CN100347442C - 在公用电网中发生故障时控制连接到所述公用电网的风力涡轮机的方法、控制系统、风力涡轮机及其族 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在公用电网中发生故障时控制连接到所述公用电网的风力涡轮机的方法,所述方法包括步骤:检测所述公用电网中的故障,以及监测所述风力涡轮机的至少一个组件的至少一种物理工作属性。进一步,为了在所述故障期间使得所述至少一种物理工作属性保持低于至少一种预定限制,所述方法控制所述风力涡轮机的一个或多个风力涡轮机叶片的螺旋角。本发明还涉及一种控制系统,其用于连接到公用电网并向其供电的风力涡轮机以及风力涡轮机站。
Description
技术领域
本发明涉及在公用电网(electric utility grid)中发生故障时控制连接到所述公用电网的风力涡轮机的方法、控制系统、风力涡轮机,以及风力涡轮机族(family)。
背景技术
典型地,诸如英国专利GB2330256A中所公开的,为了能发电并向远离风力涡轮机的用户供电,将风力涡轮机连接到公用电网。通过公用电网的传输线和配电线将电力发送到住宅、商业场所等等。
通过电网隔离开关保护连接到公用电网的风力涡轮机和其他发电装置不受电网故障的影响。
在公用电网中的故障可能是,例如:
●瞬变或“尖峰”,即非常短时间的过电压和过电流的电涌。最显著的瞬变是由闪电击中引起的,但多数是由大功率负载的开启/关闭所引起的。
●电压下陷(sag)或“持续低电压(brownout)”,其在被最普通地记录的电力扰动当中,并且可能作为瞬时电压下降发生。
●电力中断,停电,或“断电”,即在公用电网中的电力的完全失去。
当检测到故障时,开关将风力涡轮机从公用电网断开。可以将所述故障定义为超过某些具体限制的电网变化,例如相对于电网电压的额定值,电压下降+/-5%。
随着所述风力涡轮机与电网的断开,一个问题是,由于失去了从风力涡轮发电机所产生的电力,所述电压变化可能在规模或持续时间上增加。进一步,在再次将所述断开的风力涡轮机连接到公用电网之前,其需要一段时间。所述风力涡轮机的断开影响了从风力涡轮机的发电,从而影响了其生产能力。
本发明的目的之一是建立一种方法和控制系统,用于在公用电网中发生故障时控制风力涡轮机,而没有上述缺点。具体地,本发明的目的是创建一种方法和系统,其能够在故障时提高公用电网的强度和稳定性,以及所连接的风力涡轮机的生产能力。
发明内容
本发明涉及一种在公用电网中发生故障时控制连接到所述公用电网的风力涡轮机的方法,所述方法包括以下步骤:
检测所述公用电网中的故障,
监测所述风力涡轮机的至少一个组件的至少一种物理工作属性(physical work property),
将所述至少一种物理工作属性与至少一种预定限制进行比较,以及
为了在所述故障期间使所述至少一种物理工作属性保持低于至少一种预定限制,控制所述风力涡轮机的一个或多个风力涡轮机叶片。
因此,建立一种方法,其用于在公用电网中发生故障时控制风力涡轮机,而没有上述缺点。具体地,有利的是,所述方法允许所述风力涡轮机在故障期间保持连接到电网并向其供电,而不损坏风力涡轮机中的组件。通过在故障期间保持连接和发电,所述风力涡轮机将有助于稳定公用电网,相反最初的断开可能增加或延长所述故障。
在本发明的一个方面,连续或不连续地,例如每半秒,进行所述对于电网故障的检测。因此,能够确保在检测中的高可靠性以及高吞吐量和从故障开始时的低响应时间。
