[发明专利]异常频率条件期间的可变速风轮机的继电器式控制器和控制方法

权利要求书

1. 一种风电场，包括：

多个可变速风轮机；以及

集中控制器，被配置为至少在欠频条件期间选择性地调整来自每个风轮机的相应电力输出功率，所述控制器包括被配置为相对于至少第一阈值监控电网频率值的监控器，其中所述电网频率值超出所述第一阈值的偏差指示所述欠频条件，所述控制器进一步包括控制单元，该控制单元被配置为在被选择为抵消所述欠频条件的方向上实现对所述风轮机的电力输出功率的阶段响应，由此所述风轮机的旋转轴中存储的动能被提取以实现对所述风轮机的电力输出功率的所述阶段响应。

2. 根据权利要求1所述的风电场，其中所实现的阶段响应由所述控制单元执行，而无需评估如下中的至少一项：所述偏差的改变速率、所述偏差的积分和/或所述偏差的幅值。

3. 根据权利要求1所述的风电场，其中所述控制单元被配置为执行开关控制策略，其中所述控制单元的开状态实现用于抵消所述欠频条件的所述阶段响应。

4. 根据权利要求1所述的风电场，其中维持所述开状态以达到与正常频率条件对应的预定频率值。

5. 根据权利要求3所述的风电场，其中所述控制单元的关状态在用于返回与正常频率条件对应的风轮机状态的方向上实现对所述风轮机的电力输出功率的阶段响应。

6. 根据权利要求1所述的风电场，其中所述控制器被进一步配置为在过频条件期间调整来自所述可变速风轮机的电力输出功率，其中所述控制单元被配置为在被选择为抵消所述过频条件的方向上实现对所述风轮机的电力输出功率的阶段响应，由此鉴于所实现的对所述过频条件期间的所述风轮机的电力输出功率的阶段响应，在所述过频条件期间生成的过度电能被转换为由所述旋转轴存储的动能。

7. 根据权利要求1所述的风电场，其中执行所实现的所述过频条件期间的阶段响应，而无需评估如下中的至少一项：所述偏差的改变速率、所述偏差的积分和/或所述偏差的幅值。

8. 根据权利要求1所述的风电场，其中所述控制器进一步包括下垂控制单元，该下垂控制单元配置为在所述输出功率从所述欠频条件返回到正常频率条件时，使所述风轮机的电力输出功率的响应平滑。

9. 一种可变速风轮机，包括：

控制器，耦接到所述可变速风轮机，所述控制器被配置为至少在欠频条件期间调整来自所述风轮机的电力输出功率，所述控制器包括被配置为相对于至少第一阈值监控电网频率值的监控器，其中所述电网频率值超出所述第一阈值的偏差指示所述欠频条件，所述控制器进一步包括控制单元，该控制单元被配置为在被选择为抵消所述欠频条件的方向上实现对所述风轮机的电力输出功率的阶段响应，由此所述风轮机的旋转轴中存储的动能被提取以实现对所述风轮机的电力输出功率的所述阶段响应。

10. 根据权利要求9所述的风轮机，其中所实现的阶段响应由所述控制单元执行，而无需评估如下中的至少一项：所述偏差的改变速率、所述偏差的积分和/或所述偏差的幅值。

11. 根据权利要求9所述的风轮机，其中所述控制单元被配置为执行开关控制策略，其中所述控制单元的开状态实现用于抵消所述欠频条件的所述阶段响应。

12. 根据权利要求9所述的风轮机，其中维持所述开状态以达到与正常频率条件对应的预定频率值。

13. 根据权利要求11所述的风轮机，其中所述控制单元的关状态在用于返回与正常频率条件对应的风轮机状态的方向上实现对所述风轮机的电力输出功率的阶段响应。

14. 根据权利要求9所述的风轮机，其中所述控制器被进一步配置为在过频条件期间调整来自所述可变速风轮机的电力输出功率，其中所述控制单元被配置为在被选择为抵消所述过频条件的方向上实现对所述风轮机的电力输出功率的阶段响应，由此鉴于所实现的对所述过频条件期间的所述风轮机的电力输出功率的阶段响应，在所述过频条件期间生成的过度电能被转换为由所述旋转轴存储的动能。

15. 根据权利要求9所述的风轮机，其中执行所实现的所述过频条件期间的阶段响应，而无需评估如下中的至少一项：所述偏差的改变速率、所述偏差的积分和/或所述偏差的幅值。