CN105041569B - 风力涡轮机惯量控制系统 - Google Patents

风力涡轮机惯量控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105041569B
CN105041569B CN201510104226.0A CN201510104226A CN105041569B CN 105041569 B CN105041569 B CN 105041569B CN 201510104226 A CN201510104226 A CN 201510104226A CN 105041569 B CN105041569 B CN 105041569B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
wind turbine
inertia
wind
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510104226.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105041569A (zh
Inventor
弗朗西斯科·希梅内斯·布恩迪亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gamesa Eolica SA
Original Assignee
Gamesa Eolica SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gamesa Eolica SA filed Critical Gamesa Eolica SA
Publication of CN105041569A publication Critical patent/CN105041569A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105041569B publication Critical patent/CN105041569B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/028—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
    • F03D7/0284—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power in relation to the state of the electric grid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0276—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling rotor speed, e.g. variable speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
    • F03D9/257—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor the wind motor being part of a wind farm
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage
    • H02P21/143—Inertia or moment of inertia estimation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80—Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/88—Arrangement of components within nacelles or towers of mechanical components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/103—Purpose of the control system to affect the output of the engine
    • F05B2270/1033—Power (if explicitly mentioned)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/107—Purpose of the control system to cope with emergencies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/337—Electrical grid status parameters, e.g. voltage, frequency or power demand
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/28—The renewable source being wind energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Abstract

用于风力涡轮机的惯量控制系统，包括转子(5)、由转子(5)驱动的发电机(12)，发电机(12)与功率转换器相互作用产生电、风力涡轮机控制器(15)，风力涡轮机控制器(15)包括叶片浆距控制器(19)和产生功率控制器(18)、功率转换器控制器(14)，用于功率转换器的控制器(14)与风力涡轮机控制器(15)相互作用，其特征在于，该系统包括惯量模拟模块(17)，该模块产生与频率变化率成负比例的额外功率信号(32)，该信号加入到风力涡轮机的产生的功率控制器(15)中的功率参考信号，并且根据电网频率适应风力涡轮机控制器(15)的旋转速度参考值，以预防与频率变化率(23)成比例加上或减去功率后，有功功率输出的失真。

Description

风力涡轮机惯量控制系统
技术领域
本发明涉及将功率从风电场馈送入电网的控制，并且更具体地，涉及用于风电场的惯量控制系统，其包括惯量控制器以限定和将参考值传送至构成风电场的风力涡轮机，以及提供惯量常数值，可以在风电场中的风力涡轮机中配置该值。
技术背景
风力涡轮机将风的动能转化为电，然后电被传送至风力涡轮机风电场中的变电站(substation)。该风力涡轮机风电场具有至少一个风电场控制器和至少一个包括转子的风力涡轮机，该转子驱动与功率转换器相互作用的发电机以产生电。风力涡轮机控制器装备有叶片浆距角控制器和产生的功率控制器、与风力涡轮机控制器相互作用的功率转换器控制器。并且调节系统基于一系列参数诸如涡轮机旋转速度或电网频率调整不同的风力涡轮机控制器。
