[发明专利]控制风力涡轮发电机的方法

说明书

一种用于基于风力发电厂中的功率转换器或形成功率转换器的一部分的部件的条件来控制风力发电厂的风力涡轮发电机(1)的方法。所述方法包括确定功率转换器或形成功率转换器的一部分的部件的初始条件，以及基于风力涡轮发电机(1)的名义功率参考值确定所述条件从所述初始条件的演变。所述方法还包括将所述条件的演变与预定阈值进行比较，并根据该比较确定功率转换器或形成功率转换器的一部分的部件的条件将基本上等于预定阈值的时间段。

技术领域

本发明涉及一种用于控制风力发电厂的风力涡轮发电机中的功率转换器的方法。

背景技术

风力涡轮发电机将风中包含的能量转换成电能，该电能通常被输送到电网。由于风的可变性势必造成具有变化特征的电功率输出，因此还包括功率转换器，以将发电机产生的变化频率的电功率修改为更适合于输送到电网的固定频率的电功率输出。

为此，提供了一种用于根据环境风力条件调节功率转换器输出的转换器控制器。鉴于安全考虑和物理约束，转换器控制器还可以用于管理发电机，以通过防止部件故障和最大程度地减少停机时间来维持成本有效的能源生产。

正是基于这种背景设计了本发明。

发明内容

本发明的一方面提供了一种用于基于风力发电厂中的功率转换器或形成功率转换器的一部分的部件的条件来控制所述风力发电厂的风力涡轮发电机的方法。所述方法包括确定功率转换器或形成功率转换器的一部分的部件的初始条件，以及基于所述风力涡轮发电机的名义功率参考值确定所述条件从所述初始条件的演变。所述方法还包括将所述条件的演变与预定阈值进行比较，以及根据该比较确定功率转换器或形成功率转换器的一部分的部件的条件将基本上等于所述预定阈值的时间段。优选地，所述功率转换器的条件是功率转换器或形成功率转换器的一部分的部件的温度。

优选地，所述方法还包括基于所述功率参考值确定有功功率极限和无功功率极限。优选地，所述有功功率极限和所述无功功率极限采用P-Q图表的形式。

优选地，所述方法还包括在确定所述有功功率极限和所述无功功率极限时在有功功率和无功功率之间进行优先级排序。

优选地，所述方法还包括在不超过所述时间段的持续时间内以所述名义功率参考值控制所述风力涡轮发电机。

优选地，基于功率转换器或形成功率转换器的一部分的部件在当前操作参数下的功率损耗和环境温度，将所述初始温度和所述温度演变确定为非线性函数。

优选地，基于所述功率转换器两端的电压和通过所述功率转换器的电流来确定功率转换器或形成功率转换器的一部分的部件的功率损耗。更优选地，所述功率转换器的功率损耗是所述功率转换器两端的电压和通过所述功率转换器的电流的乘积。这些特性中的每一个都可以直接测量或以其他方式估算。

优选地，在应用于多个功率转换器时，所述方法还包括从多个时间段中选择最短的时间段作为所述时间段。

优选地，所述环境温度是最接近所述功率转换器的可测量温度。也就是说，所述环境温度是在合理可行的范围内测量的所述功率转换器周围的区域的温度。这可以包括例如环境空气温度。

优选地，所述方法还包括将所述功率转换器的初始条件与预定阈值进行比较，并且如果所述条件基本上等于或超过所述预定阈值，则修改所述风力涡轮发电机的功率参考值。特别地，修改所述风力涡轮发电机的当前功率参考值的步骤包括使参数降额(降低)。

本发明的另一方面提供了一种用于风力涡轮发电机的控制器，所述控制器包括数据处理装置和内存模块，其中，所述内存模块包括一组程序代码指令，当所述程序代码指令由所述数据处理装置执行时，实现根据本发明的第一方面的方法。

本发明的另一方面提供了一种可从通信网络下载和/或存储在机器可读介质上的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括用于实现根据本发明的第一方面的方法的程序代码指令。