DK2017473T3 - Vindenergianlæg med udvidet omdrejningstalsområde - Google Patents

Vindenergianlæg med udvidet omdrejningstalsområde Download PDF

Info

Publication number
DK2017473T3
DK2017473T3 DK08012394.6T DK08012394T DK2017473T3 DK 2017473 T3 DK2017473 T3 DK 2017473T3 DK 08012394 T DK08012394 T DK 08012394T DK 2017473 T3 DK2017473 T3 DK 2017473T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
voltage
rotor
inverter
generator
mode
Prior art date
Application number
DK08012394.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Heinz-Hermann Letas
Original Assignee
Senvion Gmbh
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 Senvion Gmbh filed Critical Senvion Gmbh
Application granted granted Critical
Publication of DK2017473T3 publication Critical patent/DK2017473T3/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0272Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor by measures acting on the electrical generator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0276Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling rotor speed, e.g. variable speed
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/70Application in combination with
    • F05B2220/706Application in combination with an electrical generator
    • F05B2220/7064Application in combination with an electrical generator of the alternating current (A.C.) type
    • F05B2220/70644Application in combination with an electrical generator of the alternating current (A.C.) type of the asynchronous type, i.e. induction type
    • F05B2220/70646Double fed induction generators (DFIGs)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32Wind speeds
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/28The renewable source being wind energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/76Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Claims (15)

1. Vindenergianlæg med en vindrotor (3), en dermed fremdrevet dobbeltfødet asynkrongenerator (4) og en omformer (5) til tilførsel af elektrisk energi til et net (9), hvor en del (51) af omformeren på generatorsiden er tilsluttet til en rotor, og en del (53) på netsiden til en stator i generatoren (4), og der er indrettet en styreindretning (6) med en omformerregulering (7), som regulerer omformeren (5) på basis af forudfastsatte netparametre, kendetegnet ved, at der er indrettet en modusselektor (72), der samarbejder sådan med omformerreguleringen (7), at denne omformeregulering kan omskiftes mellem to driftsarter, en normal driftsart og en spændingssænkningsdriftsart, ved hvilken generatorens (4) excitering i det oversynkrone område er formindsket i forhold til den normale driftsart, idet en ekstra reaktiv strøm indføres i rotoren.
2. Vindenergianlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der er indrettet en spændingssensor (44), som bestemmer den på generatorens (4) stator påtrykte spænding og samarbejder sådan med modusselektoren (72), at generatorens (4) excitering afhængigt af statorspændingen er formindsket.
3. Vindenergianlæg ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der i spændingssænkningsdriftsarten sker en regulering af rotorspændingen til en indstillelig lavværdi.
4. Vindenergianlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at modusselektoren (72) samarbejder med en indretning til bestemmelse af ønskeværdien (71), hvilken indretning bestemmer lavværdien i afhængighed af spændingen på netsiden og/eller af netfrekvensen.
5. Vindenergianlæg ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der er indrettet et ekstra omskiftemodul (73) for vekselretteren (53) på netsiden, som bringer denne ind i en under-, neutral- eller overexciteret driftsart.
6. Vindenergianlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at det ekstra omskiftemodul (73) er udformet til med henblik på maksimal sænkning af rotorspændingen at bringe vekselretteren (53) på netsiden ind i den underexciterede driftsart.
7. Vindenergianlæg ifølge et af kravene 5 eller 6, kendetegnet ved, at det ekstra omskiftemodul (73) er forbundet sådan med et kompensationsanlæg (90), at dette kompensationsanlæg understøtter vekselretteren (53) på netsiden.
8. Fremgangsmåde til regulering af et vindenergianlæg med en af en vindrotor (3) fremdrevet dobbeltfødet asynkrongenerator (4), som med en omformer (5) tilfører elektrisk effekt til et net (9), hvor der er indrettet en styreindretning (6) med en omformerregulering (7), som regulerer omformeren på basis af forudfastsatte netparametre, kendetegnet ved omskiftning mellem en normal driftsart og en spændingssænkningsdriftsart, ved hvilken exciteringen af den dobbeltfødede asynkrongenerator (4) formindskes i forhold til den normale driftsart, idet en ekstra reaktiv strøm tilføres til en rotor i asynkrongeneratoren (4).
9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at en på netsiden på statoren påtrykt spænding bestemmes, og generatoren (4) exciteres afhængigt af denne spænding.
10. Fremgangsmåde ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at der i spændingssænkningsdriftsarten sker en regulering af rotorspændingen til en indstillelig lavværdi.
11. Fremgangsmåde ifølge krav 10, kendetegnet ved, at lavværdien bestemmes i afhængighed af statorspændingen og/eller netfrekvensen.
12. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 8 til 11, kendetegnet ved, at yderligere exciteringen af vekselretteren (53) på netsiden ændres.
13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kendetegnet ved, at vekselretteren (53) på netsiden med henblik på maksimal sænkning af rotorspændingen drives i den underexciterede driftsart.
14. Fremgangsmåde ifølge krav 12 eller 13, kendetegnet ved tilkobling af et kompensationsanlæg (90) til understøttelse af vekselretteren (53) på netsiden i spændingssænkningsdriftsarten.
15. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 8 til 14, kendetegnet ved måling af rotorspændingen og aktivering af beskyttelsesindretninger eller gennemførelse af andre reguleringsfremgangsmåder ved overskridelsen af en forudfastsættelig grænseværdi for at sænke rotorspændingen under den forudfastsættelige grænseværdi.
DK08012394.6T 2007-07-10 2008-07-09 Vindenergianlæg med udvidet omdrejningstalsområde DK2017473T3 (da)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007032179A DE102007032179A1 (de) 2007-07-10 2007-07-10 Windenergieanlage mit erweitertem Drehzahlbereich