风力涡轮机上的机舱通常容纳不同的元件和传动轴，传动轴通过发电机将机械能转化为电，发电机与功率转换器交互。风力涡轮机中的传动轴指转子、转子轴、变速箱、发电机轴和发电机之间的组件。
该风力涡轮机控制器的目的在于最大化产生的有功功率直到预设的最大功率极限，以及维持安全的运行模式以预防人身伤害和风力涡轮机损坏。该风力涡轮机控制器限定叶片桨距角、将其发送至浆距机构(pitch actuator)以移动叶片至正确的位置，并且有功功率参考值点做为用作位于转换器控制单元中的转换器控制器的参考值。
目前，将风力涡轮机连接至电网的影响(impact)是不可避免的，因此电网操作员正在不断地加强风力涡轮机-至-电网连接的条件。这些要求中的一些根据频率瞬态被限定，风力涡轮机必须能够承受这些频率瞬态而不需要从电网断开，并且甚至重新启动从而帮助系统恢复电网频率至其预先建立的标称值。
传输系统操作者尤其关心频率瞬变，其通常在断开发电机、负载或者甚至传输系统的一部分时出现，从而由于产生的有功功率和消耗的有功功率之间的不同引起电网频率突然变化超出其标称值。频率的该变化需要非常迅速的响应以预防频率超过其最大范围和激起发电机和电消费者的连锁失联(cascading disconnection)。
频率发生突然下降或上升(surge)时，发电机和电网具有不同的响应水平以校正电网频率。用于传统的发电机的第一种并且自然的响应是已知的惯性响应，由于轴中存储的转动能，其承担瞬态功率的传递。第二种响应来自特定的控制器，其以与电网频率相对于标称频率的偏差成比例地增加功率的产生，该响应需要大约15至16秒来制止上升/下降的频率。然而，该响应(已知的主要响应)不允许回到标称频率。第三种和第四种响应(已知的次要的或第三位的)是基于管理发电机的有功功率的产生，包括为了移动电网频率值至标称频率值，启动目前离线的发电单元。
对此，在惯性响应的情况下，利用同步电机诸如发电机的传统发电厂牢固地连接至电网，因此频率变化直接转换成涡轮机转速的成比例变化。因此同步发电机的机械惯量具有重要作用，这是因为可以将该惯量看做是旋转质量块的动能到馈送至电网的电的转化，以此帮助电网减少频率下降/上升(spike)。
可以在有功功率产生中解释动能到电的转化，即转动能与涡轮机的转动速度的平方成比例，涡轮机的转动速度与电网频率成比例。假设功率是每个时间单元的能量数量，那么由于频率的变化，可以通过数学推导将传递的功率解释为与频率变化率成负比例(negatively proportional)。
然而，由于电子变换器控制器将频率与发电机转速分开，因此变速风力涡轮机没有对应于电网频率变化的该“自然”响应(惯性响应)。因此风力涡轮机不会自然地降低其与频率相关的速度，并且不会通过移动转子传递能量。变速风力涡轮机不缓冲频率的下降/上升。
考虑到风能正在成为电力系统非常重要的部分，无法提供惯性响应导致系统中惯量的减少，从而导致频率下降/上升。因此，必须采取措施预防风力涡轮机缺少惯性响应，风力涡轮机缺少惯性响应会引起由频率下降/上升产生的电网中的主要问题。
具有惯性控制的风力涡轮机对平滑频率变化是有用的，因此其用于恢复系统的频率并且预防频率的大幅下降之后负载的下降。对于风力涡轮机，通过增加有功功率，并且利用旋转叶片的惯性在几分钟内动态地和快速地将有功功率馈送入电网来实现该概念性的方法。对此，科学文献和专利已经提出了各种方法。
名称为“具有高风力发电普及率的电网的频率行为”(J.Duval,B.meyer；2009IEEE布加勒斯特电力技术会议，6月28日-7月2日，布加勒斯特，罗马尼亚)的文章描述了将额外惯性功率增加至用于风力涡轮机控制器有功功率的转换器参考值。利用参数将该额外有功功率计算为与频率变化率成负比例，该参数可以限定其比值。然而，此后功率馈送会迅速下降。该功率馈送的下降来自两个因素：风力涡轮机转子的减速，其会引起风力涡轮机控制器有功功率参考值的下降，并且风力涡轮机控制器根据涡轮机相比于参考速度的偏差控制功率。随着风力涡轮机减速和从参考速度偏离，必须减少功率以恢复该参考速度。在电网术语中，这是馈送惯量之后的“恢复期”，并且在频率响应的范围内(insofar as frequencyresponse)其会将风力涡轮机性能的不确定性引入风电场，甚至会在惯性响应之后引起不想要的频率下降。
公开号为WO2011/000531A2和名称为“用于临时过量生产的变速风力涡轮机性能”的专利(Tarnowski，G.C.，Kjar，P.C.，Sorensen，P.E.，Ostergaard，J.，功率和能源协会大会，2009，PES'09.IEEE)描述了与前述方案类似的方案，唯一的不同在于，发送至转换器的风力涡轮机控制器的有功功率的参考值固定为预设值，该预设值用于在匹配期望的频率瞬态的持续时间的预定期间的瞬态。因此，将额外功率计算为与频率变化率成负比例，并且与相比于标称频率的频率偏差成正比例，并且被加入设定功率。在这种情况下，由于没有遵循控制器参考值，因此由于风力涡轮机减速，不会有功率下降。然而在过剩电量被馈送入电网期间，风力涡轮机减速以达到最小速度点，惯量传递停止，并且设定的功率值被释放。这会引起生产的骤降，该骤降会保持直到风力涡轮机恢复其初始速度。
公开号为WO2011/1124696的专利也是基于将额外功率包括在风力涡轮机控制器的有功功率参考值中，可以正比于频率偏差和任何其他方式计算该额外功率。在这种情况下，有功功率速度没有被冻结，风力涡轮机控制器的速度不再适用，通过“旋转速度变化信号的产生考虑惯性转矩，并且该信号作为输出信号通过逻辑元件加入目标旋转速度”克服了由于风力涡轮机速度下降引起的与功率下降有关的问题。换言之，将考虑了旋转惯量的、作为计算该额外功率的结果的速度变化输入风力涡轮机控制器以改变参考速度，因此预防有功功率参考值的下降。然而，当该额外功率消失时，风力涡轮机应该返回其正常运行模式，产生随后的“恢复期”，其会在该惯性响应之后引起不想要的频率下降。
基于现有技术的现状可以得出结论：“恢复期”总是存在的，在该期间开始之前其依赖风力涡轮机的性能。因为在传递惯性响应期间，提供(support)电网并且缓冲电网频率变化，所以该“恢复期”是电网面临的挑战。因此风电场会帮助系统摆脱这种局面。然而，当恢复期间开始时，风电场的生产下降至低于该情况发生之前的值，因而，在恢复期期间，风电场可能引起电网频率下降，这必须由另一个发电厂解决。
发明内容
本发明的一个目的是风力涡轮机，包括转子，其驱动与功率转换器相互作用的发电机以产生电；风力涡轮机控制器，其装备有用于至少一个叶片和产生的功率控制器的叶片桨距角控制器、与风力涡轮机控制器相互作用的功率转换器控制器；以及调节系统，其通过产生功率信号来防止增加或减去与频率变化率成比例的功率之后有功功率输出的中断，该功率信号与频率变化率成负比例，并且被加到风力涡轮机控制器的产生的功率控制器功率参考值中，使得该控制器的旋转速度参考值根据电网频率被适应。
