CN101924374A - 用于操作风力涡轮功率变流器的方法和系统 - Google Patents

用于操作风力涡轮功率变流器的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于操作风力涡轮功率变流器的方法和系统。提供了一种用于为负载提供输出功率的功率发生系统(200)。该功率发生系统(200)包括：构造成以便产生交流(AC)输入功率的发电机(120)；耦接到发电机上的功率变流器系统(202)，该功率变流器系统包括构造成以便将AC输入功率转换成输出功率且为负载提供该输出功率的多个变流器线路(224，226，228，230)；以及耦接到功率变流器系统上的变流器控制系统(204)，该变流器控制系统构造成以便至少部分地基于发电机的被监测的操作特性来为功率变流器系统提供第一开关模式和第二开关模式其中之一。

Description

用于操作风力涡轮功率变流器的方法和系统
技术领域
本公开的领域大体涉及风力涡轮的功率发生，且更具体而言涉及通过降低存在于风力涡轮功率变流器中的功率损失来提高风力涡轮效率。
背景技术
风力涡轮使用风来发电。风力涡轮通常包括容纳发电机的机舱。风力涡轮通常还包括转子，转子包括附连到旋转轮毂上的多个转子叶片。风力涡轮转子联接到发电机上，其中，风力涡轮转子将风能转换成旋转能，该旋转能用来使发电机的转子旋转。与涡轮的恒定速度操作相比，风力涡轮的可变速度操作有利于增强涡轮对能量的捕获。但是，风力涡轮的可变速度操作会产生具有变化的电压和/或频率的电。更具体地，由可变速度风力涡轮产生的电的频率与转子的旋转速度成比例。可在发电机和公用电网之间耦接功率变流器。该功率变流器输出具有固定的电压和频率的电，以便于在公用电网上进行输送。
一些已知的功率变流器包括能够处理高电流和高电压的半导体开关。通常，半导体开关的迅速开关对于变流器的功率输出的质量来说是有益的。但是，半导体开关可能由于热限而不能够以高频率操作。为了克服热限，可将过滤器和扼流圈耦接到半导体开关的输出上，以从电中过滤掉谐波含量。这种过滤可不利地影响功率变流器的效率。
发明内容
在一方面，提供了一种用于为负载提供输出功率的方法。该方法包括将多线路的功率变流器系统耦接到交流(AC)发电机上，且耦接到负载上，并且监测AC发电机的至少一个操作特性。该方法还包括至少部分地基于至少一个被监测的操作特性来为多线路的功率变流器系统提供第一开关模式和第二开关模式其中之一。该方法还包括将多线路的功率变流器系统构造成以便根据第一开关模式和第二开关模式来操作，以及将发电机所提供的AC输入功率转换成用于输送到负载的输出功率。
在另一方面，提供了一种用于为负载提供输出功率的功率发生系统。该功率系统包括构造成以便产生交流(AC)输入功率的发电机和耦接到该发电机上的功率变流器系统。该功率变流器系统包括构造成以便将AC输入功率转换成输出功率且为负载提供该输出功率的多个变流器线路。该功率系统还包括耦接到功率变流器系统上的变流器控制系统。该变流器控制系统构造成以便至少部分地基于发电机的被监测的操作特性来为功率变流器系统提供第一开关模式和第二开关模式其中之一。
在又一方面，提供了一种用于提高多线路的功率变流器系统的效率的方法。该方法包括将共模电感器定位在该多线路的功率变流器系统的至少一个线路内。共模电感器包括至少一个气隙。该方法还包括确定共模电感器的通量密度，以及确定共模电感器的最大共模电感值，该最大共模电感值将共模电感器的通量密度保持在预定范围内。该方法还包括将共模电感器构造成以便提供确定的共模电感值。
附图说明
图1是风力涡轮的一个示例性实施例的侧面透视图。
图2是图1所示的示例性风力涡轮的机舱的剖面透视图。
图3是包括功率变流器系统的功率系统的一个示例性实施例的简图。
图4是包括功率变流器系统(例如图3所示的功率变流器系统)的功率系统的简图。
图5是图4所示的功率变流器系统的一个示例性实施例的简图。
图6是包括在图4所示的功率变流器系统内的变流器线路的一个示例性实施例的简图。
图7是示出了一种用于为负载提供输出功率的方法的流程图。
图8是示出了一种用于提高多线路的功率变流器系统的效率的方法的流程图。
部件列表：
100  风力涡轮
102  机舱
104  塔架
106  风力涡轮转子
108  三个转子叶片
110  旋转轮毂
112  控制面板
114  可变叶片变桨驱动器
116  主转子轴
118  齿轮箱
120  发电机
132  主框架
134  联接件
200  功率发生系统
202  功率变流器系统
204  变流器控制系统
212  负载
214  开关变流器
216  开关变流器
218  变流器
220  变流器
222  输入功率
224  变流器线路
226  第二线路
228  第三线路
230  第四线路
232  输出功率
234  功率分配面板
236  变压器
320  共模电感器
322  发电机侧电感器
324  气隙
328  负载侧电感器
330  发电机侧变换器
332  负载侧变换器
334  第一相
336  第二相
338  第三相
340  六个功率开关
342  六个功率开关
350  波形组合器
352  PWM过滤器
354  差模扼流圈
356  电感构件
358  电容构件
360  共模扼流圈
370  共模电流
400  流程图
402  方法
410  将多线路的功率变流器系统耦接到AC发电机上且耦接到负载上
412  监测AC发电机的至少一个操作特性
414  至少部分地基于至少一个被监测的操作特性来为多线路的功率变流器系统提供第一开关模式和第二开关模式其中之一
416  将多线路的功率变流器系统构造成以便根据第一开关模式和第二开关模式其中之一来操作
418  将多线路的功率变流器系统构造成以便将AC发电机所提供的AC输入功率转换成输出功率以便于输送到负载