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2017473T3 true DK2017473T3 (da) 2018-09-03

Family

ID=40091605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK08012394.6T DK2017473T3 (da) 2007-07-10 2008-07-09 Vindenergianlæg med udvidet omdrejningstalsområde

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8084875B2 (da)
EP (1) EP2017473B1 (da)
DE (1) DE102007032179A1 (da)
DK (1) DK2017473T3 (da)
ES (1) ES2684381T3 (da)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602006003994D1 (de) * 2006-02-03 2009-01-15 Siemens Ag Verfahren zur Glättung von Wechselstrom aus einer Reihe von Energieerzeugungseinheiten sowie Windkraftanlage mit mehreren Windmühlen mit variabler Rotationsgeschwindigkeit
DE102007022511B4 (de) * 2007-05-14 2009-07-30 Repower Systems Ag Windenergieanlage mit einer Verstelleinrichtung für die Rotorblätter
DE102008025944C5 (de) * 2008-05-30 2013-08-22 Repower Systems Se Überwachungseinrichtung für Pitchsysteme von Windenergieanlagen
DE102008028809B3 (de) * 2008-06-19 2010-04-01 Repower Systems Ag Ansteuerschaltung und -verfahren für Wechselrichter von Windenergieanlagen
DE102009037238B3 (de) * 2009-08-12 2010-12-09 Repower Systems Ag Windenergieanlage mit veränderbarer Drehzahlkennlinie
US8283803B2 (en) * 2009-11-04 2012-10-09 Repower Systems Ag Wind farm and method for operation of a wind farm
US8564916B2 (en) * 2010-02-16 2013-10-22 Western Gas And Electric Company Photovoltaic array ground fault detection method for utility-scale grounded solar electric power generating systems
US8618456B2 (en) * 2010-02-16 2013-12-31 Western Gas And Electric Company Inverter for a three-phase AC photovoltaic system
ES2698397T3 (es) * 2011-02-01 2019-02-04 Siemens Ag Desincronización activa de convertidores de conmutación
ES2407955B1 (es) * 2011-12-12 2014-05-08 Acciona Windpower, S.A. Procedimiento de control de un aerogenerador
US20130147201A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-13 Robert Roesner Contactless power transfer device and method
EP2629386B1 (en) * 2012-02-16 2018-01-10 GE Renewable Technologies Method for avoiding voltage instability in an electrical grid of an offshore wind park
US9002265B2 (en) * 2012-07-26 2015-04-07 General Electric Company Method, system and apparatus for galvanic isolation of gate-controlled devices
US9447772B2 (en) 2014-12-18 2016-09-20 General Electric Company Systems and methods for increasing wind turbine power output
CN106998070B (zh) * 2017-04-19 2019-08-06 河海大学 一种双馈风电机组频率下垂系数修正方法及其控制系统
DE102018003031A1 (de) * 2018-04-13 2019-10-17 Senvion Gmbh Windenergieanlage mit erweitertem Überdrehzahlregler
CN114069729B (zh) * 2021-11-11 2023-09-26 南京邮电大学 基于自适应下垂控制的永磁直驱风电场无功电压控制策略

