[发明专利]用于减少电网中扰动的用于风力涡轮机的控制系统

说明书

本发明涉及一组用于风力涡轮机发电机的方法，用于减少呈由减振控制器导致的功率改变的形式的电力扰动，该减振控制器设置成补偿由轴转矩改变引起的结构性振荡。通过将对应改变置于发电机设定点中、例如功率或转矩设定点中来产生轴转矩改变。发电机设定点中的改变导致由一个或多个风力涡轮机发电机注入电网的功率中的不期望的改变。根据本发明的实施方式，可以通过限制减振控制器的控制动作来减少电力扰动。可以基于从例如在电网上的位置处被测量的功率确定的电力扰动信息来确定减振控制器的限制或约束的量。

技术领域

本发明涉及至少一个风力涡轮机的控制，特别是涉及控制一个或多个风力涡轮机的减振控制器。

背景技术

例如可以通过产生抵消振荡来主动地减振由风导致的风力涡轮机中的结构性振荡。可以通过引起轴转矩中的改变(例如通过改变用于风力涡轮机发电机的功率或转矩设定点)来产生这样的抵消振荡。改变可以由减振控制器产生。

为了改进风力涡轮机的性能，需要改进减振控制器的控制。

发明内容

本发明的目的是改进与风力涡轮机的减振相关的风力涡轮机控制。

本发明的另一目的是减少由风力涡轮机导致的电网中的电力扰动。

在本发明的第一方面中提供一种用于控制至少一个风力涡轮机以减少电网中频谱扰动的方法，该至少一个风力涡轮机包括：

-转子，其适于经由轴杆驱动发电机，其中发电机能够与电网连接，以及

-至少一个减振控制器，其配置成通过控制轴杆上的转矩来补偿风力涡轮机的结构性振荡，其中该至少一个减振控制器配置成根据约束值来设定在轴杆上的控制动作的限制，其中该方法包括

-确定描述在电连接到风力涡轮机的测量点处的电力扰动的扰动信息，

-基于被确定的扰动信息确定约束值，

-将约束值分派给减振控制器，用于设定控制动作的限制。

有利地，可以根据从测量点处的被测量功率确定的被测量扰动信息来约束由减振控制器执行的控制动作。因此，在扰动信息指示出扰动(例如给定频率下的功率改变幅值)高于给定阈值的情况下，可以调用减振控制动作的限制，以便避免或至少减少扰动信息中的进一步增加。

每个风力涡轮机可以包括设置成减振特定结构性振荡的一个减振控制器或设置成减振不同结构性振荡的多个减振控制器。可以为了风力涡轮机的一个或多个减振控制器中的一个确定被确定的约束值。因此，可以为了风力涡轮机的多个减振控制器确定多个约束值，可能是不同的约束值。

用于电力扰动的所述测量点可以被定位在风力涡轮机的输出与电网之间的电力连接部上并且包括风力涡轮机的输出与电网在内的任何位置。在其它实施方式中，用于电力扰动的所述测量点可以被定位在风力涡轮机与电网之间的电力连接部上但不包括风力涡轮机的直接输出在内的任何位置。测量点可以包括能够测量有功功率的功率计。可以将电网简要地定义为用于将电力从一个点(例如电源)传递到另一个点(例如用电设备)的互连电力网络。电网能够具有不同的电压等级，例如用于传输和分配。在本发明的上下文中，电力网络有时可以简称为‘电网’。在某些实施方式中，用于电力扰动的所述测量点可以被定位在电网中或附近，特别是被定位在该至少一个风力涡轮机与电网之间的连接点(PoC)中或附近。

在多个风力涡轮机的情况下，可以为了多个减振控制器或为了该多个风力涡轮机确定多个约束值，可能是不同的约束值。因此，多个约束值可以被分派给风力涡轮机的该多个减振控制器。在具有多个风力涡轮机的实施方式中，特别有利的是用于电力扰动的所述测量点可以被定位在电网中或附近，特别是被定位在该多个风力涡轮机与电网之间的连接点(PoC)中或附近。