420  将共模电感器定位在多线路的功率变流器系统的至少一个线路内
500  流程图
502  方法
510  将共模电感器定位在多线路的功率变流器系统的至少一个线路内，该共模电感器包括至少一个气隙
512  确定共模电感器的通量密度
514  确定共模电感器的最大共模电感值，该最大共模电感值将共模电感器的通量密度保持在预定范围内
516  将共模电感器构造成以便提供确定的共模电感值
具体实施方式
本文描述的各实施例包括风力涡轮，且更具体而言，包括用于与风力涡轮一起使用的功率变流器系统。各实施例的技术效果包括通过降低功率变流器损失来提高功率变流器系统的效率。虽然描述为包括在风力涡轮内，但是本文描述的功率变流器系统可包括在任何适当的功率发生源内或耦接到任何适当的功率发生源上，以便于将输入功率转换成输出功率。
图1是风力涡轮100的一个示例性实施例的侧面透视图。风力涡轮100大体包括容纳发电机(未在图1中示出)的机舱102。机舱102安装在塔架104上，在图1中显示了塔架104的一部分。风力涡轮100还包括转子106，转子106包括附连到旋转轮毂110上的多个转子叶片108。虽然图1所示的风力涡轮100包括三个转子叶片108，但是不存在对本文描述的各实施例所需的转子叶片108的数量的具体限制。因此，可提供额外的或更少的转子叶片108。
图2是机舱102(在图1中示出)的剖面侧面透视图。在该示例性实施例中，各种构件容纳在风力涡轮100的塔架104上的机舱102中。另外，可基于本领域已知的因素和条件来选择塔架104的高度。在一些实施例中，控制面板112内的一个或多个微控制器(未在图2中示出)形成用于整体系统监测和控制(包括桨距和速度调节、高速轴和偏航制动器应用、偏航和泵马达应用，以及功率水平和故障监测)的控制系统。可在一些实施例中使用备选的分布式或集中式控制构架。
在各实施例中，控制系统对可变叶片变桨驱动器114提供控制信号，以控制由于风而驱动轮毂110的叶片108(在图1中示出)的桨距。轮毂110和叶片108共同形成风力涡轮转子106(在图1中示出)。风力涡轮100的传动系包括连接到轮毂110和齿轮箱118上的主转子轴116(也称为“低速轴”)，在一些实施例中，主转子轴116使用双路径几何结构来驱动封闭在齿轮箱118内的高速轴。使用高速轴(在图2中未显示)来驱动由主框架132支承的发电机120。在一些实施例中，通过联接件134来传递转子扭矩。发电机120可为任何适当的类型，例如且不限制，为绕线转子感应发电机，例如双馈感应发电机。作为非限制性实例，另一种合适的类型是多极发电机，其可在直接驱动式构造中以主转子轴116的速度操作而无需齿轮。
图3是包括多线路的功率变流器系统202的功率发生系统200的一个示例性实施例的简图。在该示例性实施例中，功率发生系统200包括发电机120(在图2中示出)、功率变流器系统202和变流器控制系统204。在该示例性实施例中，功率发生系统200至少部分地定位在机舱102(在图1中示出)内。功率发生系统200构造成用于为负载212供应功率。在该示例性实施例中，功率变流器系统202包括多个功率变流器，例如，变流器214、216、218和220。虽然被示为包括四个变流器214、216、218和220，但是可包括使功率变流器系统202能够如本文描述的那样起作用的任何适当数量的变流器。
发电机120构造成以便产生交流(AC)功率。因为由发电机120产生的AC功率被提供给功率变流器系统202，所以产生的AC功率在本文被称为AC输入功率222。变流器214、216、218和220并联地耦接，且构造成以便接收来自发电机120的AC输入功率222。各个变流器214、216、218和220分别包括在变流器线路-例如变流器线路224、226、228和230内。功率变流器系统202构造成以便将AC输入功率222转换成输出功率232。将输出功率232提供给负载212。在该示例性实施例中，AC输入功率222具有可变的频率。功率变流器系统202可构造成以便将可变频率的AC输入功率222转换成固定频率的输出功率232。负载212可包括但不限于包括马达、电网和/或电阻负载。虽然电网传统上是功率的供应者，但是在一些风力涡轮系统实施例中，风力涡轮功率被供应到在这样的实施例中充当负载的公用电网中。
在该示例性实施例中，变流器控制系统204构造成以便提供用于功率变流器系统202的操作的控制信号。变流器控制系统204可构造成以便以预定频率操作变流器214、216、218和220内的开关(在图3中未显示)，以产生具有期望的输出电压和频率的输出功率。在一些实施例中，变流器控制系统204耦接到功率变流器系统202上，且构造成以便以交错模式驱动功率变流器系统202。功率变流器系统202以交错模式进行的操作用相位移门控信号来控制各个变流器214、216、218和220，且由于取消了相移开关波形而降低了整体的开关谐波分量。
图4是包括发电机120和功率变流器系统202(在图3中示出)的功率发生系统200的一个示例性实施例的简图。功率变流器系统202构造成以便接收来自发电机120的输入功率222，且为负载212提供输出功率232。如上所述，风力涡轮100构造成用于将风能转换成机械能。风力涡轮100通过齿轮箱118联接到发电机120上，或者备选地直接联接到发电机120上。风能被叶片108的旋转捕获，且发电机120构造成用于产生AC输入功率222。
在该示例性实施例中，功率变流器系统202将从发电机120中接收到的可变频率的AC输入功率222转换成固定频率的输出功率232。功率变流器系统202包括发电机侧变流器和负载侧变流器(在图4中未显示)。在一个示例性实施例中，功率变流器系统202是三相变流器系统。可备选地使用其它功率变流器系统202，其中一个非限制性实例是单相系统。在该示例性实施例中，通过功率分配面板234(在图5中示出)和变压器236将功率变流器系统202的输出提供给负载212。