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4994684A (en) * 1989-01-30 1991-02-19 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Doubly fed generator variable speed generation control system
DE10059018C2 (de) * 2000-11-28 2002-10-24 Aloys Wobben Windenergieanlage bzw. Windpark bestehend aus einer Vielzahl von Windenergieanlagen
US6448735B1 (en) * 2001-04-26 2002-09-10 Abb Automation Inc. Controller for a wound rotor slip ring induction machine
DE10232423A1 (de) * 2002-07-17 2004-01-29 Ge Wind Energy Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage zum Ausführen derartiger Verfahren
EP1499009B1 (en) * 2003-07-15 2007-10-31 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Unipersonal Control and protection of a doubly-fed induction generator system
US7605487B2 (en) * 2004-03-12 2009-10-20 General Electric Company Method for operating a frequency converter of a generator and wind energy turbine having a generator operated according to the method
DE102004013131A1 (de) * 2004-03-17 2005-10-06 Siemens Ag Windkraftanlage
DK1630948T3 (da) * 2004-08-27 2009-04-14 Woodward Seg Gmbh & Co Kg Effektregulering for maskiner med et roterende magnetfelt
US7239036B2 (en) * 2005-07-29 2007-07-03 General Electric Company System and method for power control in wind turbines
US7504738B2 (en) * 2005-09-29 2009-03-17 General Electric Company Wind turbine and method for operating same
US7511385B2 (en) * 2005-11-11 2009-03-31 Converteam Ltd Power converters
EP2128440A4 (en) * 2006-12-28 2012-03-14 Wind To Power System S L ASYNCHRONOUS GENERATOR WITH CONTROL OF THE VOLTAGE PLACED ON THE STATOR

Also Published As

Publication number Publication date
EP2017473A3 (de) 2014-01-22
US20090021014A1 (en) 2009-01-22
EP2017473B1 (de) 2018-05-23
DE102007032179A1 (de) 2009-01-22
US8084875B2 (en) 2011-12-27
ES2684381T3 (es) 2018-10-02
EP2017473A2 (de) 2009-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2017473T3 (da) Vindenergianlæg med udvidet omdrejningstalsområde
US8502406B2 (en) Variable-speed power generator and method of controlling the same
EP3292625B1 (en) Wind turbine power generation system
DK2245728T3 (da) Vindmølle med en omformerstyring
AU737762B2 (en) Variable speed wind turbine generator
US7291937B2 (en) Operating method for a wind turbine with a supersynchronous cascade
CA2721104C (en) Wind energy system having a connection protection device
DK2688172T3 (da) Fremgangsmåde og indretning til adaptiv styring af vindmøller i vindmøllepark
WO2010134171A1 (ja) 風力発電装置及びその制御方法
US20100148508A1 (en) Control method and apparatus
EP3731405B1 (en) System and method for reactive power control of a wind turbine by varying switching frequency of rotor side converter
US8934270B2 (en) Control circuit and method for converters of wind turbines
CN108695883B (zh) 转换器中的控制系统和操作转换器的方法
US20230141320A1 (en) Method of operating a wind turbine and control system
JP6310079B2 (ja) 風力発電装置の制御方法
CN112313408A (zh) 风能设备的功率降低的运行
US11728650B2 (en) Voltage control on a wind turbine transformer with multiple windings
CN108667081B (zh) 一种采用无功功率优先模式的自封闭型电磁耦合调速风电机组控制方法