在本发明的另一方面,对至少一种物理工作属性的所述监测包括监测所述风力涡轮机的发电机定子和/或转子、电控系统的半导体、变压器和/或传动装置中的温度。因此,能够监测风力涡轮机的所述组件,其在故障期间通常最有可能遭受高温,并且如果没有监测和控制所述属性,所述组件将因此面临使用寿命降低。
在本发明进一步的方面,当电网电压、电流、频率和/或温度的变化超过第一预定限制时,检测出所述电网故障。因此,能够获得本发明的有利的实施例,尤其在于可以补偿所述限制以适合于不同的应用和环境。进一步,为了建立清楚的电网故障指示,可以组合所述检测的值。
在本发明更进一步的方面,当温度或电网电压、电流、频率的变化超过第二预定限制时,从公用电网断开所述风力涡轮机。因此,能够确保在所述公用电网中发生严重的或长期持续的故障时不会损坏风力涡轮机组件。进一步,如果连接是无意义的,例如在完全停电时,能够确保所述风力涡轮机不保持与电网连接。
在本发明的一个方面,控制所述一个或多个风力涡轮机叶片的螺旋角(pitch),使得在所述故障期间所述至少一种物理工作属性保持低于至少一种预定限制。
在本发明的一个方面,在所述故障期间连续地,或者以一步骤或多步骤地,例如以在所述故障开始时的瞬间步骤(instantaneous step),控制所述螺旋角。因此,可以确保所述组件中吸收的功率(power)以及因此组件中的内部温度不会上升到不安全的程度,例如损害所述组件使用寿命的程度。
在本发明的一个方面,为了在所述故障期间降低从风力涡轮机发电机产生的电力,例如从额定发电的100%到30%,控制一个或多个风力涡轮发电机叶片的螺旋角。因此,在故障开始时能够构建一种简单的控制方法,在其中将所述螺旋角降低到预定值。利用所述降低,能够确保所述风力涡轮机在所述故障可能再次消失时的更长时段内保持与电网连接。如果所述故障继续或温度开始显著上升,可以断开所述风力涡轮机或进一步降低所述螺旋角以致更低的发电。
在本发明的一个方面,在已经检测到所述故障终止之后,恢复最佳的螺旋角。因此,获得了本发明的有利的实施例,尤其在于迅速恢复发电,以及因此确保所述风力涡轮机的生产能力。
本发明还涉及一种控制系统,在其中,所述系统进一步包括:
用于将所述至少一种物理工作属性与至少一种预定限制进行比较的装置,以及
用于在所述故障期间控制所述风力涡轮机的一个或多个风力涡轮机叶片的装置。
其中,为了使得所述至少一种物理工作属性保持低于所述至少一种预定限制,响应于所述比较来控制所述一个或多个风力涡轮机叶片。
因此,建立了用于在公用电网中发生故障时控制风力涡轮机的控制系统,而不存在上述缺点。
本发明还涉及风力涡轮机,在其中,所述风力涡轮机进一步包括:
用于将所述至少一种物理工作属性与至少一种预定限制进行比较的控制系统,以及
为了使得所述至少一种物理工作属性保持低于所述至少一种预定限制,在所述故障期间控制一个或多个风力涡轮机叶片的装置。
因此,建立了有利的风力涡轮机,其在电网中发生故障时能够保持连接到所述电网。
本发明还涉及风力涡轮机族,诸如被连接到公用电网并向其供电的一个或多个风力涡轮机站(park of wind turbines),所述族包括:
至少两个风力涡轮机,其每一个具有一个或多个可控的转子叶片,
用于检测所述公用电网中的故障的装置,
用于监测所述至少两个风力涡轮机的至少一个组件的至少一种物理工作属性的装置,
中央控制系统,用于将所述至少一种物理工作属性与至少一种预定限制进行比较,
为了使得所述至少一种物理工作属性保持低于所述至少一种预定限制,在所述故障期间控制所述至少两个风力涡轮机中的一个或多个的所述一个或多个风力涡轮机叶片的装置。