本发明的目的为模拟与同步发电机相同的性能以及惯性响应(insofar asinertial response)的方法。为了该目的，考虑提供专门的控制器从而模拟惯性响应，并且利用现有技术中描述的电子转换器解决风力涡轮机电网失联问题。
本发明的一个目的为调节系统，如工艺水平所产生的，其预防风力涡轮机控制器增加或减少需要的功率以在传递额外功率之前达到运行点，该额外功率对于由风力涡轮机控制器中的产生的功率控制器限定的功率来说是额外的。这样做，本发明的调节系统不但需要与频率变化率成负比例的功率，还产生用于风力涡轮机控制器的参考速度适应信号，其与电网频率成比例，具有两个目的：
-确保功率进给(power feed)匹配风力涡轮机的存储的惯性能量，如同在传统同步发电机中完成的。
-确保为了在需要额外功率之前恢复运行点，风力涡轮机控制器不改变产生的功率，因此预防“恢复期”。
本发明的另一个目的为预防该“恢复期”的系统。这么做，该系统通过比例常数改变与频率变化成比例的风力涡轮机的旋转速度，该比例常数与参数K惯量对应。该比例与额外频率和频率变化率之间的比例相关，并且可以将其修改以确保“可调”惯量，为此，本发明考虑参数K惯量限定在0和2之间的范围。
本发明的另一个目的为：该系统会考虑通过频率变化和对风力涡轮机的旋转速度的修改而引发功率增加的时间延迟。为了该目的，该系统包括测量频率变化率的延迟、有转换器控制器产生功率的延迟，以及甚至由风力涡轮机控制器中使用的内部风力涡轮机旋转速度过滤器产生的延迟。
-本发明的另一个目的为：该系统通过参数限制馈送入电网的功率，该参数限定被馈送的最大正额外功率和最大负额外功率。
-本发明的另一个目的为：当满足以下条件中的一个时，系统既使额外功率的传递停止，也使风力涡轮机旋转速度的适应(adaptation)停止：当与理想的运行点相比，当达到由风力涡轮机运行点的偏差导致的气动效率损耗的预定值时；当风力涡轮机的选择速度的增加或下降达到预定的最大值或最小值时。
本发明的另一个目的为：该系统既重新启动额外功率的传递，也重新启动风力涡轮机的旋转速度在频率恢复期的适应。
本发明的另一个目的为，该系统具有额外的操作模式以防止在预定的频率范围内(inertial engagement)冻结。为了该目的，本发明确定一个元件，其计算参数K惯量转矩，并且基于频率最大值和频率最小值，以及基于气动效率损耗计算和一些最大速度值和最小速度值的速度最大增加值/减小值而获得K惯量的最终值。
最后，本发明的有一个目的为：风力涡轮机风电场通过控制在风电场水平上的参数K惯量转矩的元件管理惯性响应，使用于每个风力涡轮机的参数K惯量转矩适应以匹配预设的风电场惯性常数值，其中，惯性常数定义为所有风力涡轮机的惯性常数的和，其依赖于K惯量值和风力涡轮机旋转速度。
利用以下示出的附图的帮助将更详细地描述本发明的这些和其它发明。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的风力涡轮机的立体图。
图2示出了与对应于图1中的实施例的驱动机构一致的机舱的侧视图。
图3示出了反映根据本发明中的风力涡轮机控制器和转换器控制单元之间，以及风力涡轮机控制器和风电场控制器之间的通信的方框图。
图4示出了与图3中的实施例一致的用于惯量模拟阶段的方框图。
图5示出了由转矩控制器和因惯量模拟引起的变换给出的功率-速度曲线。
图6示出了风电场控制器和风力涡轮机控制器之间的交互，增加了与图3中的实施例一致的惯量模拟模块阶段。
图7a-7f示出了在低瞬态频率(没有达到最大值200kW)情况下本发明的性能，在该最大值处额外功率受到限制。
图8a-8f示出了在高瞬态频率(达到最大值200kW)期间本发明的性能，在该最大值处额外功率受到限制。
具体实施方式
图1是示出了根据本发明的一个优选实施例的风力涡轮机(1)的侧视图。风力涡轮机(1)包括塔(2)，其垂直位于基座(3)上、安装在塔(2)顶部部分的机舱(4)，以及位于安装在机舱(4)前端的转子(5)，机舱(4)前端用于相对于实质水平轴X1-X2的旋转支撑。
如图1所示，转子(5)具有至少一个叶片(6)，其相对于其旋转轴以发射模式安装。因此，当从转子(5)的旋转轴方向来的风吹向风力涡轮机(6)时，来自风的能量被转化成动能，该动能旋转旋转轴上的转子(5)。由风力涡轮机(1)产生的有用能量通过供电线路馈送入风电场的变电站。
风速计(图中没有示出)测量中间区域(immediate area)的风速，并且风向计(图中没有示出)测量风向，可以在风力涡轮机机舱(4)的外部表面的边缘(例如顶部)上获得合适的位置放置风速计和风向计。
图2示出了与图1中的实施例一致的机舱的透视侧视图。机舱(4)包括组成风力涡轮机(1)的驱动机构的各个元件诸如转子轴(7)、变速箱(8)、发电机轴(9)，发电机轴(9)通过耦合器连接至发电机输入轴(11)，并且发电机(12)电连接至功率转换器(13)。
风力涡轮机(1)包括转换器控制单元(14)和风力涡轮机控制器(15)。如图3所示，风电场依次包括风电场控制器(16)。转换器控制单元(14)和风力涡轮机控制器(15)以与风力涡轮机控制器(15)和风电场控制器(16)相同的方式相互通信。风力涡轮机控制器(15)检索其从转换器控制单元(14)的输入，并且返回该控制信号。另外，风力涡轮机控制器(15)获取来自不同传感器的测量值，并且发送控制信号至风力涡轮机(1)的不同部件，具体地发送至执行机构，其控制(engage)旋转在其相应旋转轴(6)上的叶片的浆距角。转换器控制单元(14)从不同的传感器获取电测量值，并且发送控制信号至风力涡轮机(1)的电气部件，具体地发送至连接发电机(12)的功率转换器(13)。
根据本发明的一个实施例，风力涡轮机控制器(15)发送功率参考信号至转换器控制单元(14)，并且风力涡轮机控制器(15)也接收发电机的旋转速度测量值(定义为涡轮机的旋转速度)，以及转换器控制单元(14)和风力涡轮机风电场控制器(16)的频率测量。另外，可以在风力涡轮机控制器(15)或转换器控制单元(14)中，或者甚至在风电场控制器(16)中计算频率变换化，然后将其传送至风力涡轮机控制器(15)。风力涡轮机控制器(15)依次包括各种元件，其包括惯量模拟模块(17)、转矩控制器(18)和浆距控制器(19)，转矩控制器(18)是发送功率参考值至转换器控制单元(14)的调节器，浆距控制器(19)是发送浆距参考值至浆距执行机构的调节器。
图4是惯量模拟模块(17)的方块流程图。最初，在惯量模拟模块(17)中计算电网频率(21)而不管其是否来自转换器控制单元(14)或风电场控制器(16)。该计算在频率变化率和频率计算模块(22)内完成。该模块(22)计算频率变化率或者从转换器控制单元(14)或风电场控制器(16)中接收该值。另外，计算频率(21)以评估该值是否在预定为“频率死区”的参数之外，该频率(21)用于只有当其落在该死区之外时启动惯量模拟。其目的是防止标称频率变化连续地触发惯量模拟。从该测试(22)的输出(IE_ON)是对惯量的模拟，其限定频率(21)是否位于频率死区范围之外。
