JP2009523003A - 電気ネットワークに接続された発電設備のコンバータを当該ネットワークに電圧低下が生じた場合に制御する方法およびシステム - Google Patents

Abstract

電気ネットワークに接続された、風力発電機等といった少なくとも１つの発電機を有する種類の発電設備のコンバータの、前記ネットワークにおいて電圧低下が生じた場合の制御方法およびシステムであって、前記発電機は２本の巻線によって形成されたダブル給電非同期型発電機であり、前記２本の巻線は前記ネットワークに直接接続されたステータ内の巻線と、通常の領域では、制御された形で、前記コンバータによって給電されるロータ内の巻線とであり、前記コンバータはそれに対して、セットポイント電流と呼ばれる所定の電圧電流を強制的に適用し、方法およびシステム。電圧低下が生じた場合、コンバータは、以前のセットポイント電流に、ロータ巻線においてフリーフローと対抗するフローを生じる消磁電流を加算した結果である新たなセットポイント電流を強制的に適用することによって、コンバータコネクタにおける電圧を減圧する。

Description

本発明は、電気ネットワークに接続された、風力発電機を有する型やダブル給電非同期型の発電設備のコンバータを、当該ネットワークに電圧低下が生じた場合に制御する方法およびシステムに関する。

風力発電は継続的に成長しており、再生可能エネルギーの中でも、石油、ガス、または石炭等の化石燃料から得られる電力源等といった従来の、より汚染源になる電力源に対する真の代替物として最も適当な候補であると考えられている。

電気ネットワークに接続された風力設備の数、その結果として風力発電機の数の増加により、この成長を鈍化する総合問題（integration problem）が生じている。これらの問題の中で最も重要な問題は、ネットワーク電圧における電圧低下と呼ばれる急激な変化に直面した風力発電機の反応（behavior）に関する。

最近最も広く使用される風力発電機は可変速風力発電機であり、これによって装置は機械的には突風による支障に悩まされることが減り、生産された電気の変動は少なく、エネルギーはより利用されるようになった。

特に、この種類の既存の同期型または非同期型の発電機では、可変速を生じるために後者が選ばれている。同期型発電機は別の欠点があるためである。同期型発電機の欠点の一つは、生産された電力の全てが、電気ネットワークに供給される前に、電子コンバータによって変換されなくてはならないことである。したがってこのコンバータは風力発電機の全電力をサポートする寸法でなくてはならず、結果的に高価で大容量になる。その電力損失は風力発電機の総出力の減少ともなる。一方この欠点は非同期型発電機では改善されている。

最も広く使用される非同期型発電機はダブル給電非同期型発電機であり、ここではステータ巻線はネットワークに直接接続されている一方、ロータはネットワークにコンバータを介して接続される。このコンバータにより発電機の有効電力および無効電力の両方を制御できる。このため、ロータを通る電力はステータの電力のほんの一部に過ぎず、コンバータは費用や寸法においてより小さくなり、損失もより小さい。

風力発電機の特徴の多くはダブル給電非同期型発電機では改善されているが、発電設備の丈夫さは劣っている。このダブル給電非同期型発電機が電気ネットワークにおいて生じる電圧低下等の障害に対して敏感なためである。特に、発電機ロータに接続された電力コンバータはシステムの非常に脆弱な部分である。これは電圧低下が１本またはいつくかのラインに生じた場合に当該コンバータに出現する電流が非常に高い値になり、それを破壊する程かもしれないためである。

この高電流は電圧低下の間に生じ、電圧低下の間に存在する電圧に相当する磁性の新たな状態に到達するまで発電機が消磁状態にあることに因る。電圧低下中に発電機に生じるこの一時的な状態は過電圧を生じ、その結果過電流となり、これはロータ中に流れを生じる。この流れを今後フリーフローと呼ぶ。

通常状態では、発電機の消磁はステータの抵抗において行なわれ、磁気エネルギーが熱に変換される。このように、一時的な状態の継続時間はステータの自然時間（natural time）の定数と関連する。これは通常約１または数秒であって、電圧低下の際にコンバータを損傷あるいは破壊するために十分な時間である。

電圧低下の際に生じるこれらの高電流の影響を発電機コンバータが受けないようにする一般的な解決方法は、この消磁処理を加速する処理と、フリーフローによって誘発される関連する過電圧および過電流からコンバータを保護することとからなる。

この処理を加速するために、固定または可変の抵抗をステータまたはロータの中で直列または並列に接続することができる。これにより消磁時間を短くする。あるいはコンバータを使用する。

クローバと呼ばれる最も広く使用される技術は、短絡する程、非常に低い値の抵抗を用いることに基づく。この抵抗は、過電流がステータまたはロータ内で検出された場合、あるいはロータまたはＤＣバス内で過電圧が検出された場合、サイリスターブリッジを用いてロータと平行に接続される。しかしながらこの技術は別の欠点を有する。これは、使用される抵抗が非常に低い値である一方、消磁時間が継続して長くなるので、発電機がネットワーク発電機と接続され続けると過電流が生じる等に因る欠点である。これは、これらの過電流を回避するために、ネットワーク発電機を切断し、電圧が名目値に戻るまで再接続しないことを意味する。このように、コンバータはこの技術によって保護されるが、発電機はネットワークから、短い時間とはいえ、切断される。

この技術の適用例は、ＷＯ２００４０３０１９に開示されたシステムである。これはステータ巻線とこれが接続される電気ネットワークとの間に電子スイッチを設け、ステータまたはロータのいずれかに平行に消磁要素を接続することを提案している。この消磁要素は可変抵抗である。このシステムでは、電圧ネットワークにおいて急激な変化が検出された場合、発電機が電気ネットワークから切断され、消磁要素が接続される。この要素は、発電機の磁性ステータス（magnetization status）として知られる、発電機コネクタの電圧がネットワークの新しい電圧と等しくなるように制御される。この制御により、ステータフローは短時間でネットワークの真の電圧に相当するフロー値に設定され、フロー値と位相とにおいてステータの誘引電圧とネットワーク電圧との間に一致がみられてから、発電機がネットワークに再接続される。この場合、これら２つの電圧が一旦等しくなると発電機がネットワークに再接続され、消磁要素が切断される。この例は、発電機をネットワークから切断することが求められる他に、単相及び／又は２相電圧低下の場合に、消磁部を継続的に接続および切断することになる。

現在の技術によると、本発明の目的は、風力による周知の発電設備に対して、電圧低下が生じた場合のその反応を制御するためにクローバに代わる解決方法を提供することである。この代替解決方法は、電圧低下が生じた場合に設備が備える風力発電機が、それが接続される電気ネットワークから切断されず、ネットワークから風力発電機を切断したり接続したりする場合の欠点を克服することを保証するものでなければならない。

特に、本発明の目的は、発電設備コンバータが、損傷されることも切断される必要もなく、随時生じる電圧低下状態に耐えられることである。

本発明の目的は、電圧降下が生じた場合の発電設備のコンバータの制御方法であって、これは上記の欠点を克服するものであり、電気ネットワークに接続された、風力発電機等といった少なくとも１つの発電機を有する設備に適用可能であって、この発電機は２本の巻線によって形成されたダブル給電非同期型発電機であり、この２本の巻線はネットワークに直接接続されたステータ内の巻線と、通常の領域では、制御された形で、前記コンバータによって給電されるロータ内の巻線とであり、コンバータはそれに対してセットポイント電流と呼ばれる所定の電圧電流を強制的に適用する、制御方法である。

要するにこの方法は、電圧低下が生じた場合に、コンバータが、以前のセットポイント電流に、消磁電流と呼ばれ、ロータ巻線においてフリーフローと対抗するフローを生じる新たなターム（term）を加算した結果である新たなセットポイント電流を強制的に適用し、この時、フリーフローψ_sl はステータ電圧の直接的な成分によって生じたのではなく、その結果としてコンバータコネクタにおける電圧を減圧することに特徴がある。

本発明の別の特徴によると、消磁電流は、発電機ステータψ_sにおける磁気フローの値と、ステータ電圧の直接成分と関連する、強制フローψ_sfと呼ばれるステータフローの値との差異として推測される発電機ステータのフリーフローψ_slの値に比例する。