由于随着增加的公用事业放松管制以及更少的公用事业公司的合作,来自公用电网开关的功率波动(power fluctuation)是一个大问题,能够集中地控制风力涡轮机站,并且特别地能够确保在故障期间所述站不被没有必要地断开,是十分有利的。在故障期间较少的变化也使得从中央位置控制公用电网的稳定性更容易。
附图说明
下面参照附图描述本发明,其中,
图1示出了巨大的现代风力涡轮机;
图2示出了风力涡轮机到公用电网的连接;
图3示出了随故障变化的在连接到公用电网的风力涡轮机的电压和电流的例子;
图4示出了具有根据本发明的实施例中的控制系统的风力涡轮机;
图5示意性地示出了根据本发明的风力涡轮机的不同组件和控制系统;
图6示出了与包括双馈发电机的风力涡轮机有关的根据本发明的控制系统;
图7a到7d示出了在相关于公用电网故障的改变的螺旋角的来自风力涡轮机的温度和发电的例子;
图8示出了在发电机中的温度测量和控制的更详细的例子;
图9示出了在变频器中的温度测量的更详细的例子;
图10a和10b示出了用于在电网中发生故障时控制连接到公用电网的风力涡轮机的根据本发明的方法,以及
图11示出了连接到公用电网的风力涡轮机族。
具体实施方式
图1示出了具有塔架2和位于塔架顶部的风力涡轮机机舱3的现代风力涡轮机1。包括三个风力涡轮机叶片的风力涡轮机转子5,其被通过伸出机舱前端的低速轴连接到所述机舱。
如图所示,由于作用在叶片上的升力,超过某种程度的风将激活转子,并且使其以垂直于风的方向旋转。所述旋转运动被转化为提供给公用电网的电力。
图2示出了为了向用户供电的风力涡轮机到公用电网的连接。
风力涡轮机1包括风力涡轮机转子5,在其中为了在正常使用时获得优选的发电,控制每个叶片的角度。通过由传动装置6分离的低速和高速轴,所述转子被连接到发电机7。通过包括具有阻值Z的阻抗8的三相,所述产生的电力被传送到三相变压器12。所述变压器12确保将所述产生的电压升高到电网电压,例如从所产生的几百伏的AC电压到公用电网13的几千伏的AC电压。
该图进一步示出了已经在公用电网中的某处发生的故障14,例如,以严重的电压下降的形式。所述故障导致在所述风力涡轮机上的电压下降,并且因此如果维持所述发电,则还导致来自风力涡轮机的增加的电流。为了在电网故障中保护风力涡轮机,通常通过隔离开关(disconnectionswitch)10将所述风力涡轮机从公用电网断开。通过用于在所述风力涡轮机检测所述公用电网中的电压或电流变化的检测系统11来控制隔离开关10。当故障导致电压或电流变化超过限制时,所述开关断开所述三相并且因此所述风力涡轮机被从公用电网断开。
在所述风力涡轮机与电网断开时,利用每相的包括两个反并联的晶闸管的开关9,通过三个阻抗8将所产生的电力短路。通过将叶片从风中撤出并且停止所述风力涡轮机,在与电网断开时迅速终止所述风力涡轮机的发电。
在检测系统11已经检测到所述公用电网的情况恢复正常之后,通过松开机械制动器并将所述叶片再次投入到风中来再次启动所述风力涡轮机。
图3示出了随故障变化的在连接到公用电网的风力涡轮机的电压和电流的例子。
所述电网电压具有额定电压值U,但在正常条件下,没有断开风力涡轮机时,可能以U的百分比值+/-Δ%进行变化(在或接近所述风力涡轮机)。
在图中示出了所述电网电压的值如何突然开始下降,以及在tmal时刻所述检测系统11检测到所述电压已经下降到低于限制,限制相当于U的-Δ%。
在所述电压下降期间,由于所述风力涡轮机正在产生相同量的功率P(=U*I=>I=P/U=>对于恒定的P,下降U导致I上升),从所述风力涡轮机输送的电流I上升。所述电流I将一直上升,直到所述电压下降到低于所述限制并且所述风力涡轮机被断开。此后,在所述风力涡轮机停止以后,电流I将下降到零,并且最后的电流被转储(dump)在阻抗Z中。
故障可以持续更短或者更长,但通常可以在几秒内被测定。进一步,故障的严重性可能发生变化,例如,从全网断电到较小的电压下降或尖峰。
图4示出了具有根据本发明优选实施例中的控制系统16的风力涡轮机1。
所述控制系统被连接到所述风力涡轮机的不同组件,例如风力涡轮机转子和转子叶片的螺旋角控制、传动装置、发电机、变频器、变压器和隔离开关。为了通过控制所述风力涡轮机组件,例如转子叶片的螺旋角角度,来避免或延迟所述断开,所述控制系统在所述公用电网的故障期间检测所述风力涡轮机的至少一个组件的一种或多种物理工作属性。
当所述风力涡轮机的至少一个组件的物理工作属性受到监视时,所述控制系统允许相关于故障来控制所述风力涡轮机的发电。当检测到所述故障时,所述控制系统控制发电水平,直到所述故障消失或至少工作属性之一上升到高于预定限制。在物理工作属性越过所述限制的情形下,从所述公用电网断开所述风力涡轮机并且停止该风力涡轮机。所述控制系统可以是用于风力涡轮机的包括进一步的功能性且可以被不同地利用的标准控制系统,或者是在故障期间取代所述标准控制系统的单独的控制系统。
由于所述公用电网的故障会引发来自所述风力涡流发电机的更高的电流I,检测组件的温度变得尤为重要。由于组件吸收更多的功率(Pcomp=Imal 2*Rcomp=>更高的I=组件吸收更多的功率),所述温度将开始上升。一个或多个风力涡轮机组件的温度是物理工作属性的例子。进一步,可以将电流或电网电压用作为物理工作属性的例子-独自地或与所述组件的温度有关。
可以连续地或不连续地,例如每半秒,进行电网故障的检测。
进一步,通过测量一个或多个所述风力涡轮机组件的温度并且假定上升的温度超过限制是公用电网中发生故障的结果,可以间接地检测所述故障。
图5示意性地示出了在所述风力涡轮机1的不同组件和控制系统16之间的连接。
在较细虚线内的部分示出了所述风力涡轮机的不同组件,其可以是在故障时进行物理工作属性检测的对象。某些组件是所述风力涡轮机的发电系统的一部分,例如发电机,变压器和发电机控制电路。所述发电机控制电路可以是使得产生的电力的频率适应于电网频率的一个或多个变频器。其余的组件是机械系统的一部分,例如传动装置。
电子组件都包括电阻,在其中吸收功率,作为结果将伴随有温度升高。为了控制所述组件的温度,所述电子组件包括不同的冷却装置,例如冷却肋片、通风器和使得作为冷却介质的水在组件中循环的装置。
在所述组件中测量所述温度,以作为在组件中的直接测量,例如,在临界位置(critical place)的温度传感器,或者作为间接测量,例如,测量已经流过组件的冷却介质。利用必要的传感器,例如电压或电流传感器,可以测量其他的物理工作属性。
通过连接23a,所述物理工作属性的测量值与诸如提供的电流和电网电压的公用电网值一起被传送到控制系统。为了建立在所述故障时控制所述风力涡轮机的发电的信号,所述控制系统可以用不同的方式处理所述值。所述处理可以是简单地涉及在所述值和预定限制值之间的比较,其中所述限制指示这样的横越(crossing),该横越为从安全操作到可能损害所讨论的组件的使用寿命的操作的横越并因此指示所述风力涡轮机从所述公用电网断开是合适的。
所述处理也可能涉及若干中间限制,其每一个指示次要的安全操作,直到达到有害操作的限制。每一限制的横越可以产生用于控制在故障时所述风力涡轮机的发电的控制信号,该故障例如当组件中的温度继续上升时,发电的连续减小。
进一步,所述处理可以利用不同的数学公式,例如,为了确定物理工作属性的增长速率。如果所述速率变得急剧,即使没有限制被越过,所述控制系统也可以对此作出响应。
图6示出了控制系统16的优选实施例,所述控制系统与包括了双馈异步发电机7的风力涡轮机相关。
所述发电机包括定子7a,该发电机通过三相变压器12连接到公用电网。由转子5通过低速轴、传动装置6和高速轴机械驱动所述发电机的转子7b。进一步,所述转子被电连接到发电机控制电路,例如变频器17。所述变频器包括将所述发电机的AC电压整流成DC电压的整流器、平滑所述DC电压的DC链路以及将所述DC电压再次变成具有优选频率的AC电压的逆变器。通过所述变压器将所得到的具有优选频率的AC电压传送到公用电网。
基于测量的电压、电流和/或温度值
,通过根据本发明的控制系统控制隔离开关和转子叶片的螺旋角。该图示出了如何在不同的组件中测量温度值,该不同的组件诸如所述发电机的转子或定子、变压器、发电机控制电路和传动装置(例如测量传动油中的温度)。
图7a到7d示出了在与公用电网的故障有关的变化的螺旋角的来自风力涡轮机的温度和发电的曲线的例子。
图7a示出了在到公用电网的连接处于正常功能性时以及电网中发生故障时的风力涡轮机组件的温度变化和发电的例子。
在所述公用电网处于正常功能性期间,所述温度曲线被示为水平的。然而,在发生故障时,由于当由风力涡轮机的发电机产生的功率保持恒定时,电网电压下降且电流上升,所述温度开始上升。
如图7b中所示,在故障开始之后,为了控制温度上升,可以改变所述转子叶片的螺旋角角度,并因此降低发电。如所示,所述温度曲线稳定在较高水平但低于限制Tmax(用虚线指示的在组件中的最高可接受温度)。
图7b示出了发电和螺旋角角度α的曲线,其对应于如图7a中所示的组件中的温度变化。
所述螺旋角曲线仅仅示出了,为了稳定风力涡轮机组件的温度,例如发电机的温度,将所述螺旋角从在正常发电时的最佳值降低到较低的值。
可以瞬间地将所述螺旋角从最佳值降低到较低的值,例如从引起100%发电机生产的值到30%的值,以及如果出现过高的温度则随即断开的值。进一步,可以以较小的步骤或连续地降低所述螺旋角的值,例如响应于在组件中检测到的温度上升,直到所述温度稳定或所述螺旋角的值达到较低的限制为止,在该限制处所述风力涡轮机被从所述电网断开。
图7c示出了在正常情况时,功率曲线基本上为水平的,但应当理解的是,所述生产可以改变,例如相关于风速和电网需求中的波动。
在时刻tmal在所述公用电网中发生故障,例如电网电压中的下降超出在所述风力涡轮机的控制系统中的预定限制。为了减少所述风力涡轮机的发电,所述控制系统检测物理工作属性的值,并且响应于此,开始改变转子叶片的螺旋角角度(用轻微倾斜的曲线示出)。在一段时间之后,所述值越过限制并且所述控制系统将所述风力涡轮机从所述电网断开。在断开时,如基本上垂直的曲线所示,停止所述风力涡轮机的发电。所述发电保持停止,直到从所述公用电网中排除所述故障并且可以将所述风力涡轮机再次连接到所述公用电网为止。
图7d示出了另一个例子,其中,在所述故障时将所述发电维持在较低的水平,在其中检测所述值并且将之与所述限制进行比较。在排除所述故障之后,在完全水平上再次重建所述发电。
可以将不同的温度值记录在控制系统的存储装置中,例如每5或每30分钟记录的温度值。随后所述值可以被用于确定由于所述温度上升对所述风力涡轮机组件的寿命影响。
图8示出了发电机中的温度测量的更详细的例子。
异步发电机包括至少中空的定子,在其中有冷却介质在流动。利用泵浦装置20经过管道,将所述冷却介质从容器21传送到中空的定子19的进口。为了冷却定子的内表面以及间接地冷却由定子环绕的转子,在中空的定子中,所述介质在所述定子的腔中循环。随后,在被加热的介质重新进入所述定子之前,将其从所述定子中排出到外部冷却装置。
由于离开定子的介质给出了在所述定子以及转子中的温度的间接指标,通过在冷却介质中放置传感器,可以获得温度测量。进一步,位于所述定子和转子内部的标准温度传感器可以获得必需的温度测量。更进一步,通过其他的温度测量方法,例如检测来自所述发电机不同位置的红外辐射,可以获得所述温度测量。
图9示出了变频器中的温度测量的更详细的例子。
如上所解释的,变频器17包括整流器17a、DC链路17b和逆变器17C,其中用晶闸管或类似的半导体开关建立所述整流器和所述逆变器。为了建立对于所述公用电网的优选的AC电压和频率,以众所周知的方式控制所述整流器以及特别是所述逆变器的晶闸管。
可以将所述DC链路中的电阻器用作为在所述风力涡轮机断开之后产生的任何电力的转储负载(dump load)。所述电阻器以及晶闸管优选地为气冷或水冷的。通过用传感器测量位于所述晶闸管的温度,能够建立所述晶闸管的半导体材料的温度的指标。进一步,还能够通过在从所述晶闸管流来的空气或水中放置传感器,间接地测量所述温度。
该图还示出了异步双馈发电机,其具有在转子和定子中的温度测量。
对于任何非常高或非常低的环境温度的结果,在所述控制系统中优选地补偿所述温度测量。
图10a和10b示出了根据本发明的方法,该方法用于在公用电网中发生故障时控制连接到所述电网的风力涡轮机。
所述方法包括以下步骤:
●将风力涡轮机连接到所述公用电网并且利用控制系统控制所述发电。
●利用所述控制系统检测电网状况,例如在风力涡轮机连接时的电网电压。
●为了确定所述故障,例如超过+/-5%的电压下降,将所述值与第一预定限制进行比较。如果所述值低于所述限制,正常地操作所述风力涡轮机。
●为了确定所述故障的严重性,例如请求将所述风力涡轮机从所述电网立即断开的完全断电,将检测的故障值与第二预定限制进行比较。
●检测所述风力涡轮机中的组件的不同温度。
●作为所述温度测量的结果,通过改变所述转子叶片的螺旋角,降低所述风力涡轮机的电力生产。
●对于所述组件中的温度,将所述温度与预定限制进行比较。在所述故障期间,将所述发电维持在较低的水平,直到所述温度升高过高为止,其中为了进一步降低所述发电,再次改变所述螺旋角。如果所述温度检测指示所述温度变化接近有害的程度,通过所述控制系统可以将所述风力涡轮机从所述电网断开。
图11示出了风力涡轮机族,其可以是具有到公用电网13的公共连接24的面向海面或者面向海岸的风力涡轮机站。所述连接包括开关10,用于从所述电网连接或断开所述站,其中在所述电网发生故障时通过中央控制系统16控制所述开关。向所述控制系统提供在每一个风力涡轮机的不同组件中的物理工作属性的检测值,例如所述组件的温度以及从所述风力涡轮机提供的电流。通过改变相关的风力涡轮机中的转子叶片的螺旋角角度,和/或通过断开所述站中的一个或多个风力涡轮机,所述值被用于控制来自所述风力涡流机的发电。通过在检测物理工作属性的相关值中利用中央控制系统,以及改变来自所述站的风力涡轮机的发电,能够在故障的情形下维持所述站连接到所述公用电网。
以上已经参照具体的例子举例说明了本发明。然而,应当理解的是,本发明并不限于上述的特定的例子,而可以被用于相关的广泛变化的应用,诸如在其中可以控制所述转子叶片的不同的风力涡轮机类型,例如涉及螺旋角或主动失速的类型。进一步,尤其应当理解的是,在由权利要求所限定的本发明的范围内,可以在众多变型中设计根据本发明的控制系统。具体而言,可以通过任何可能的测量方法和装置,在所述组件的任何优选位置测量所述检测的物理工作属性。
清单
1.风力涡轮机
2.风力涡轮机塔架
3.风力涡轮机机舱
4.风力涡轮机毂
5.风力涡轮机转子叶片
6.传动装置
7,7a,7b.发电机,定子,转子
8.在发电机和变压器之间的阻抗
9.用于短路所述阻抗的晶闸管开关
10.电网隔离开关
11.用于隔离开关的检测系统
12.电变压器
13.公用电网
14.电网故障,例如,短路
15.所述转子叶片的螺旋角控制
16.用于风力涡轮机的控制系统
17,17a-17b.变频器,整流器,中间的DC链路,逆变器
18.冷却通道
19.冷却装置的进口
20.用于冷却装置的泵
21.用于冷却装置的容器
22.风力涡轮机族,例如面向海面的风力涡轮机站
23,23a.检测信号连接
23b.控制信号连接
24.主连接
P,U,I,Z.功率,电压,电流,阻抗
α.螺旋角角度
Δ.Delta值
t.时间
T.温度
Claims (24)
1.一种在公用电网中发生故障时控制连接到所述公用电网的风力涡轮机的方法,所述方法包括以下步骤:
检测所述公用电网中的故障,
其特征在于,
所述方法进一步包括以下步骤:
监测所述风力涡轮机的发电机定子和/或转子、电控系统的半导体、变压器和/或传动装置中的温度,
将所述温度与至少一种预定限制进行比较,以及
为了在所述故障期间使得所述温度保持低于至少一种预定限制,控制所述风力涡轮机的一个或多个风力涡轮机叶片。
2.根据权利要求1的控制风力涡轮机的方法,其中,连续或不连续地进行所述对于电网故障的检测。
3.根据权利要求1的控制风力涡轮机的方法,其中,每半秒进行所述对于电网故障的检测。
4.根据权利要求1到3中任何一项的控制风力涡轮机的方法,其中,当电网电压、电流、频率和/或温度的变化超过第一预定限制时,检测出所述电网故障。
5.根据权利要求1到3中任何一项的控制风力涡轮机的方法,其中,在温度或电网电压、电流、频率变化超过第二预定限制时,从所述公用电网断开所述风力涡轮机。
6.根据权利要求1到3中任何一项的控制风力涡轮机的方法,其中,控制所述一个或多个风力涡轮机叶片的螺旋角,使得在所述故障期间所述温度保持低于至少一种预定限制。
7.根据权利要求1到3中任何一项的控制风力涡轮机的方法,其中,在所述故障期间连续地,或者以一步骤或多步骤地,控制所述螺旋角。
8.根据权利要求1到3中任何一项的控制风力涡轮机的方法,其中,以在所述故障开始时的瞬间步骤,控制所述螺旋角。
9.根据权利要求6的控制风力涡轮机的方法,其中,为了在所述故障期间降低从所述风力涡轮机发电机产生的电力,控制一个或多个风力涡轮发电机叶片的螺旋角。
10.根据权利要求6的控制风力涡轮机的方法,其中,为了在所述故障期间降低从所述风力涡轮机发电机产生的电力,从额定发电的100%降低到30%,控制一个或多个风力涡轮发电机叶片的螺旋角。
11.根据权利要求7的控制风力涡轮机的方法,其中,为了在所述故障期间降低从所述风力涡轮机发电机产生的电力,控制一个或多个风力涡轮发电机叶片的螺旋角。
12.根据权利要求7的控制风力涡轮机的方法,其中,为了在所述故障期间降低从所述风力涡轮机发电机产生的电力,从额定发电的100%降低到30%,控制一个或多个风力涡轮发电机叶片的螺旋角。
13.根据权利要求8的控制风力涡轮机的方法,其中,为了在所述故障期间降低从所述风力涡轮机发电机产生的电力,控制一个或多个风力涡轮发电机叶片的螺旋角。
14.根据权利要求8的控制风力涡轮机的方法,其中,为了在所述故障期间降低从所述风力涡轮机发电机产生的电力,从额定发电的100%降低到30%,控制一个或多个风力涡轮发电机叶片的螺旋角。
15.根据权利要求1到3中任何一项的控制风力涡轮机的方法,其中,在已经检测到所述故障终止之后,恢复最佳的螺旋角。
16.一种用于连接到公用电网(13)并向其供电的风力涡轮机(1)的控制系统(16),所述系统包括:
用于检测在所述公用电网中的故障的装置(11),
其特征在于,
所述系统进一步包括:
用于监测风力涡轮机的发电机定子和/或转子、电控系统的半导体、变压器和/或传动装置中的温度的装置,
用于将所述温度与至少一种预定限制进行比较的装置,以及
用于在所述故障期间控制所述风力涡轮机(1)的一个或多个风力涡轮机叶片(5)的装置(15),
其中为了使所述温度保持低于所述至少一种预定限制,响应于所述比较来控制所述一个或多个风力涡轮机叶片(5)。
17.根据权利要求16的用于风力涡轮机的控制系统,其特征在于,所述用于检测故障的装置是检测电网电压、电流、频率和/或温度变化的装置。
18.根据权利要求16或17的用于风力涡轮机的控制系统,其特征在于,所述用于检测故障的装置包括:用于比较目的的对于所述电压、电流频率值和/或温度的预定的最小和最大限制。
19.根据权利要求16或17的用于风力涡轮机的控制系统,其特征在于,所述用于故障检测的装置连续或不连续地检测故障值。
20.根据权利要求16或17的用于风力涡轮机的控制系统,其特征在于,所述系统包括存储装置,该装置用于至少一个预定的限制值。
21.根据权利要求20的用于风力涡轮机的控制系统,其特征在于,所述限制值包括对于故障时间、温度、电压、电流和/或频率变化的限制值中的至少一个。
22.一种被连接到公用电网(13)并向其供电的风力涡轮机(1),所述涡轮机包括:
多个组件,包括一个或多个发电机(7,7a,7b),电控系统(17,17a,17b),变压器(12)和/或传动装置(6)以及可控的转子叶片(5),
用于检测在所述公用电网中的故障的装置(11),
其特征在于,
所述风力涡轮机进一步包括:
用于监测所述组件中的至少一个的温度的装置,
用于将所述温度与至少一种预定限制进行比较的控制系统(16),以及
为了使得所述温度保持低于所述至少一种预定限制,在所述故障期间控制所述一个或多个风力涡轮机叶片(5)的装置(15)。
23.一种风力涡轮机族(22),包括:
至少两个风力涡轮机(1),其每一个具有一个或多个可控的转子叶片(5),
用于检测所述公用电网中的故障的装置(11),
其特征在于,
所述族进一步包括:
用于监测所述至少两个风力涡轮机的至少一个组件的温度的装置,
中央控制系统(16),用于将所述温度与至少一种预定限制进行比较,
为了使得所述温度保持低于所述至少一种预定限制,在所述故障期间控制所述至少两个风力涡轮机中的一个或多个的所述一个或多个风力涡轮机叶片的装置(15)。
24.根据权利要求23的风力涡轮机族(22),其中所述族是被连接到公用电网(13)并向其供电的一个或多个风力涡轮机站。
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