模式下操作(1100,2100)所述串(S1-S3)的风力涡轮(100-100c)，在所述孤岛操作模式下，所述风力涡轮(100-100c)不与所述电网连接，并且所述相应的至少一个辅助子***(105,109)被供应以由所述相应的风力涡轮的所述功率转换***生成的电功率(Pa,Pb,Pc)；
● 确定(1200,2200)所述风力涡轮(100-100c)中的一个风力涡轮的所述转子(106)暴露于风力条件，在所述风力条件下，所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述转子叶片在当前生成的电输出功率(Pi)下存在失速的风险；以及
● 使由所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述功率转换***生成的所述电功率(Pa)增加(1300,2350)电功率量(ΔP)，所述电功率量足以供应所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***(105,109)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定(1200,2200)所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述转子(106)暴露于所述风力条件包括确定所述转子暴露于大于第一阈值(vth1)的风速，所述第一阈值对应于预期所述转子叶片的失速的风速。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一阈值(vth1)介于约14m/s至约15m/s的范围内。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，仅针对一个功率转换***增加所述电功率(Pa)，其中，使由所述风力涡轮中的一个风力涡轮的所述功率转换***生成的所述电功率增加至少基本上与所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的所述至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***的功率需求相匹配的电功率量，并且/或者所述方法还包括以下至少一项：
● 使用(1400)所述电功率量(ΔP)作为所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮的功率源；
● 在空转操作模式或静止操作模式下操作(1500)其它风力涡轮中的所述至少一个风力涡轮；以及
● 根据其它风力涡轮中的所述至少一个风力涡轮的功率需求来更新所述电功率量(ΔP)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括以下至少一项：
● 确定(1600,2600)所述风力涡轮(100-100c)中的所述一个风力涡轮的所述转子(106)暴露于另一风力条件，在所述另一风力条件下，如果所述转换***的所述电输出功率降低到至少基本上与所述风力涡轮(100-100c)中的所述一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***(105,109)的当前功率需求相匹配的值(Pa)，则失速的风险至少基本上为零；以及
● 返回到在所述孤岛操作模式下操作(1100)所述串(S1-S3)的所述风力涡轮(100-100c)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定(1600,2600)所述风力涡轮(100-100c)中的所述一个风力涡轮的所述转子(106)暴露于所述另一风力条件包括确定所述转子暴露于小于第二阈值(vth2)的风速，所述第二阈值(vth2)低于所述第一阈值(vth1)，典型地比所述第一阈值(vth1)低约10%至50%，更典型地低约30%至36%。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，由所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述功率转换***生成的所述电功率(Pa)增加到至少三倍、更典型地至少5倍或甚至至少8倍，其中，使由所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述功率转换***生成的所述电功率(Pa)增加电功率量(ΔP)，所述电功率量(ΔP)足以供应所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少4个风力涡轮、典型地所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少9个风力涡轮的所述至少一个辅助子***(105,109)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述风电场(500)包括风力涡轮(100-100c)的若干串(S1-S3)，其中，风力涡轮(100-100c)的所述串(S1-S3)能够利用所述风电场(500)的公共联接点(512)单独地连接到外部电网，并且/或者其中，所述方法针对风力涡轮(100-100c)的所述若干串(S1-S3)中的每个串独立地执行。
9.一种风电场(500)，其包括：
● 能够相互和与电网(510,550)电连接的风力涡轮(100-100c)的串(S1-S3)，每个风力涡轮包括具有转子叶片(108)的转子(106)、与所述转子(106)机械连接的功率转换***(118,210,238)以及至少一个辅助子***(105,109)；以及
● 控制***(502,202)，其与所述风力涡轮(100-100c)中的每个风力涡轮的所述功率转换***(118,210,238)通信地联接，并且配置成：
○ 在孤岛操作模式下操作(1100)所述串(S1-S3)的所述风力涡轮(100-100c)，在所述孤岛操作模式下，所述风力涡轮(100-100c)不与所述电网连接，并且所述至少一个辅助子***(105,109)被供应以由所述相应的风力涡轮的所述功率转换***生成的电功率(Pa,Pb,Pc)；
○ 确定(1200)所述风力涡轮(100-100c)中的一个风力涡轮的所述转子(106)暴露于风力条件，在所述风力条件下，所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述转子叶片中的至少一个转子叶片在当前生成的电输出功率(Pi)下存在失速的风险；以及
○ 使由所述风力涡轮中的所述一个风力涡轮的所述功率转换***生成的所述电功率(Pi)增加(1300)电功率量(ΔP)，所述电功率量(ΔP)足以供应所述串(S1-S3)的其它风力涡轮中的至少一个风力涡轮的所述至少一个辅助子***(105,109)。
10.根据权利要求9所述的风电场(500)，其中，所述控制***(502,202)与传感器(258)通信地联接，所述传感器用于确定在所述风力涡轮(100-100c)的所述转子(106)处或在所述转子前的风速，并且基于所确定的风速来确定失速的风险。
CN202211553063.0A 2021-12-06 2022-12-05 用于操作风电场的方法和风电场 Pending CN116221022A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21212563.7A EP4191054A1 (en) 2021-12-06 2021-12-06 A method for operating a wind farm and a wind farm
EP21212563.7 2021-12-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116221022A true CN116221022A (zh) 2023-06-06

Family

ID=78822545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211553063.0A Pending CN116221022A (zh) 2021-12-06 2022-12-05 用于操作风电场的方法和风电场

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230175491A1 (zh)
EP (1) EP4191054A1 (zh)
CN (1) CN116221022A (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2236821B1 (en) * 2009-04-03 2016-12-21 XEMC Darwind B.V. Wind farm island operation
CN107005057B (zh) * 2014-12-23 2020-04-21 Abb瑞士股份有限公司 用于在与公用电网断开期间协调风电场的控制的方法和控制器
EP3779189A1 (en) * 2019-08-14 2021-02-17 General Electric Company Method for detecting irregular turbine operation using direct and indirect wind speed measurements

Also Published As

Publication number Publication date
EP4191054A1 (en) 2023-06-07
US20230175491A1 (en) 2023-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9745959B2 (en) Inrush current protection for wind turbines and wind farms
US10107260B2 (en) Wind turbine auxiliary circuit control
US10581247B1 (en) System and method for reactive power control of wind turbines in a wind farm supported with auxiliary reactive power compensation
US10951030B2 (en) System and method for reactive power control of a wind farm
EP3816435A1 (en) System and method for operating a wind turbine power system based on statistical analysis of operational and/or grid data thereof
CN111602307B (zh) 用于优化风场的无功功率生成的***及方法
CN116971946A (zh) 用于操作风力涡轮的方法和风力涡轮
US11451057B2 (en) Systems and methods for controlling electrical power systems connected to a power grid
US10491038B2 (en) Electrical power subsystems and methods for controlling same
US20230175491A1 (en) Method for operating a wind farm and a wind farm
US20230178994A1 (en) Method for operating a wind farm and a wind farm
EP4194685A1 (en) A method for operating a wind turbine and a wind turbine
US11879433B2 (en) Method for operating a wind turbine, and a power plant
US11682990B2 (en) System and method for dynamically estimating active power capability of an inverter-based resource
US10975847B1 (en) System and method for farm-level control of transient power boost during frequency events
CN118300106A (zh) 用于操作功率供应***的方法和功率供应***
CN117981192A (zh) 用于控制可再生能源功率***的谐波滤波器组的***和方法
CN116104701A (zh) 风力涡轮和操作风力涡轮的方法
CN112443455A (zh) 在低风速期间操作风力涡轮功率***的***和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication