JP7153676B2 - 蓄電ユニットを使用するグリッド損失中の風力タービンの動作 - Google Patents
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Description
蓄電ユニットと、
少なくとも第1の電力消費ユニット群と第2の電力消費ユニット群とに分類されている複数の電力消費ユニットであって、第1の電力消費ユニット群は蓄電ユニットによって電力が供給される、複数の電力消費ユニットと、
発電機を電気グリッドに接続するための第1の電気変換器と、
発電機を蓄電ユニットに接続するための第2の電気変換器と、
を更に備え、本方法は、
グリッド損失の発生を検出することと、
グリッド損失の発生時、発電機から第1の電気変換器を切断し、発電機に第2の電気変換器を接続することであって、発電機は減速した回転速度で動作する、切断及び接続することと、
を含む、方法が提供される。
発電機と、
複数のピッチ調整可能ローターブレードを含むローターであって、発電機を駆動するように構成されている、ローターと、
蓄電ユニットと、
少なくとも第1の電力消費ユニット群と第2の電力消費ユニット群とに分類される複数の電力消費ユニットであって、第1の電力消費ユニット群は蓄電ユニットによって電力が供給される、複数の電力消費ユニットと、
発電機を電気グリッドに接続するための第1の電気変換器と、
発電機を蓄電ユニットに接続するための第2の電気変換器と、
電気グリッドの電気的状態を検出するためのグリッドセンサーと、
グリッド損失の発生を検出するように構成され、グリッド損失の発生が検出されると、発電機から第1の電気変換器を切断し、発電機に第2の電気変換器を接続し、発電機を減速した回転速度で動作させる、データ処理システムと、
を備える、風力タービンに関する。
Claims (22)
- グリッド損失中に風力タービンを動作させる方法であって、該風力タービンは、複数のピッチ調整可能なローターブレードを含むローターを備え、該ローターは発電機を駆動するように構成され、前記風力タービンは、
蓄電ユニットと、
少なくとも第1の電力消費ユニット群と第2の電力消費ユニット群とに分類される複数の電力消費ユニットであって、前記第1の電力消費ユニット群は前記蓄電ユニットによって電力が供給される、複数の電力消費ユニットと、
前記発電機を電気グリッドに接続するための第1の電気変換器と、
前記発電機を前記蓄電ユニットに接続するための第2の電気変換器と、
を更に備え、該方法は、
前記グリッド損失の発生を検出することと、
前記グリッド損失の発生時に、前記発電機から前記第1の電気変換器を切断し、前記発電機に前記第2の電気変換器を接続することであって、前記発電機は減速した回転速度で動作する、切断及び接続することと、
を含み、
該グリッド損失中の前記ピッチ調整可能なローターブレードは、通常モード動作と比較して、より低速なピッチ角調整による低減モードで動作する、方法。 - 前記第1の電力消費ユニット群は、ピッチアクチュエーター、ベアリングの潤滑用の機器、ヨーアクチュエーター及び制御ユニットのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の電力消費ユニット群は、前記グリッド損失中に電力が供給されない、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記蓄電ユニットは充電式電力蓄積ユニットであり、前記第2の電気変換器は、前記充電式電力蓄積ユニットの電圧レベルが第1の電圧閾値未満であることが検出されると、前記発電機に接続される、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の電気変換器は、前記発電機の出力電圧レベルが第1の出力閾値未満であることが検出されると、前記発電機から切断され、前記発電機の前記出力電圧レベルが第2の出力閾値を上回ることが検出されると、前記発電機に接続され、前記第2の出力閾値は前記第1の出力閾値より大きい、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- グリッド損失中、前記発電機の速度は、前記ピッチ調整可能なローターブレードを調整することによって制御される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記発電機の速度は、或る速度範囲内にあるように制御される、請求項6に記載の方法。
- 前記ピッチ調整可能なローターブレードのピッチが調整されない期間中は選択的に閉鎖される1つ以上の逆止弁を有する、油圧ポンプを前記ピッチ調整可能なローターブレードに接続するための油圧システムを備える、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記蓄電ユニットの電圧レベルが第2の電圧閾値未満であることが検出されると、前記ローターの回転を停止し、制御ユニットのスリープモードに入ることを更に含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 風速を検出することと、該風速を風速閾値と比較することと、該風速が前記風速閾値を上回ることが検出されると、前記ローターの回転を開始し、前記制御ユニットの前記スリープモードから出ることとを更に含む、請求項9に記載の方法。
- 前記グリッド損失の発生が検出されると、前記ローターの回転を停止するように前記発電機の速度を減速させ、前記蓄電ユニットの電圧レベルが第1の電圧閾値を上回る間、前記蓄電ユニットにより前記第1の電力消費ユニット群に電力を供給し、前記蓄電ユニットの前記電圧レベルが前記第1の電圧閾値未満であることが検出されると、前記第1の電力消費ユニット群を動作させるのに十分な前記蓄電ユニットの電力を確保するように前記発電機を動作させる、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- グリッド損失中、前記発電機は、減速した回転速度での動作のアイドリングモードで動作する、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の電気変換器又は前記第2の電気変換器を前記発電機に選択的に接続するように、制御可能なスイッチを動作させることを含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記発電機の回転が停止するように低減しているとき、前記第2の電気変換器は前記発電機に接続される、請求項11に記載の方法。
- 前記第2の電気変換器は、前記第2の電力消費ユニット群に電力を供給するためにAC電力を発生させるように更に構成される、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の電気変換器はAC昇圧回路を備える、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の電気変換器はDC昇圧回路を備える、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の電気変換器は、整流回路とそれに続くDC-DC昇圧回路とを備える、請求項1~17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の電気変換器は、前記風力タービンの定格出力を扱うように寸法が決められ、一方、前記第2の電気変換器は、前記風力タービンの前記定格出力の10%未満を扱うように寸法が決められる、請求項1~18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記発電機は永久磁石発電機である、請求項1~19のいずれか一項に記載の方法。
- データ処理システム上で実行されると風力タービンを制御するように適合されたソフトウェアコードを含むコンピュータープログラムであって、請求項1~20のいずれか一項に記載の方法を実行するように適合されている、コンピュータープログラム。
- 発電機と、
複数のピッチ調整可能なローターブレードを含むローターであって、前記発電機を駆動するように構成されている、ローターと、
蓄電ユニットと、
少なくとも第1の電力消費ユニット群と第2の電力消費ユニット群とに分類される複数の電力消費ユニットであって、前記第1の電力消費ユニット群は前記蓄電ユニットによって電力が供給される、複数の電力消費ユニットと、
前記発電機を電気グリッドに接続するための第1の電気変換器と、
前記発電機を前記蓄電ユニットに接続するための第2の電気変換器と、
前記電気グリッドの電気的状態を検出するためのグリッドセンサーと、
グリッド損失の発生を検出するように構成され、該グリッド損失の発生が検出されると、前記発電機から前記第1の電気変換器を切断し、前記発電機に前記第2の電気変換器を接続し、前記発電機を減速した回転速度で動作させ、該グリッド損失中の前記ピッチ調整可能なローターブレードを、通常モード動作と比較して、より低速なピッチ角調整による低減モードで動作させる、データ処理システムと、
を備える、風力タービン。
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