模块(22)的频率变化率值(23)进入额外功率计算模块(24)，其中模块(27)首先将额外功率值计算为功率变化率(23)与参数K惯量(25)的乘积的负值，该参数K惯量(25)可由风电场控制器(16)中的惯量模拟元件(20)在本地定义或传送，并且由涡轮机旋转速度的平方值定义，通过转换器控制单元(14)测量该涡轮机旋转速度并且传送至风力涡轮机控制器(15)。当达到极限时，可以由惯量关闭信号(26)关闭额外功率计算模块(24)的计算。其次，额外功率通过输出(31)被增加(28)，将在下面进一步解释该输出(31)，该额外功率限制模块(29)通过可配置的最大值和最小值限制该值。计算结果首先是额外功率(32)的最终值，其次是当额外功率被限制后，被限制的值和未被限制的值之间的差值。该最后的计算结果进入元件(30)，其累加输入值并且在(31)得出累加的值，其通过可配置的常数乘以累加值以将其转化为功率，然后在(28)中该功率与额外功率相加。该计算的目的为恢复由于额外功率限制引起的能量损失，并且只要可能(即只要没有应用限制)就将其发送出去。
另一个模块(33)计算涡轮机速度的最大正变化和最大负变化，其与气动效率的预定损耗一致。该模块(33)的目的是，因为当风力涡轮机低于其额定功率运行时，风力涡轮机控制器(15)利用功率参考值和浆距参考值产生来自风的最大能量，从而浆距角值、涡轮机转动速度和风速有相关性。然而，当由于频率变化引起转动速度变化时，风力涡轮机(1)将不再在其理想运行点运行，并且风力涡轮机(1)会因此经受气动效率损失。
为了获取只有当惯量模拟不运行时的计算值，该模块(33)的输入是“惯量模拟打开(ON)”(IE_ON)，这是因为当惯量模拟运行时计算值是无效的。类似地，可用功率也作为输入，这是因为当该值大于其标称值时风力满足提取额外功率的需要，因此，不会有气动效率损耗。
风力涡轮机控制器(15)计算给定值(λ)，其定义为转子转速除以风速值之后与叶片半径的点积。该值(λ)进入模块(33)。模块(34)利用值(λ)确保叶片气动效率遵循将λ和其功率系数理想值相关联的表格。该表格的有效性是基于风力涡轮机以达到了该理想功率系数的预设λ作为桨距角运行的事实。因此，在模块(35)中计算功率系数和用于最大气动效率损失(36)的可调参数，以得出“退化的”功率系数Cp值，其中，已经考虑了气动效率损失。然后，该“退化的”功率效率Cp进入模块(37)，通过另一个表格得出新的“退化的”λ值。最后，在模块(39)中，通过将λ乘以从风速计获取的并且由风力涡轮机控制器(15)限制(conditioned)的风速测量值(38)，并且除以叶片半径以将λ转化成旋转速度，初始λ的旋转速度和“退化的”λ的旋转速度之间的差值得出旋转速度的变化，其将匹配气动效率损耗(40)。
模块(41)在该频率的基础上使风力控制器速度设定值和额外功率传递相协调。首先，在模块(42)中采用频率(21)以适应该速度，并且用K惯量(25)乘以该频率并且除以标称频率。其结果是乘以风力涡轮机速度参考值的因子，该因子通常在0.94和1.06之间。其次，该速度适应性计算在模块(43)中根据最大正时间和最大负时间被限定为最大值、最小值和变化率。
-最大值限制，通常为1.06，被用于当涡轮机旋转速度运行在标称涡轮机速度时，防止由于最大涡轮机旋转速度引起的失联(uncoupling)。
-最小值计算，启动惯量模拟之前，利用该旋转速度将以下两个值转换为单位值：
与气动效率损耗(40)一致的旋转速度的变化；
涡轮机旋转速度最小参考值。
-基于正时间和负时间的最大变换率限制值，其被计算为模块(29)中采用的被涡轮机的惯量和速度相除的额外功率的最大正限制值和最大负限制值的负比值和正比值。启动惯量模拟之前，利用涡轮机旋转速度值将该值转化为单位值。
首先，该模块产生传递应用最大限制值或最小限制值(26)的信号，该信号被发送至(24)以通知应用了限制值，因此必须关闭额外功率的传递。第二，将速度适应(46)发送至下一个模块(45)。第三，该惯性速度适应值通过传递函数处理，该传递函数表示：
-通过转矩控制器(18)应用功率参考值与由转换器、通过转换器控制单元(14)的控制器和发电机(12)产生该功率参考值之间的延迟。功率的该延迟产生涡轮机速度变化的延迟，该延迟应该包括在速度适应(47)中。
-由于采用计算该频率变换率(23)的公式进行计算而产生的延迟，就像延迟了功率参考值的理想计算一样，该计算也传递了延迟，因此，产生的功率和最终的旋转速度发生变化。
-由应用到测量浆距控制器(19)和转矩控制器(18)中的涡轮机旋转速度的滤波器产生的延迟，因为应该以相同的方法延迟参考速度的变化。
转矩控制器(18)和浆距控制器(19)利用涡轮机旋转速度的该适应(47)内部地适应涡轮机旋转速度参考值。
对于浆距控制器(19)，涡轮机旋转速度参考值通常是标称速度，从而该适应应用于该标称速度。然而，转矩控制器(18)通常利用具有不同运行区的转矩-速度表，诸如图5中示出的那个，首先，在“低速区”，速度参考值是最小旋转速度，其次，在“平方”区，旋转速度的变化与转矩相关，并且最后，在“高速区”，速度参考值是标称旋转速度。因此，应该在这三个区中根据旋转速度适应(47)改变旋转速度参考值。图5还绘示了除了“低速区”这种情况之外速度参考值的变化，因为这是最小速度参考值，无法将其降低。
惯量模拟模块(17)包含图6示出的计算K惯量转矩的模块，也可以内部将其作为参数限定或作为信号(60)从风电场控制器(16)发送。首先，存在专门的模块，在该模块中改变K惯量转矩，以防止如同达到模块(43)中的最大涡轮机速度或最小涡轮机速度一样达到气动效率损耗而关闭惯量模拟(44)。该模块(48)考虑用于最大频率或最小频率的预设参数，并且利用计算限制用于欠频或超频的K惯量(25)的最终值，将其转化为用于元件(42)中的值，元件(42)联接最小频率和最小涡轮机速度产生用于欠频的值K惯量(25)，其中旋转速度的变化将与气动效率损耗(40)一致，并且联接最大频率和自最大涡轮机速度产生用于超频的值K惯量(25)。其次，该元件(48)计算风力涡轮机惯量常数(47)，其由风力涡轮机惯量乘以旋转速度的平方和K惯量(25)并且除以2得到。
最后，当风力涡轮机利用由风电场控制器(29)限定的值K惯量转矩(60)运行时，优选地，电网操作者采用风电场控制器(17)内的惯量模拟元件(20)使得风电场控制器(17)获得外部限定的用于风电场惯量(50)的参考值。当风电场达到该参考值时，整个风电场的额外功率将与频率变化率成负比例(negatively proportional)，并且该比例常数将是风电场惯量常数(50)乘以2。
将用于风电场惯量(50)的该参考值与整个风电场中的惯量值相比较，单独地计算为每个风力涡轮机惯量(47)的和。比较得到的差值是由控制器优选地为PI控制器计算得到的偏差，以提取K惯量转矩(60)值，将其作为设定值发送至风力涡轮机。可以在欠频或超频情况中将所有信号(50)、(47)和(60)分开。并且，当惯量模拟关闭(OFF)(由信号(IE_ON)为0时限定为OFF)时完成所有这些计算，并且当信号(IE_ON)为1时冻结这些计算，以防止欠频或超频期间的变化，因为这些情况期间计算风力涡轮机惯量(47)是不适用的，并且必须保持常数K惯量转矩(60)恒定以防止故障。
图7a-7f绘示了在50Hz-49Hz(图7b)之间的低频中、变化风速中(图7a)和具有最大限制(200kW)和最小限制(-200kW)的额外功率(图7e)中本发明的性能。与频率具有相同形状的图7c绘示了速度适应(46)。图7d中的涡轮机速度遵循设定值但由于元件(45)而有轻微的延迟，并且从传动轴的共振频率有小震荡，其会很快缓冲。图7e中因为转换器和发电机(12)在设定值和产生之间引入了延迟，因此功率的产生遵循额外功率设定值且具有延迟。
图8a-78f绘示了在50Hz-51Hz(图8b)之间的超频中、变化的风速中(图8a)和由最小值200kW限制的的额外功率(图8e)中本发明的性能。在这种情况下，由于斜坡由最大负斜坡限定，因此速度适应(46)不遵循与频率相同的形状。如图8d绘示的，涡轮机速度遵循速度适应(46)，但由于元件(45)而有轻微的延迟，并且具有从驱动机构的共振频率的小震荡，其会很快缓冲。因为转换器和发电机(12)在设定值和产生之间引入了延迟，因此功率的产生遵循额外功率设定值(图8e)且具有延迟。

Claims (11)

1.用于风力涡轮机的惯量控制系统，所述风力涡轮机包括转子(5)、由转子(5)驱动的发电机(12)、风力涡轮机控制器(15)，发电机(12)与功率转换器相互作用产生电，风力涡轮机控制器(15)包括叶片浆距控制器(19)和产生功率控制器(18)、功率转换器控制器(14)，功率转换器控制器(14)与风力涡轮机控制器(15)相互作用，其特征在于，该系统还包括惯量模拟模块(17)，该模块产生与频率变化率成负比例的额外功率(32)信号，该额外功率被加入到风力涡轮机的产生功率控制器中的功率参考值，并且根据电网频率(21)适应风力涡轮机控制器(15)的旋转速度参考值，以预防在加上或减去与频率变化率(23)成比例的额外功率后的有功功率输出的失真。
2.根据权利要求1的用于风力涡轮机的惯量控制系统，其特征在于，来自惯量模拟模块(17)的额外功率(32)输出和频率变化率之间的比例关系是惯性常数、以及本地或通过远程控制器限定的参数K惯量转矩，惯性常数依赖于机械惯量、涡轮机的旋转速度和有功功率。
3.根据权利要求1的用于风力涡轮机的惯量控制系统，根据可配置的参数在额外功率限制模块(29)中限制额外功率(32)，并且由于该限制，非进给功率积累在元件(30)中，在元件(30)中的积累值与可配置的常数相乘，转换成功率，然后加到额外功率(32)中。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求的用于风力涡轮机的惯量控制系统，其特征在于，风力涡轮机控制器(15)的旋转速度参考值适应成与电网频率(21)除以标称频率和参数K惯量转矩得到的值成比例，参数K惯量转矩由本地或通过远程控制器限定的。
5.根据权利要求1的用于风力涡轮机的惯量控制系统，其特征在于，风力涡轮机控制器(15)的参考速度的适应(46)被限制成其变化率与一参数成比例，该参数限制了被增加或被减少的有功功率。
6.根据权利要求1的用于风力涡轮机的惯量控制系统，其特征在于，风力涡轮机控制器(15)的参考速度的适应(46)由传递函数修改，该传递函数模拟额外功率(32)参考值中的变化和涡轮机旋转速度的变化之间的延迟，由将数值传递至风力涡轮机控制器(15)的传感器测量，以及模拟与风力涡轮机控制器(15)内的涡轮机旋转速度滤波相关的延迟。
7.根据权利要求1的用于风力涡轮机的惯量控制系统，其特征在于，惯量模拟模块(17)包括模块(33)，其计算涡轮机旋转速度的最大下降，该最大下降匹配预设的气动效率损耗。
8.根据权利要求1的用于风力涡轮机的惯量控制系统，其特征在于，有下列情形之一的，惯量模拟模块(17)使对额外功率(32)和涡轮机旋转速度变化所作的加法或减法失去作用：
a)当涡轮机旋转速度的减少量达到与预设的气动效率损耗(36)的值(40)匹配时；
b)当减少量或增加量达到某个预定的最大速度值或最小速度值时。
9.根据权利要求1的用于风力涡轮机的惯量控制系统，其特征在于，惯量模拟模块(17)确定一操作模式，该操作模式根据计算的值限制分别用于超频和失频的参数K惯量的值，该计算的值防止加法或减法的停止，以及防止当涡轮机旋转速度增加或减小时，涡轮机旋转速度的变化达到预设的最大速度值或最小速度值以及预定的气动效率损耗。
10.风电场，其需要以上权利要求任一所述的类型的用于风力涡轮机的惯量控制系统，其特征在于，该风电场包括风电场控制器(16)和至少一个风力涡轮机(1)，该至少一个风力涡轮机依次包括转子(5)、由转子驱动的发电机(12)、风力涡轮机控制器(15)，该发电机(12)与功率转换器相互作用产生电，该风力涡轮机控制器(15)包括叶片浆距控制器(19)和产生功率控制器(18)、功率转换器控制器(14)，该功率转换器控制器(14)与风力涡轮机控制器(15)相互作用，
其特征在于，该惯量控制系统还包括惯量模拟模块(17)，该模块产生与频率变化率成负比例的额外功率的信号，该额外功率被加入到风力涡轮机控制器(15)的功率控制器功率参考值，并且根据电网频率(21)适应风力涡轮机控制器(15)的旋转速度参考值，以防止在增加或减去与频率变化率成比例的额外功率之后有功功率输出的失真。
11.根据权利要求10的风电场，其特征在于，风电场控制器(16)包括惯量模拟元件(20)，其动态地将风力涡轮机旋转速度参考值与参数K惯量转矩适应，使得风电场产生与频率变化率成负比例的额外功率，并且比例的常数为风电场惯量常数(50)乘以2。
CN201510104226.0A 2014-03-11 2015-03-10 风力涡轮机惯量控制系统 Expired - Fee Related CN105041569B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201400192A ES2545674B1 (es) 2014-03-11 2014-03-11 Sistema de control de inercia para aerogenerador
ESES201400192 2014-03-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105041569A CN105041569A (zh) 2015-11-11