图5是功率变流器系统202(在图4中示出)的一个示例性实施例的简图。在该示例性实施例中，功率变流器系统202包括多个变流器线路，例如第一线路224、第二线路226、第三线路228和第四线路230。虽然功率变流器系统202被示为包括四个变流器线路224、226、228和230，但是功率变流器系统202可包括允许功率发生系统200(在图3中示出)如本文描述的那样起作用的任何数量的变流器线路。在该示例性实施例中，发电机120所产生的输入功率被划分在变流器线路224、226、228和230之间。在其中发电机120产生两兆瓦电的一个实例中，各个变流器线路224、226、228和230接收大约五百千瓦电，以便于转换成供应给负载212的输出功率。
在该示例性实施例中，变流器线路224包括耦接在发电机120和发电机侧电感器322之间的共模电感器320。在该示例性实施例中，共模电感器320包括至少一个气隙324。变流器线路224还包括耦接在发电机侧电感器322和负载侧电感器328之间的变流器214。在该示例性实施例中，变流器214、216、218和220包括发电机侧变换器330和负载侧变换器332。在变流器线路224中，发电机侧变换器330耦接在发电机侧电感器322和负载侧变换器332之间。负载侧变换器332进一步耦接到负载侧电感器328上。在某些实施例中，负载侧电感器328构造成以便通过功率分配面板234和/或变压器236为负载212提供输出功率。在备选实施例中，变流器214和电感器320、322及328可按使得变流器系统202能够如本文描述的那样起作用的任何适当的顺序定位在变流器线路224内。
在该示例性实施例中，共模电感器320构造成以便提供有利于降低第一线路224中的共模电流的共模电感。在至少一些实施例中，共模电感器320包括在单个磁芯支脚(在图5中未显示)上缠绕在一起的三相绕组。共模电流(例如共模电流370)可增大变流器线路224的发电机侧电感器322和/或负载侧电感器328中的功率损失。电感器322和/或328中的功率损失降低了功率变流器系统202的效率。为了有利于提高功率变流器系统202的效率，可通过提高共模电感器320的电感值来有利于降低共模电流370。例如，功率变流器系统202的共模电感器320的电感值与已知的功率变流器系统相比可大约为双倍。更具体地，在至少一个实例中，共模电感器320的电感值可从四百毫亨(mH)加倍到八百mH。在另一个实例中，共模电感器320的电感值介于一百mH和一亨(H)之间。在又一个实例中，共模电感器320的电感值介于六百mH和九百mH之间。
在该示例性实施例中，发电机侧电感器322和负载侧电感器328构造成以便提供三相(例如常模)电感。在至少一些实施例中，发电机侧电感器322和负载侧电感器328包括缠绕在具有共同的返回通路的三个单独的磁芯支脚(在图5中未显示)上的三相绕组。在该示例性实施例中，发电机侧电感器322和负载侧电感器328与共模电感器320相比相对不提供共模电感。在该示例性实施例中，变流器线路226、228和230按与以上关于变流器线路224所描述的基本类似的方式来构造。
图6是包括在功率变流器系统202(在图3中示出)内的变流器线路224(在图3中示出)的一个示例性实施例的简图。通常在风力涡轮应用中，功率变流器系统202是三相功率变流器系统。虽然图5中的各个变流器线路224、226、228和230被示为单线形式，但是单线可表示多个相。例如，图5中表示变流器线路224的单线在图6中被显示为包括第一相334、第二相336和第三相338的三相变流器线路224。如上所述，变流器线路224包括变流器214。在该示例性实施例中，变流器214包括发电机侧变换器330(也称为发电机变流器桥)和负载侧变换器332(也称为负载变流器桥)。可使用六个功率开关340来实现发电机侧变换器330。类似地，可使用六个功率开关342来实现负载侧变换器332。在一些实施例中，功率开关340和342是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。但是，其它类型的功率开关也可包括在变换器330和332内，包括但不限于集成门极换向晶闸管(IGCT或GCT)或MOSFET。开关340和342以预定频率开关，以产生具有期望的输出电压和频率的输出功率。波形组合器350可包括在各个线路内，且耦接到用于功率变流器系统202的整体脉宽调制(PWM)过滤器352上。波形组合器350包括差模扼流圈354，差模扼流圈354足够大，以使得能够进行交错门控。这与使关于传统的非交错式变流器系统的不平衡电流分配最小化所需的任何更小大小的差模扼流圈相反。PWM过滤器352包括电感构件356和电容构件358。
波形组合器350中的差模扼流圈354提供PWM过滤器352中的总电感的一些或全部，且抑制由于交错门控控制引起的高频(例如开关频率范围)差模交叉流(cross current)。当使用时，波形组合器350中的共模扼流圈360抑制联结发电机侧变换器330和负载侧变换器332两者的高频共模交叉流。来自PWM过滤器352的过滤了的输出提供给负载212(在图5中示出)。
进一步参照图5，在该示例性实施例中，变流器控制系统204耦接到变流器214、216、218和220上。在该示例性实施例中，变流器控制系统204控制包括在变流器214内的开关(例如开关340和342(在图6中示出))的开关模式和/或开关频率。在一些实施例中，变流器控制系统204构造成以便以完全交错模式操作变流器214、变流器216、变流器218和变流器220。例如，变流器控制系统204可为变流器214、变流器216、变流器218和变流器220提供相位移门控信号，以有利于减少由于取消了相移开关波形而引起的整体的开关谐波分量。更具体地，在完全交错开关模式中，变流器214、216、218和220以交错模式开关。例如，变流器214可与变流器216和变流器220异相九十度来开关，变流器216可与变流器218异相九十度来开关，而变流器218可与变流器220异相九十度来开关。在完全交错开关模式中，变流器214、216、218和220的发电机侧变换器330和负载侧变换器332基本同时开关。
在该示例性实施例中，变流器控制系统204还构造成以便以半交错模式开关变流器214、216、218和220。例如，变流器214和变流器218与变流器216和变流器220异相一百八十度来开关。或者，任意两个变流器214、216、218和220可分组在一起，只要以与剩下的两个变流器分开一百八十度的相位开关两个变流器即可。类似于以上所描述的完全交错开关模式，发电机侧变换器330和负载侧变换器332相对于彼此转换相位。
通常，提高变流器的开关频率可有利于使变流器输出功率平稳。但是，提高开关频率可导致变流器系统降低效率。本文描述的半交错开关模式与完全交错系统相比有利于提高开关频率而不降低效率。例如，本文描述的半交错开关模式可以以大约2.8kHz执行，且保持这样的效率：该效率基本类似于或大于使用以1.4kHz执行的完全交错开关模式的变流器的效率。
在该示例性实施例中，变流器控制系统204在开关模式之间动态地变化。在该示例性实施例中，变流器控制系统204基于发电机120所提供的输入功率222(在图3中示出)在半交错开关模式和完全交错开关模式之间动态地变化。大体上，由发电机120输出的功率(即输入功率222)随着递增的发电机速度(即转子旋转速度)根据预先定义的曲线而增大。因此，可通过例如监测发电机120的旋转速度、由发电机120输出的电压以及/或者调制指数来确定提供给变流器系统202的输入功率222。在该示例性实施例中，除了在开关模式之间动态地变化之外，变流器控制系统204还可在各种开关频率(本文也称为斩波频率)之间变化。例如，变流器控制系统204可在1.4kHz和2.8kHz的开关频率之间变化。
在该示例性实施例中，当应用于变流器系统202的输入功率222在转换功率水平以下时，变流器控制系统204以半交错模式开关变流器214、216、218和220。在该示例性实施例中，当应用于变流器系统202的输入功率222在转换功率水平以上时，变流器控制系统204以完全交错模式开关变流器214、216、218和220。转换功率水平是完全交错系统和半交错系统的损失大致相等时的功率水平。在转换功率水平以下，半交错开关模式比完全交错开关模式更高效。在转换功率水平以上，完全交错开关模式比半交错开关模式更高效。更具体地，在该示例性实施例中，在转换功率水平以下，以预定的斩波频率提供半交错开关模式，而在转换功率水平以上，以是半交错斩波频率的频率的一半的斩波频率来提供完全交错开关模式。
在该示例性实施例中，可通过测试来计算、确定转换功率水平，或者使用测量变流器系统损失的任何其它适当的方法来确定转换功率水平。在一个备选实施例中，确定第一预定功率水平，该第一预定功率水平小于转换功率水平，且确定第二预定功率水平，该第二预定功率水平大于转换功率水平。在该备选实施例中，当应用于变流器系统202的输入功率222在第一预定功率水平以下时，变流器控制系统204以半交错模式开关变流器214、216、218和220。在该备选实施例中，当应用于变流器系统202的输入功率222在第二预定功率水平以上时，变流器控制系统204以完全交错模式开关变流器214、216、218和220。第一预定功率水平和第二预定功率水平提供有利于减小噪声的滞后作用。
如上所述，可通过功率分配面板234和/或变压器236将输出功率232(在图3中示出)供应给负载212。变压器236可为构造成以便将功率变流器系统202耦接到负载212上的单个变压器或多个变压器。功率分配面板234可包括多个负载侧波形组合器(在图5中未显示)。各个负载侧变换器332可在一侧上耦接到相应的发电机侧变换器330上，且在另一侧上由相应的负载侧波形组合器(在图5中未显示)耦接到变压器236上。在该示例性实施例中，各个负载侧变换器332耦接到变压器236的主绕组(在图5中未显示)上，而变压器236的次级绕组(在图5中未显示)则耦接到负载212上。
在上述实施例中，使用波形组合器(在图5中未显示)来组合来自发电机侧变换器330和负载侧变换器332的相位移开关波形。提供了足够的谐波减少，使得可使用更低的变流器开关频率，同时保持输出功率232的质量。
图7是示出了一种用于为负载(诸如图5所示的负载212)提供输出功率的方法402的流程图400。在该示例性实施例中，方法402包括将多线路的功率变流器系统耦接410到交流发电机上且耦接410到负载上，例如，将多线路的功率变流器系统202(在图5中示出)耦接410到交流发电机120(在图5中示出)上且耦接410到负载212(在图5中示出)上。在该示例性实施例中，耦接410包括将多线路的功率变流器系统202耦接410到可变频率的交流发电机上，例如发电机120，且耦接410到基本固定频率的负载上，例如负载212。
在该示例性实施例中，方法402还包括监测412发电机120的至少一个操作特性。如上所述，应用于变流器系统202的开关模式可取决于发电机120的操作特性，例如由发电机120输出的且输送到变流器系统202的功率。大体上，由发电机120输出的功率随着递增的发电机速度(即转子旋转速度)根据预先定义的曲线而增大。因此，可通过例如监测412发电机120的旋转速度、由发电机120输出的电压以及/或者调制指数来确定提供给变流器系统202的输入功率。
