[发明专利]用于测试发电系统的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测试与公用电网相连接的发电系统（具体地，风力涡轮机系统）的装置和方法，所述装置和方法用于在所述公用电网处发生过电压时测试所述发电系统。

背景技术

可能需要应当与公用电网相连接的发电系统（具体地，风力涡轮机系统）在经受不同电气情形时满足特定电气属性和特定电气行为。具体地，发电系统可能必须经受在公用电网处发生的降压。

然而，已经观察到，在公用电网处可能发生除电压降以外的情形。具体地，公用电网可以在特定负载条件或能量供应条件下在电网端子处提供电压，经由该电网端子，发电系统连接至公用电网，其中，所提供的电压高于公用电网的预定操作电压。从而，发电系统的操作可能恶化，或者，在最坏的情况下，可能损坏或者甚至毁坏发电系统。

可能需要一种用于测试与公用电网相连接的发电系统（具体地，风力涡轮机系统）的装置和方法，其中，与传统测试设备相比，用于测试的装置得以改进。

发明内容

该需要可以由根据独立权利要求所述的主题来满足。本发明的有利实施例由从属权利要求来描述。

根据一个实施例，提供了一种用于测试（具体地，检查或分析发电系统的电行为或电属性）与提供预定第一电压（具体地，在用于从发电系统供应电能（具体地，电力信号）的电网供应端子处）的公用电网（具体为电力网，一方面连接至将电能供应至公用电网的一个或多个发电系统，且另一方面连接至消耗由发电系统供应的电力的一个或多个消耗装置或负载，其中，公用电网可以以特定预定频率（如50 Hz或60 Hz）来操作，并且，其中公用电网可以根据局部调节以总计在10 kV与50 kV之间的预定操作电压或预定第一电压来操作）相连接的发电系统（被设计为通过将电压和/或电流供应至发电系统的一个或多个输出端子来生成电力的系统）的装置（具体地，包括一个或多个电或电子组件，所述一个或多个电或电子组件包括有线连接），所述发电系统具体为风力涡轮机系统（具体地，其包括风力涡轮机塔架、安装在所述风力涡轮机塔架顶部的发动机舱、旋转地支撑在发动机舱内且其上固定有一个或多个转子叶片的转子轴、以及用于生成电流和/或电压（即，功率信号）的与旋转轴机械连接的电力发电机，当在风力涡轮机系统的一个或多个输出端子处旋转轴旋转时，具体地根据旋转轴的旋转速度、经由具有可变频率的交流电力信号来提供电力），其中，所述装置包括：输入端子（具体地，包括用于每个电气相位（例如两相、三相或者甚至更多相）的一个或多个输入端子），其用于将所述装置连接至所述发电系统的输出端子（在所述输出端子处输出电力信号）；电网端子（具体地，其包括针对电网所操作于的每个相位（例如两相、三相或者甚至更多相）的一个或多个电网端子），其用于将所述装置连接至所述公用电网；变压器（电设备，通过感应耦合的导体将电能从一个电路传送至另一电路，其中，第一或初级绕组中变化的电流可以在变压器的铁芯中产生变化的磁通量，并且从而通过次级绕组来产生变化的磁场，其中，在次级绕组的端子处，施加高于或低于输入电压的变换后电压），其暂时（具体地，在短时间间隔（例如0.1 ms与1 s之间的时间间隔）期间）可连接（具体地，经由可具体由控制系统控制的一个或多个开关）在所述输入端子与所述电网端子之间（这仍允许一个或多个其他电或电子组件一方面布置在所述电网端子与所述变压器之间且另一方面布置在所述变压器与所述输入端子之间），其中，所述变压器适于将第一电压（具体地，所述公用电网的操作电压）变换为与第一电压不同的第二电压（其中，具体地，第一电压的频率等于第二电压的频率，其中，具体地，第二电压高于第一电压）；以及测量系统（具体地，包括一个或多个电流传感器和/或一个或多个电压传感器），其用于测量流过所述输入端子（具体地，流过引导通过所述输入端子的导线）的电流。

从而，当发电系统在其输出端子处（或在其多个输出端子处）经受过电压时，使得能够检查、分析或测试发电系统的行为。此外，使得能够通过将测试装置连接在所述公用电网与所述发电系统之间，通过适当调整所述变压器的变压比并将调整后的变压器连接在所述输入端子（其连接至所述发电系统）与所述电网端子（其连接至所述公用电网）之间，来使用所述测试装置生成过电压。具体地，所述测量系统可以适于测量用于测试发电系统的装置内的多个位置处的电流，其中，对这些位置处的电流的测量指示所述发电系统的电气行为。

因此，所述测试装置适于在所述公用电网的电网端子处施加过电压的情况下检查或测试所述发电系统的行为，其中，所述发电系统经受比所述发电系统被配置为在正常条件下操作更高的电压。