CN105041569B true CN105041569B (zh) 2019-06-21

Family

ID=52697189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510104226.0A Expired - Fee Related CN105041569B (zh) 2014-03-11 2015-03-10 风力涡轮机惯量控制系统

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9689375B2 (zh)
EP (1) EP2918824B1 (zh)
CN (1) CN105041569B (zh)
BR (1) BR102015005452B1 (zh)
DK (1) DK2918824T3 (zh)
ES (2) ES2545674B1 (zh)
IN (1) IN2015DE00577A (zh)
MX (1) MX352403B (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10156224B2 (en) * 2015-03-13 2018-12-18 General Electric Company System and method for controlling a wind turbine
CN108474346B (zh) 2016-01-06 2020-09-11 维斯塔斯风力系统集团公司 风力发电厂的控制
EP3208936A1 (en) * 2016-02-16 2017-08-23 General Electric Technology GmbH A generator control device and method
GB2551701A (en) * 2016-06-21 2018-01-03 Univ Court Univ Of Edinburgh Control or processing system and method
EP3482068B1 (en) * 2016-07-06 2020-09-02 Vestas Wind Systems A/S A wind power plant having a plurality of wind turbine generators and a power plant controller
AU2016426958B2 (en) * 2016-10-21 2020-04-23 Hitachi Energy Ltd A method of providing power support to an electrical power grid
DE102016123384A1 (de) * 2016-12-02 2018-06-07 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Wiederaufbau eines elektrischen Versorgungsnetzes
DK3571394T3 (da) * 2017-02-24 2021-03-22 Siemens Gamesa Renewable Energy As Inertireaktion for netstabilitet
DE102017112936A1 (de) * 2017-06-13 2018-12-13 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Einspeisen elektrischer Leistung mittels einer umrichtergeführten Erzeugungseinheit, insbesondere Windenergieanlage
CN109861265B (zh) * 2018-12-28 2022-05-03 四川大学 一种风电场经mmc-hvdc接入弱电网的虚拟惯性控制方法
CN110416999A (zh) * 2019-07-03 2019-11-05 东南大学 一种考虑风电参与调频的风电场聚合频率响应模型构建方法
CN110994586B (zh) * 2019-11-26 2021-07-27 深圳供电局有限公司 直流母线电压震荡抑制方法
CN113852131A (zh) * 2020-06-28 2021-12-28 新疆金风科技股份有限公司 风电场的功率控制方法及装置
CN112821460B (zh) * 2021-01-22 2023-04-07 上海交通大学 一种同步发电机支撑电网运行的自同步电压源风电机组
CN113007039B (zh) * 2021-03-18 2022-06-14 南方电网科学研究院有限责任公司 一种风电场惯量响应测试方法及装置
EP4075630A1 (en) 2021-04-16 2022-10-19 Siemens Gamesa Renewable Energy Innovation & Technology S.L. Wind turbine control system and method
CN113541161A (zh) * 2021-09-16 2021-10-22 湖南大学 一种风储联合调频的协调控制方法及储能配置方法
CN113944593B (zh) * 2021-09-23 2023-03-31 浙江运达风电股份有限公司 一种高海拔风场频率控制系统及方法
CN116260161B (zh) * 2023-05-16 2023-08-04 南方电网数字电网研究院有限公司 一种考虑风速时空差异的风电场一次调频及惯性控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003023224A1 (es) * 2001-09-13 2003-03-20 Made Tecnologías Renovables, S.A. Sistema de aprovechamiento de la energía almacenada en la inercia mecánica del rotor de una turbina eólica
CN102403732A (zh) * 2011-11-08 2012-04-04 华北电力大学（保定） 双馈风力发电机组的虚拟惯性控制方法
CN103441529A (zh) * 2013-08-22 2013-12-11 国家电网公司 一种变速风电机组模拟惯量响应控制方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4400659A (en) * 1980-05-30 1983-08-23 Benjamin Barron Methods and apparatus for maximizing and stabilizing electric power derived from wind driven source
US7042110B2 (en) * 2003-05-07 2006-05-09 Clipper Windpower Technology, Inc. Variable speed distributed drive train wind turbine system
WO2005025026A1 (de) * 2003-09-03 2005-03-17 Repower Systems Ag Verfahren zum betrieb bzw. regelung einer windenergieanlage sowie verfahren zur bereitstellung von primärrefelleistung mit windenergieanlagen
DE102004056223B4 (de) * 2004-11-17 2008-11-27 Nordex Energy Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Funktionsprüfung einer Windenergieanlage
US8649911B2 (en) * 2005-06-03 2014-02-11 General Electric Company System and method for operating a wind farm under high wind speed conditions
US7345373B2 (en) * 2005-11-29 2008-03-18 General Electric Company System and method for utility and wind turbine control
WO2010000663A1 (en) * 2008-06-30 2010-01-07 Vestas Wind Systems A/S Method and system for controlling a wind power plant comprising a number of wind turbine generators
PL2384540T3 (pl) * 2009-01-30 2015-05-29 Siemens Ag Inercja częstotliwości systemu mocy dla systemu generowania mocy
DE102009014012B4 (de) * 2009-03-23 2014-02-13 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
EP2412070B1 (en) * 2009-03-25 2021-03-10 Vestas Wind Systems A/S Improved frequency control
ES2561842T3 (es) * 2009-06-29 2016-03-01 Vestas Wind Systems A/S Turbina eólica que proporciona soporte a la red de distribución
AT508458B1 (de) 2009-06-30 2011-06-15 Banny Reiter Ulrike Vorrichtung und verfahren zum reinigen von abwasserleitungen von unterdrucktoilettenanlagen
US8219256B2 (en) * 2009-07-14 2012-07-10 Siemens Aktiengesellschaft Bang-bang controller and control method for variable speed wind turbines during abnormal frequency conditions
JP5550283B2 (ja) * 2009-08-06 2014-07-16 三菱重工業株式会社 風力発電装置、風力発電装置の制御方法、風力発電システム及び風力発電システムの制御方法
US8227929B2 (en) * 2009-09-25 2012-07-24 General Electric Company Multi-use energy storage for renewable sources
ES2613869T3 (es) * 2010-01-26 2017-05-26 Vestas Wind Systems A/S Método para la emulación de una máquina síncrona
DE102010014165A1 (de) 2010-04-08 2011-10-13 Repower Systems Ag Dynamische Trägheitsregelung
US8095244B2 (en) * 2010-08-05 2012-01-10 General Electric Company Intelligent active power management system for renewable variable power generation
DK2572426T3 (da) * 2010-08-13 2014-07-21 Siemens Ag Anordning til generering af et styresignal til styring af et effektoutput fra et effektgenereringssystem
ES2402467B1 (es) * 2011-02-28 2014-01-27 Abengoa Solar New Technologies S.A. Controlador de potencia síncrona de un sistema de generación basado en convertidores estáticos de potencia.
JP5237454B2 (ja) * 2011-02-28 2013-07-17 三菱重工業株式会社 風力発電装置およびその制御方法
US9728969B2 (en) * 2011-05-31 2017-08-08 Vestas Wind Systems A/S Systems and methods for generating an inertial response to a change in the voltage of an electricial grid