在该示例性实施例中，方法402还包括至少部分地基于被监测的操作特性来为变流器系统202提供414第一开关模式和第二开关模式其中之一。在该示例性实施例中，当被监测的操作特性表明来自发电机120的输入功率222在第一预定水平以下时，提供第一开关模式。或者，当被监测的操作特性表明来自发电机120的输入功率222在第二预定水平以上时，提供第二开关模式。如上所述，第一预定水平和第二预定水平可为相等的，或者也可为不同的，以有利于减小噪声。在该示例性实施例中，第一开关模式和第二开关模式各自是半交错开关模式、完全交错开关模式或非交错开关模式其中之一。在一个特定的实施例中，当被监测的操作特性表明来自发电机120的输入功率222在预定水平以下时，提供半交错开关模式，且当监测操作特征表明来自发电机120的输入功率222在预定水平以上时，提供完全交错开关模式。
在该示例性实施例中，方法402还包括将变流器系统202构造416成以便根据第一开关模式或第二开关模式来操作。方法402还包括将变流器系统202构造418成以便将AC发电机所提供的AC输入功率222转换成输出功率，以便于输送到负载，例如负载212(在图5中示出)。例如，在一个示例性实施例中，功率变流器系统202构造成以便根据多种开关模式来操作，且构造成以便将发电机120(在图5中示出)所提供的输入功率222转换成输出功率232，以便于输送到负载212(在图5中示出)。发电机侧变换器330(在图5中示出)还可构造成以便将输入功率222转换成直流功率，而负载侧变换器332(在图5中示出)可构造成以便将直流功率转换成输出功率232。在一个示例性实施例中，将相位移门控信号提供给包括在多线路的功率变流器系统202内的多个线路(例如线路224、226、228和230(在图5中示出))中的各个。
在该示例性实施例中，多线路的功率变流器系统的第一线路和第二线路(例如功率变流器系统202的线路224和线路226)设有第一开关相，而第三线路和第四线路(例如线路228和线路230)设有第二开关相。在该示例性实施例中，第一开关相和第二开关相异相一百八十度。
方法402还可包括将共模电感器(例如共模电感器320(在图5中示出))定位420在多线路的功率变流器系统的至少一个线路内，例如功率变流器系统202的线路224。共模电感器320构造成以便降低线路224内的共模电流，例如共模电流370(在图5中示出)。
图8是示出了一种用于提高多线路的功率变流器系统(例如多线路的功率变流器系统202(在图5中示出))的效率的方法502的流程图500。在该示例性实施例中，方法502包括将共模电感器定位510在多线路的功率变流器系统的至少一个线路内，例如将共模电感器320定位在多线路的功率变流器系统202的线路224内。共模电感器320包括至少一个气隙324(在图5中示出)。在某些实施例中，将共模电感器320定位510在多线路的功率变流器系统202的线路224内可包括将共模电感器320定位在构造成以便根据半交错开关模式来操作的多线路的功率变流器系统的线路224内。
在该示例性实施例中，方法502还包括确定512共模电感器的通量密度。另外，方法502还包括确定514共模电感器320的最大共模电感值，该最大共模电感值使共模电感器320的通量密度保持在预定范围内。在该示例性实施例中，通量密度预定范围有利于防止共模电感器320变得饱和。换句话说，在该示例性实施例中，通过将通量密度保持在预定范围内，共模电感器320将不会变得饱和。另外，在该示例性实施例中，使共模电感值增大到最大程度，同时使通量密度保持在饱和水平以下。
在该示例性实施例中，方法502还包括将共模电感器构造516成以便提供确定的共模电感值。例如，构造516可包括减小至少一个气隙，这有利于增大共模电感器320的共模电感值。虽然，如本文所述，通过减小至少一个气隙来增大共模电感器320的电感值，但是也可按允许多线路的功率变流器系统202(在图5中示出)如本文描述的那样起作用的任何适当的方式来增大共模电感器320的电感值。在某些实施例中，调节至少一个气隙来实现确定的共模电感值包括预先设定固定的共模电感器气隙。在其它实施例中，在共模电感器中可包括可调气隙，该可调气隙可定位成以便实现确定的共模电感值。如上所述，在至少一个实例中，功率变流器系统202的共模电感器320的电感值与已知的功率变流器系统相比可大约为双倍。更具体地，在至少一个实例中，共模电感器320的电感值可从四百毫亨(mH)加倍到八百mH。在另一个实例中，共模电感器320的电感值介于一百mH和一亨(H)之间。在又一个实例中，共模电感器320的电感值介于六百mH和九百mH之间。
本文描述的方法和系统可进一步构造成以便以具有故障冗余操作能力的方式来操作。例如，故障变流器线路可与剩余的变流器线路隔开。可调节开关模式-例如半交错门控模式，使得剩余的变流器线路仍然可产生高功率质量的输出。
本文所描述的是用于提高风力涡轮功率变流器系统的效率的示例性方法和系统。更具体地，本文描述的方法和系统有利于通过降低功率变流器中的共模电流来降低功率变流器中的损失。本文描述的方法和系统可通过增大共模扼流圈的值来降低共模电流。本文描述的方法和系统还可至少部分地基于发电机输出水平，通过在开关模式和/或斩波频率之间动态地切换而有利于降低功率变流器中的损失。
本文描述的方法和系统有利于风力涡轮所产生的功率的高效且经济的转换。在本文中详细地描述和/或说明了方法和系统的示例性实施例。方法和系统不限于本文描述的具体实施例，而是相反，各个系统的构件以及各个方法的步骤可单独使用，以及与本文描述的其它构件和步骤分开使用。各个构件和各个方法步骤也可与其它构件和/或方法步骤结合起来使用。
当介绍本文描述和/或说明的方法和系统的元件/构件/等时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图指存在元件/构件/等中的一个或多个。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包含性的，且意思是指除了列出的元件/构件/等之外，可存在额外的元件/构件/等。
本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这样的其它实例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果这样的其它实例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素，则这样的其它实例意图处于权利要求书的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于为负载提供输出功率的功率发生系统(200)，所述功率发生系统包括：
构造成以便产生交流(AC)输入功率的发电机(120)；
耦接到所述发电机上的功率变流器系统(202)，所述功率变流器系统包括构造成以便将所述AC输入功率转换成输出功率且为所述负载提供所述输出功率的多个变流器线路(224，226，228，230)；以及
耦接到所述功率变流器系统上的变流器控制系统(204)，所述变流器控制系统构造成以便至少部分地基于所述发电机的被监测的操作特性来为所述功率变流器系统提供第一开关模式和第二开关模式其中之一。
2.根据权利要求1所述的功率发生系统(200)，其特征在于，所述发电机(120)包括在风力涡轮(100)内。
3.根据权利要求1所述的功率发生系统(200)，其特征在于，所述多个变流器线路(224，226，228，230)包括发电机侧变换器(330)、负载侧变换器(332)和多个电感器(320，322，328)。
4.根据权利要求3所述的功率发生系统(200)，其特征在于，所述多个电感器(320，322，328)包括构造成以便对所述功率变流器系统(202)提供常模电感的发电机侧电感器(322)和负载侧电感器(328)中的至少一个。
5.根据权利要求3所述的功率发生系统(200)，其特征在于，所述多个电感器(320，322，328)包括构造成以便对所述功率变流器系统(202)提供共模电感的至少一个共模电感器，其中，共模电感有利于降低所述功率变流器系统内的共模电流。
6.根据权利要求5所述的功率发生系统(200)，其特征在于，所述共模电感器(320)包括气隙(324)，确定该气隙(324)来提供最大电感值，同时将所述共模电感器的通量密度保持在一定范围内。
7.根据权利要求1所述的功率发生系统(200)，其特征在于，所述被监测的操作特性包括所述发电机(120)的旋转速度、由所述发电机输出的电压以及调制指数中的至少一个，其中所述被监测的操作特性基本对应于AC输入功率水平。
8.根据权利要求1所述的功率发生系统(200)，其特征在于，所述第一开关模式和所述第二开关模式包括完全交错开关模式、半交错开关模式和非交错开关模式中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的功率发生系统(200)，其特征在于，所述变流器控制系统(204)构造成以便在所述被监测的操作特性表明所述AC输入功率在转换水平以下时提供所述第一开关模式，且在所述被监测的操作特性表明所述AC输入功率在所述转换水平以上时提供所述第二开关模式。
10.根据权利要求9所述的功率发生系统(200)，其特征在于，所述第一开关模式包括半交错开关模式，且所述第二开关模式包括完全交错开关模式。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104795987A (zh) * 2014-01-17 2015-07-22 雅达电子国际有限公司 多相dc-dc变换器
CN105874676A (zh) * 2013-10-18 2016-08-17 Abb技术有限公司 用于基于涡轮机的能量产生系统的辅助电力系统
CN108494265A (zh) * 2018-05-07 2018-09-04 天津瑞能电气有限公司 一种基于共模电抗器多变流器模块并联拓扑
CN110476346A (zh) * 2017-01-13 2019-11-19 通用电气公司 用于功率转换器的轮换开关策略
TWI700883B (zh) * 2019-11-27 2020-08-01 公準精密工業股份有限公司 微渦輪發電系統及其電力管理方法

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3918837B2 (ja) * 2004-08-06 2007-05-23 株式会社日立製作所 風力発電装置
GB2449427B (en) * 2007-05-19 2012-09-26 Converteam Technology Ltd Control methods for the synchronisation and phase shift of the pulse width modulation (PWM) strategy of power converters
US20110241630A1 (en) 2008-09-03 2011-10-06 Exro Technologies Inc. Power conversion system for a multi-stage generator
CN103997137B (zh) 2009-01-16 2017-04-12 巨石风力股份有限公司 用于轴向场装置的扇块式定子
EP2474092B1 (en) 2009-09-03 2020-04-29 DPM Technologies Inc. Variable coil configuration system, apparatus and method
IT1397013B1 (it) * 2009-11-03 2012-12-20 Trevi Energy S P A Sistema di controllo di centrali eoliche con aerogeneratori equipaggiati con convertitori modulari a corrente continua.
US8115359B2 (en) * 2009-12-17 2012-02-14 General Electric Company Modular life extension kit for a wind turbine generator support frame
EP2346134B1 (en) * 2010-01-14 2017-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Converter device and method for converting electrical power
US8649195B2 (en) * 2010-04-08 2014-02-11 Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University Hybrid space vector PWM schemes for interleaved three-phase converters
US9154024B2 (en) 2010-06-02 2015-10-06 Boulder Wind Power, Inc. Systems and methods for improved direct drive generators
US8270191B2 (en) * 2010-12-17 2012-09-18 General Electric Company Power generation system, power converter system, and methods of converting power
EP2466737A3 (en) * 2010-12-17 2016-04-27 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine generator
US8957535B2 (en) * 2011-01-17 2015-02-17 Vestas Wind Systems A/S Fault tolerant wind turbine converter
DK2492504T3 (en) * 2011-02-25 2018-04-16 Siemens Ag Windmill
US20120139256A1 (en) * 2011-10-06 2012-06-07 General Electric Company Wind turbine installation with a self-contained power production component enclosure
WO2013097862A2 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine generator
US9281761B2 (en) 2013-01-18 2016-03-08 General Electric Company Control scheme for current balancing between parallel bridge circuits
US9343991B2 (en) * 2013-01-18 2016-05-17 General Electric Company Current balance control for non-interleaved parallel bridge circuits in power converter
US9537437B2 (en) * 2013-03-04 2017-01-03 General Electric Company Method and system for controlling switching frequency of a doubly-fed induction generator (DFIG)
US8736133B1 (en) 2013-03-14 2014-05-27 Boulder Wind Power, Inc. Methods and apparatus for overlapping windings
US9048764B2 (en) 2013-05-29 2015-06-02 General Electric Company Connection for improved current balancing in a parallel bridge power converter
EP3036811B1 (de) 2013-08-23 2018-11-14 ABB Schweiz AG Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines umrichters in einem umrichterbasierten energieverteilungssystem sowie energieverteilungssystem mit mehreren umrichterbasierten energieübertragungseinheiten
US9407157B2 (en) * 2013-09-13 2016-08-02 General Electric Company High voltage DC power conversion system and method of operating the same
EP2851558B1 (en) * 2013-09-18 2017-07-19 Siemens Aktiengesellschaft Method of controlling a wind turbine
US9362859B2 (en) 2013-09-25 2016-06-07 General Electric Company System and method for controlling switching elements within a single-phase bridge circuit
US9577557B2 (en) 2013-10-18 2017-02-21 Abb Schweiz Ag Turbine-generator system with DC output
US9614457B2 (en) 2013-10-18 2017-04-04 Abb Schweiz Ag Modular thyristor-based rectifier circuits
CN103633864B (zh) * 2013-11-19 2016-09-21 国家电网公司 一种基于可控换相电感的换相装置及其实现方法
EP3138174B1 (en) * 2014-04-29 2018-12-05 Solpad, Inc. Auto-synchronous isolated inlet power converter
US10177620B2 (en) 2014-05-05 2019-01-08 Boulder Wind Power, Inc. Methods and apparatus for segmenting a machine
FI126063B (en) * 2014-05-21 2016-06-15 Vacon Oy Limiting electrical interference
WO2016149322A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-22 Finsix Corporation Midpoint control and gain scheduling for power converters
ES2618298B1 (es) * 2015-12-18 2018-04-13 Gamesa Innovation & Technology S.L. Sistema de generación de energía eléctrica de una turbina eólica de convertidores múltiples y procedimiento de control del mismo
WO2017171182A1 (ko) * 2016-03-30 2017-10-05 두산중공업 주식회사 풍력 발전 시스템의 컨버터 구동 장치 및 컨버터 제어 장치, 풍력 발전 시스템의 스위칭 소자 모듈 구동 장치 및 스위칭 소자 모듈 제어 장치
DE102017003877A1 (de) * 2017-04-21 2018-10-25 Senvion Gmbh Windenergieanlage mit Umrichtersystem zur Verringerung von EM-Abstrahlung
CN110663162B (zh) 2017-05-23 2022-09-09 Dpm科技有限公司 可变线圈配置系统控制、设备和方法
CN109555652B (zh) * 2017-09-25 2022-07-12 北京金风科创风电设备有限公司 用于风力发电机组的数据监测系统
CN111108673B (zh) * 2017-09-28 2024-02-09 开利公司 脉冲宽度调制交织
US10630215B2 (en) * 2017-11-20 2020-04-21 General Electric Company System and method for operating a doubly fed induction generator system to reduce harmonics
EP3637606A1 (de) * 2018-10-08 2020-04-15 Siemens Aktiengesellschaft Antriebssystem mit einer vielzahl von umrichtern
CA3137550C (en) 2019-04-23 2024-05-21 Dpm Technologies Inc. Fault tolerant rotating electric machine
CN113123928B (zh) * 2019-12-31 2022-10-14 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组及其塔架净空监控方法和装置
US11897362B2 (en) 2021-05-04 2024-02-13 Exro Technologies Inc. Systems and methods for individual control of a plurality of controllable units of battery cells
WO2022236424A1 (en) 2021-05-13 2022-11-17 Exro Technologies Inc. Method and appartus to drive coils of a multiphase electric machine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1462502A (zh) * 2000-08-14 2003-12-17 阿洛伊斯·沃本 风力发电设备
US20040017689A1 (en) * 2002-07-25 2004-01-29 General Electric Company Cross current control for power converter systems and integrated magnetic choke assembly
US20060214428A1 (en) * 2003-06-16 2006-09-28 Repower Systems Ag Wind farm
CN1945920A (zh) * 2005-09-27 2007-04-11 歌美飒风电有限公司 变换器系统的操作方法
EP1796254A2 (en) * 2005-11-30 2007-06-13 General Electric Company Power converter system and method
CN101335491A (zh) * 2007-06-27 2008-12-31 通用电气公司 用于功率转换器系统的横流控制
US20090109713A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Johnson Controls Technology Company Variable speed drive

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5073849A (en) * 1988-12-20 1991-12-17 Power-One, Inc. Resonant DC to DC converter switching at zero current
FR2648662B1 (fr) * 1989-06-19 1994-03-18 Alcatel Business Systems Joncteur de ligne reseau analogique pour installation telephonique de type prive
US5119059A (en) * 1990-09-04 1992-06-02 International Business Machines Corporation Combined differential and common mode choke for a power supply
US5521809A (en) * 1993-09-17 1996-05-28 International Business Machines Corporation Current share circuit for DC to DC converters
US6946750B2 (en) * 2000-08-14 2005-09-20 Aloys Wobben Wind power plant having a power generation redundancy system
US6433493B1 (en) * 2000-12-27 2002-08-13 General Electric Company Electronic power converter for triac based controller circuits
DE10114075B4 (de) * 2001-03-22 2005-08-18 Semikron Elektronik Gmbh Stromrichterschaltungsanordnung für Generatoren mit dynamisch veränderlicher Leistungsabgabe
US6490181B1 (en) * 2001-08-24 2002-12-03 The University Of Hong Kong Apparatus for reducing common mode noise current in power converters
US7324360B2 (en) * 2005-10-17 2008-01-29 General Electric Company Power converter methods and apparatus for variable speed high power machines
FI119086B (fi) * 2006-11-06 2008-07-15 Abb Oy Menetelmä ja järjestely tuulivoimalan yhteydessä
BE1017382A3 (nl) * 2006-12-27 2008-07-01 Atlas Copco Airpower Nv Werkwijze voor het sturen van een belasting met een voornamelijk inductief karakter en een inrichting die zulke werkwijze toepast.
US7928592B2 (en) * 2008-06-30 2011-04-19 General Electric Company Wind turbine with parallel converters utilizing a plurality of isolated generator windings
US7939959B2 (en) * 2008-06-30 2011-05-10 General Electric Company Wind turbine with parallel converters utilizing a plurality of isolated transformer windings
US7944068B2 (en) * 2008-06-30 2011-05-17 General Electric Company Optimizing converter protection for wind turbine generators

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1462502A (zh) * 2000-08-14 2003-12-17 阿洛伊斯·沃本 风力发电设备
US20040017689A1 (en) * 2002-07-25 2004-01-29 General Electric Company Cross current control for power converter systems and integrated magnetic choke assembly
US20060214428A1 (en) * 2003-06-16 2006-09-28 Repower Systems Ag Wind farm
CN1945920A (zh) * 2005-09-27 2007-04-11 歌美飒风电有限公司 变换器系统的操作方法
EP1796254A2 (en) * 2005-11-30 2007-06-13 General Electric Company Power converter system and method
CN101335491A (zh) * 2007-06-27 2008-12-31 通用电气公司 用于功率转换器系统的横流控制
US20090109713A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Johnson Controls Technology Company Variable speed drive

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105874676A (zh) * 2013-10-18 2016-08-17 Abb技术有限公司 用于基于涡轮机的能量产生系统的辅助电力系统
CN105874676B (zh) * 2013-10-18 2018-10-09 Abb瑞士股份有限公司 用于基于涡轮机的能量产生系统的辅助电力系统
CN104795987A (zh) * 2014-01-17 2015-07-22 雅达电子国际有限公司 多相dc-dc变换器
CN110476346A (zh) * 2017-01-13 2019-11-19 通用电气公司 用于功率转换器的轮换开关策略
CN110476346B (zh) * 2017-01-13 2021-11-19 通用电气公司 用于功率转换器的轮换开关策略
CN108494265A (zh) * 2018-05-07 2018-09-04 天津瑞能电气有限公司 一种基于共模电抗器多变流器模块并联拓扑
TWI700883B (zh) * 2019-11-27 2020-08-01 公準精密工業股份有限公司 微渦輪發電系統及其電力管理方法

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