考えられた問題への解決方法を提供することを目的として、本発明に係る方法の実施形態のためのシステムも開示する。このシステムは、電気ネットワークに接続された少なくとも１つのダブル給電非同期型発電機を有し、ここでロータ巻き線は、通常の領域では、制御された形で、前記コンバータによって給電され、前記コンバータは、制御部によって制御されて、セットポイント電流と呼ばれる所定の電圧電流を強制的に適用する。

要するに、このシステムは前記制御部が補助モジュールを有し、前記補助モジュールは、ステータフローの値を推断する第１の部分と、ネットワークに電圧降下が生じた場合に、ステータ電圧の直接的な成分と関連する、強制フローと呼ばれるステータフローを推断する第２の部分と、ステータフローの値と、以前に推断された強制フローの値との差異を計算する第３の部分と、以前に計算された差異の値にＫ２係数を乗算して消磁電流を生じる第４の部分である乗算器と、以前のセットポイント電流の値と、以前に計算された消磁電流の値との合計を計算する第５の部分と、を内蔵することを特徴とする。

本発明の別の特徴は、Ｋ２係数が１未満である。

電気ネットワークに接続された風力発電機の大部分はダブル給電非同期型発電機１１を有する。この発電機は２本の巻線を含む。ネットワーク８に直接接続された、ステータ内の巻線と、コンバータ２２が設けられたロータ１３内の巻線とであり、コンバータ２２は、通常常領域では発電機１に、制御された形で、発電機１の有効および無効電力の両方を調整できるようにする電流を供給する。

図１に概略的に示すように、コンバータ２２の制御は従来、制御部７によって行われる。この制御部７は所望のロータ電流、つまりセットポイント電流４ｂを、所望の有効Ｐ_sおよび無効Ｑ_s電力からロータ巻線１３（図２参照）に強制的に適用する。

この制御部７は更に制御ループとして知られるものを有する。具体的には、電流レギュレータが正確な電圧Ｖｒをコンバータ２２に適用して双方の電流間の差異を取り消すために、セットポイント電流４ｂを真の電流４ａと継続的に比較する電流ループである。

この特定の場合、および図２に概略的に示す発明の方法によれば、電圧低下が生じた場合、所望の有効および無効電力を得るために計算された、電力セットポイント電流（power setpoint current）とも呼ばれるセットポイント電流４ｂにターム（term）を追加し、コンバータコネクタ２２内の電圧を減圧する。以後、この新しいタームを消磁電流４ｃと呼ぶ。

具体的には、図２の例に示すように、電圧低下が生じた場合にコンバータ２２が強制的に適用するロータ電流の値は、セットポイント電流４ｂにいわゆるフリーフローψ_slと同相の消磁電流４ｃを加算した結果である。この時、フリーフローψ_slは非同期型発電機１１に存在し、ステータ電圧の直接的な成分によって生じたものではない。このように計算された消磁電流４ｃは、フリーフローψ_slに対抗する、ロータ巻線１３内の流れを生じ、その結果、コンバータコネクタ２２内の電圧を減圧する。

ネットワーク８において電圧低下が生じている間、電流ループは真の電流４ａを新しいセットポイント電流４ｂ’と比較する。新しいセットポイント電流４ｂ’はフリーフロー
ψ_slと同相である消磁電流４ｃを含む。この消磁電流４ｃにより、非同期型発電機１１のロータの一時的誘発における電圧の全部または大部分を低下でき、コンバータ２２が直面する電圧を減圧し、コンバータ２２の最大値は超えられない。

同じ図２に示される図は、本発明の前述の実施形態の変形を示す。これは、制御部７において、以下が設けられた補助モジュール７０を有する。
ステータフローψ_sの値を推断する第１の部分７１と、
ステータ電圧の直接的な成分と関連する、強制フローψ_sfと呼ばれるステータフローを推断する第２の部分７２と、
第１および第２の部分においてそれぞれ以前に推断されたステータフロー（ψ_s）の値と、強制フロー（ψ_sf）の値との差異を計算する第３の部分７３と、
以前に計算された差異の値にＫ２係数を乗算して消磁電流４ｃを生じる第４の部分、つまり乗算器と、
セットポイント電流の値と、以前に計算された消磁電流の値との合計を計算する第５の部分。

上記のフローψ_sおよび強制フローψ_sfの値に関して、前者は現在の技術において周知の方法を用いてステータ内およびロータ内の電流から求められ、後者のモジュール、つまり強制フローのモジュールは、ステータ電圧の直接的な成分に関連しており、３相電圧低下の場合に以下の式から推断できる。

ここで、ｉ_sはステータ電流；ω_sはネットワーク電圧の周波数；Ｒ_sはステータ抵抗；Ｖ_sはステータ電圧；ψ_sfは強制フローである。

非対称電圧低下（単相および２相）の場合、ネットワーク電圧８は逆成分（inverse component）を有する。この逆成分により、当該成分に関連するフローが非対象型ステータ発電機１において出現する。コンバータコネクタ２２での電圧を減圧するために、消磁電流４ｃもこのフローに対抗する必要がある。こうした状況では、部分７２に対して前に示された式はもはや有効ではない。ネットワーク電圧の逆成分を考慮していないからだ。可能な選択肢としては、ネットワーク８電圧を構成する、直接および逆の２つの成分を当業において周知のフィルタリング技術を用いて分離することである。

第３の部分７３は比較器を有する。この比較器は、以前に第１および第２の部分７１および７２でそれぞれ推断したステータフローの値と強制フローの値との差異を求める役割がある。この差異により発電機ステータ１のフリーフローψ_slの値が提供される。次にこの値をＫ１定数（Ｌｍ／Ｌｓ，ここでＬｍは発電機１の相互インダクタンスであり、Ｌｓは発電機ステータ１のインダクタンスである）で乗算し、発電機ロータのフリーフローの値を得る。得られた値を、この目的のために乗算器が設けられた第４の部分７４によって定数Ｋ２を乗算する。この結果得られた値は消磁電流４ｃの値であり、これはフリーフローであって符号は変わったものと比例し、セットポイント電流４ｂに加えられて、消磁電流４ｃを決定する。この消磁電流４ｃを発電機１のフリーフローによって誘発された電圧に対して９０度進める。ロータ１３を通って循環する消磁電流４ｃに関連する成分は、前記フリーフローに対抗する追加的なフローをロータ１３内に誘発するので、コンバータコネクタ２２において誘発された電圧が減圧される。消磁電流４ｃの正しい値を導入することで、コンバータの最大許可電圧を回避できる。この場合、コンバータ２２は保護され、その稼働を止める必要はないので、発電機１をネットワーク８から分離することは必要ない。

［適用例］
適用例として、次に、先端技術において典型的な技術の一つである可変抵抗を用いたクローバ９の場合と、本発明で提案された技術を使った場合の、１．５ＭＷ風力発電機の反応を説明する。電気ネットワークにおいて最も一般的な電圧低下の種類に対して分析された発電機の反応：ネットワーク位相の２つの短絡に因る３相低下および２相低下。この発電機１はコイル巻きロータ非同期型発電機１１であって、以下の特徴を有する。

以下で説明する全ての場合、発電設備の整流変換回路のコンバータ２２は１２００ＶのＤＣバス電圧で動作する。

可変抵抗を有するクローバによる保護：
電圧低下が生じた場合、ロータ電流またはＤＣバスの電圧があるレベル（例の場合、それぞれ１，１３０Ａまたは１，３００Ｖ）を超えた場合、クローバが起動され、時間−変数抵抗によりロータ１３を短絡する。

図３ａ〜図３ｇは、８０％３相電圧低下が生じた場合の変数の漸進的変化を示す。図６ａはネットワーク８電圧の有効値を示し、時間ｔ＝０．２５秒において電圧低下が現れたことが分かる。次に図３ｂ，図３ｃ、図３ｄは、ステータ、ロータ、コンバータ２２のそれぞれにおける電流の有効値の漸進的変化を示す。電圧低下が生じた時点で３つの電流は急激に上昇する。ロータ電流が事前に設定された値を超えると制御部７がクローバを起動し、ロータ電流がクローバを通って循環し始める。一般的に、クローバの作動中コンバータは作動せず、その電流は図３ｄに示すように取り消され、このようにしてコンバータをロータ内で３，５００Ａまで上昇する過電流から保護する。図３ｅでは、クローバによって強制的に適用された抵抗の値を見ることができる。従来、クローバに追随して、事前にプログラムされた抵抗が約１００ミリ秒間継続する。この時間が過ぎるとクローバは作動しなくなり、駆動を中止し、続いてロータ電流が再起動されたコンバータを通って再循環し始める。一方、図３ｆはコンバータのＤＣバスの電圧の漸進的変化を示し、図３ｇは発電機１トルクの漸進的変化を示す。ここでクローバの作動中、ピークトルク（トルクサージ）が生じる。これは発電機１の通常のトルクの２．５倍である。

図４ａ〜図４ｇは、８０％深の２相電圧低下の場合の別の電気変数の漸進的変化を示す。この場合、前回と同様に現れる過電流およびトルクサージに加えて、図４ｇでは、クローバが１回だけ起動された前回の場合とは異なり、このクローバが電圧低下の間にどのように連続的に接続および切断されて整流変換回路２のコンバータを保護するかが明確に分かる。これは、電圧低下の間、コンバータが非作動となって発電機１の制御が失われたことを意味する。本発明の背景で説明した通り、この反応は電気ネットワーク８の安定化にとって望ましくない。

消磁電流４ｃの導入による保護
この場合、発電機１は、発電機１のフローを減少するために導入された消磁電流４ｃと関連する成分を含む電流４ｂ'をロータを通して循環させ、このようにして、整流変換回
路のコンバータコネクタに現れる電圧を減圧する。消磁電流４ｃは図２に示す方法によって計算される。ここでは、ステータψ_sの総フローが計算され、続いてあるいは同時に強制フローψ_sfがステータ内の電圧および電流を介して以下の式を用いて計算される。

この式により、３相電圧低下および非対称電圧低下の場合に作用する保護技術を行うことができる。このように減算部７２において計算された強制フローを導入してフリーフローの合計を求め、電圧の逆成分に関連するフローの２倍の合計を求める。次にこの結果を、この例では０．９４と等しい定数Ｋ１＝Ｌｍ／Ｌｓで乗算してロータフローの値を求める。最後に、この最後のフローに、逆フローの全てとフリーフローの半分とを補償するために計算された０．５と等しい係数Ｋ２を乗算することによって消磁電流４ｃを求める。

図５ａ〜図５ｇは、８０％３相電圧低下が生じた場合の発電機１の別の電気変数の漸進的変化を示す。図５ａは電気ネットワーク８の電圧の有効値を示す。時間ｔ＝０．２５秒において３相電圧低下が生じ、これによって公称値の２０％に電圧降下が生じる。図５ｄおよび図５ｃはステータおよび（この場合、コンバータ内と同じ）ロータのそれぞれにおける電流の有効値の漸進的変化を示す。前の場合において説明した図のように、電流は電圧降下が生じた時に急に増加し始める。

図５ｄおよび図５ｅはセットポイント電流４ｂおよび消磁電流４ｃを示す。これらを互いに加算すると新しいセットポイント電流４ｂ'となり、これは発電機１ロータを通って
循環させられる。電流は軸ｄおよび軸ｑにおいて分解（decomposed）される。セットポイント電流は一瞬にして取り消されて発電機１の制御が容易になる。いかにして消磁電流の周波数が約５０Ｈｚであるかを観察できる。これはこの電流が、３相電圧低下の場合、ロータによって、この図の場合には６０Ｈｚであるロータ回転の回転フローとして見られるフリーフローと比例するということに因る。

コンバータのＤＣバスにおける電圧の漸進的変化を図５ｆに示す。図５ｇは電圧降下の第１の瞬間に上昇するトルク（トルクサージ）のピークが、クローバを用いた場合と比べていかに少ないかを示す。この場合、公称トルクの１．５倍である。

図６ａ〜図６ｇは、前述の図と同じであるが、８０％深の２相降下に相当する点が異なる。クローバ９を用いた場合とは異なり、本発明に基づく解決方法が２相降下においても如何に機能し、電流および電圧を別のシステムの構成要素に対して危険を含まない値に維持するかを示す。また、図６ｅに示される、発電機のロータ１３を通して循環する消磁電流４ｃの周波数が３相降下の場合よりも２相降下の場合の方が大きいことも注目すべきである。この理由は、非対称電圧低下（単相または２相）において、ロータ１３によって、この例では１１０Ｈｚ＝６０Ｈｚ＋５０Ｈｚである、ロータ１３回転周波数と電気ネットワーク８周波数との合計に等しい周波数の回転フローとして見られる逆フローが現れることである。

添付の図面はそれに限定されるものではないが、本発明の目的であるシステムおよび方法の好適な実施形態を示す。
従来の発電設備の制御を概略的に表す図である。 本発明に係る方法を実行するシステムのブロック図である。 ３相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、現在の技術にしたがって、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ３相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。 ２相電圧低下が生じた場合に、本発明に係る制御方法を適用した際に、例である風力発電機において生じる主な電気変数の漸進的変化を示すグラフである。

Claims (4)

1. 電気ネットワーク（８）に接続された、風力発電機等といった少なくとも１つの発電機（１）を有する種類の発電設備のコンバータ（２２）の、前記ネットワークにおいて電圧低下が生じた場合の制御方法であって、前記発電機は２本の巻線によって形成されたダブル給電非同期型発電機（１１）であり、前記２本の巻線は前記ネットワークに直接接続されたステータ内の巻線と、通常の領域では、制御された形で、前記コンバータによって給電されるロータ（１３）内の巻線とであり、前記コンバータはそれに対して、セットポイント電流（４ｂ）と呼ばれる所定の電圧電流を強制的に適用する（impose）、制御方法であって、
   電圧低下が生じた場合に前記コンバータは、以前のセットポイント電流に、消磁電流（４ｃ）と呼ばれ、ロータ巻線においてフリーフローと対抗するフローを生じる新たなタームを加算した結果である新たなセットポイント電流（４ｂ’）を強制的に適用し、この時
   、前記フリーフローψ_slはステータ電圧の直接的な成分によって生じたものではなく、結果としてコンバータコネクタにおける電圧を減圧することを特徴とする、制御方法。
2. 前述の請求項に係る方法であって、
   前記消磁電流（４ｃ）は、前発電機ステータのフリーフローψ_slの値であって、前記発電機ψ_sのステータにおける磁気フローの値と、前記ステータ電圧の直接成分と関連する、強制フローψ_sfと呼ばれるステータフローの値との差異として推測される値と比例することを特徴とする、方法。
3. 請求項１に係る方法の実施形態のためのシステムであって、特に、発電設備に適用でき、電気ネットワーク（８）に接続された少なくとも１つのダブル給電非同期型発電機（１１）を有する種類であって、ロータ巻き線（１３）は、通常の領域では、制御された形で、前記コンバータによって給電され、前記コンバータは制御部（７）によって制御されて、セットポイント電流（４ｂ）と呼ばれる所定の電圧電流を強制的に適用する、システムであって、
   前記制御部は補助モジュール（７０）を有し、前記補助モジュール（７０）は、
   ステータフロー（ψ_s）の値を推断する第１の部分（７１）と、
   ステータ電圧の直接的な成分と関連する、強制フロー（ψ_sf）と呼ばれるステータフローを、前記ネットワークにおいて電圧降下が生じた場合に推断する第２の部分（７２）と、
   前記ステータフロー（ψ_s）の値と、以前に推断された強制フロー（ψ_sf）の値との差異を計算する第３の部分（７３）と、
   以前に計算された差異の値にＫ２係数を乗算して消磁電流４ｃを生じる第４の乗算器（７４）と、
   セットポイント電流（４ｂ）の値と、以前に計算された消磁電流（４ｃ）の値との合計を計算する第５の部分（７５）と、
   を有することを特徴とする、システム。
4. 前述の請求項に係るシステムであって、Ｋ２は１未満であることを特徴とするシステム。

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