WO2012178176A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 Inventus Holdings, Llc Multiple renewables site electrical generation and reactive power control
US10084403B2 (en) * 2015-03-27 2018-09-25 Huazhong University Of Science And Technology Power supply system and control method therefor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003023224A1 (es) * 2001-09-13 2003-03-20 Made Tecnologías Renovables, S.A. Sistema de aprovechamiento de la energía almacenada en la inercia mecánica del rotor de una turbina eólica
CN102403732A (zh) * 2011-11-08 2012-04-04 华北电力大学（保定） 双馈风力发电机组的虚拟惯性控制方法
CN103441529A (zh) * 2013-08-22 2013-12-11 国家电网公司 一种变速风电机组模拟惯量响应控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AndražŽertek 等.A Novel Strategy for Variable-Speed Wind Turbines’ Participation in Primary Frequency Control.《IEEE TRANSACTIONS ON SUSTAINABLE ENERGY》.2012,第3卷(第4期),

Also Published As

Publication number Publication date
BR102015005452B1 (pt) 2022-09-13
MX352403B (es) 2017-11-23
ES2545674B1 (es) 2016-06-29
US9689375B2 (en) 2017-06-27
ES2545674A1 (es) 2015-09-14
BR102015005452A2 (pt) 2017-08-15
ES2734703T3 (es) 2019-12-11
EP2918824A1 (en) 2015-09-16
CN105041569A (zh) 2015-11-11
DK2918824T3 (da) 2019-07-15
US20150260159A1 (en) 2015-09-17
EP2918824B1 (en) 2019-05-01
MX2015003182A (es) 2015-10-26
IN2015DE00577A (zh) 2015-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105041569B (zh) 风力涡轮机惯量控制系统
DK2829724T3 (en) Wind turbines and methods for controlling wind turbine load
EP3071831B1 (en) Rotor blade control for high winds
US8317471B2 (en) Method for preventing rotor overspeed of a wind turbine
EP2556249B1 (en) A wind turbine
US10400749B2 (en) Wind turbine
US8677810B2 (en) Methods for monitoring wind turbines
EP2757256A2 (en) Wind turbine and method for adjusting rotor blade pitch angle in wind turbines
CA2871278C (en) System and method for stopping the operation of a wind turbine
CN102493918B (zh) 风电场阵风载荷预警控制系统和方法
US20180180024A1 (en) Initialisation of wind turbine control functions
US20110140423A1 (en) Wind turbine and method for operating a wind turbine
US20140301842A1 (en) Methods for controlling wind turbine loading
US20130193686A1 (en) System and methods for determining pitch angles for a wind turbine during peak shaving
CN104074679A (zh) 一种变速变桨距风电机组全风速限功率优化控制方法
EP2927486A1 (en) Fatigue in wind turbines
EP2481916A1 (en) Wind turbine power production system with hydraulic transmission
US11136961B2 (en) System and method for optimizing power output of a wind turbine during an operational constraint
CN103701378B (zh) 一种风力发电机输出功率控制方法
US20210317817A1 (en) System and method for mitigating loads acting on a rotor blade of a wind turbine
CN202065124U (zh) 一种强阵风冲击自适应风电机组变桨装置
Elbeji et al. Pitch angle control of a wind turbine conversion system at high wind speed
DK201570260A1 (en) Over-speeding a rotor to maintain turbine output power

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190621

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee