[go: up one dir, main page]

CN101796295B - 用于风轮机倾角控制系统的网损穿越的方法和设备 - Google Patents

用于风轮机倾角控制系统的网损穿越的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101796295B
CN101796295B CN200780053758XA CN200780053758A CN101796295B CN 101796295 B CN101796295 B CN 101796295B CN 200780053758X A CN200780053758X A CN 200780053758XA CN 200780053758 A CN200780053758 A CN 200780053758A CN 101796295 B CN101796295 B CN 101796295B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control system
power
pitch control
hub
power source
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
CN200780053758XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101796295A (zh
Inventor
保罗·约翰·罗恩
史蒂芬·P·琼斯
艾伦·杜安·克莱兰
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.)
Warm Lance limited liability company
Original Assignee
MLS ELECTROSYSTEM LLC
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 MLS ELECTROSYSTEM LLC filed Critical MLS ELECTROSYSTEM LLC
Publication of CN101796295A publication Critical patent/CN101796295A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101796295B publication Critical patent/CN101796295B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/047—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the controller architecture, e.g. multiple processors or data communications
    • 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
    • F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • 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
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • 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
    • F03D80/82—Arrangement of components within nacelles or towers of electrical components
    • 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
    • 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
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • 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
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • 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
    • H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator
    • 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
    • F05B2270/1074—Purpose of the control system to cope with emergencies by using back-up controls
    • 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
    • F05B2270/335—Output power or torque
    • 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
    • H02P2101/00—Special adaptation of control arrangements for generators
    • H02P2101/15—Special adaptation of control arrangements for generators for wind-driven turbines
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

在风轮机/发电机中的一种网损穿越的设备。该风轮机/发电机具有：可旋转榖；被可旋转地紧固到榖的至少一个桨叶；用于调节每一个桨叶的倾角的倾角控制系统，该倾角控制系统位于可旋转榖内；静止机舱；和在可旋转榖和静止机舱之间的电路接头处的集电环组件，该集电环组件被可操作地布置用于在位于旋转榖内的设施和位于静止机舱内的设施之间传输电信号。该网损穿越的设备用于倾角控制系统并且包括：用于感测和监视在集电环组件的旋转侧上的动力的装置；和用于当感测到的动力下降至预定电平时从后备动力源向倾角控制系统供应动力的装置。

Description

用于风轮机倾角控制系统的网损穿越的方法和设备
技术领域
本发明一般地涉及风轮机，更具体地涉及用于风轮机的倾角控制系统，并且进而更加具体地涉及一种用于风轮机倾角控制系统的网损穿越的方法和设备。
背景技术
如众所周知地，风轮机是一种将风中的动能转换成机械能的机器。如果机械能直接由诸如泵或者研磨石的机械使用，则该机器通常被称为风车。如果机械能被转换成电力，则该机器被称为风力发电机(见维基百科，Wikipedia，http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_turbine)。能够进一步根据结构和基于涡轮绕其旋转的轴线的定向而对风轮机进行分类。绕水平轴线旋转的涡轮被称为水平轴式风轮机(HAWT)，而绕竖直轴线旋转的那些被称为竖直轴式风轮机(VAWT)。HAWT比VAWT更加普遍。见上述的Wikipedia。
原理上，利用风产生电力是一个简单的过程。大多数HAWT涡轮具有被安装到旋转榖的三个大的桨叶。桨叶在空气动力学方面被设计成当风吹在它们上面时尽可能容易地转动(桨叶的数目可以改变)。转动中的桨叶旋动一根轴，该轴通过齿轮箱连接到产生电力的发电机。齿轮箱和发电机被安装于机舱中，机舱进而被安装在塔顶上。当风吹在涡轮桨叶之上时，它们形成“升力”，非常类似于机翼，并且开始转动。旋动中的桨叶以相对低的速度、通常30-60rpm转动低速轴。齿轮箱将低速轴与驱动发电机的高速轴连接。齿轮连接还将高速轴的旋转速度推升到发电机的运转速度。该运转速度可以改变，但是通常在900-1800rpm的范围中。这个快速地旋动的轴驱动发电机以产生电力。发电机的电力输出被连接到更大的电网。通常，大容量发电机以与电网同步化的受控频率提供多相电压。发电机输出经由适当的变压器而被连接到电网。
桨叶自身在无风时也能够绕它们的纵轴转动，或者被设定倾角以控制转子速度并且防止转子在太大或者太小以至不能产生电力的风中转动。它们的倾角还能够被设为“横桨”位置以防止在紧急的情形中旋转。(风轮机还通常包括紧急制动系统以在紧急的情形中停止旋转。)通过倾角控制系统，桨叶绕它们的纵轴旋转。实现这点有几种不同的方式，包括致动器和马达。包括马达或者致动器以及相关联的动力(power)源和控制电子设备的倾角控制系统在传统上被安装于涡轮的旋转榖中。动力被从集电环供应到倾角控制系统，集电环传输来自被安装于机舱中的固定总线/源的动力。用于倾角控制系统的动力源能够来自多个源。它能够经由适当的变压器由主电网自身提供，或者它能够由被涡轮驱动的发电机提供。
在历史上，风轮机对于世界能量需求贡献的百分比很低。但是诸如油和天然气的自然资源的损耗、相关的这些资源的更高价格以及与外国石油的依赖性相关联的政治分歧正在改变能量生产前景。工业上利用具有更高容量(额定1.5MW或者更高)的涡轮、更好的技术以及具有大量风轮机的风电场作出响应。如近来CNNMoney.Com所报道的，“风能工业源报道了在2006年全世界装机了大致15000兆瓦的新的风能生产容量，与2005年相比增加了百分之二十五。在过去五年，工业已经保持了大于17％的平均增长率，并且关于下一个五年的工业估计反映出类似的增长率和大于$1800亿的总体风能设施市场价值”(http://money.cnn.com/news/newsfeeds/articles/prnewswire/LAM00302072007-1.htm)。这些统计和预测得到E.ON Netz即E.ON集团的德国输电系统执行人的确认，他在2005年报告，“在2004年，德国在风力生产方面再次成为全球领导者。在2004年年末，具有16400MW的装机容量的风能发电站为德国电网供电…根据Deutsche Energie-Agentur(dena)的电网研究，在德国，风力容量预期在2020年以前增加至48000MW，这是自2004年以来大约三倍的增加…这意味着德国保持世界的无可争议的第一风能生产者。在2004年，德国占据世界风力容量的大致三分之一和欧洲风力容量的一半…总之，德国风电场产生了260亿kWh的电力，这是德国总需求量的大约4.7％”。Wind Report 2005，E.ON Netz。在过去，当风轮机在发电中发挥微不足道的角色时，当考虑电网稳定性时，它们能够被大大地忽略。这已成为过去。
响应于在风轮机工业中的这个增长和它对于国家电网的影响，联邦能源管制委员会(Federal Energy Regulatory Commission，“FERC”)已经关于对于在共用事业电网上的特定的低电压状况的风电站响应提出最低要求。这些要求要求风轮机在规定的瞬时“网损(grid-loss)”状况期间保持被连接到电网。全世界的电网连接和管制权威提出类似的要求。通常，他们将在t＝0时即刻电压降规定为显著降低的电平例如额定线路电平的10或者15％并且然后在t＝0的三秒内逐渐地返回额定线路电平的至少80％。电平被视为全部得以组合的三个位相而不考虑各个位相。例如，FERC，E.ON Netz(德国)、HECO(夏威夷)和西班牙电网权威的总体要求能够全部利用如下描述的一种简化的电力损耗方案而得以满足：当AC干线电压电平降至低于80％，并且低至零并且在至少长达三秒的时间内保持低于80％时，此时AC主电平返回额定线路电平的最小80％，倾角控制系统应该继续正常地操作。
倾角控制系统的这种连续操作在本工业领域中被称作“穿越(ride-through)”能力。它广泛地描述了倾角控制系统在“网损”状态，即由于任何若干原因切断到倾角控制系统的动力的状态期间，发挥作用的能力。有趣的是，并不是在本工业领域中的每一个人以相同的方式来定义“网损”，或者更不用说以相同的方式尝试解决同一问题。为了本发明的目的，我们将网损定义为中断到风轮机/发电机的倾角控制系统的动力的任何状态。这能够由于多种方式引起，包括但是不限于干线电网中的故障；倾角控制AC动力源发生问题(短路或者其它故障)；有缺陷的集电环；断裂的导体等。为了理解本发明，重要的是应注意倾角控制系统在传统上被容纳在涡轮的旋转榖内。该系统需要动力来进行操作。如在电领域中众所周知地，从静止源到旋转负载输送动力的最通常的方式是经由集电环。还应该意识到如在这里定义的“网损”能够在集电环的任一侧上发生——在电路的静止侧或者旋转侧上。在它可能发生的任何位置处探测损耗，并且相应地采取纠正动作，是重要的和有必要的。记住这点，我们简要地回顾已经解决了风轮机存在的问题的其他人的、已经授予专利权的发明和已经公开的专利申请。
美国专利No.6,921,985(Janssen等人)公开了一种用于风轮机发电机的低电压穿越方案。该专利发明包括在第一操作模式期间被连接到第一动力源(AC电网)，和在第二操作模式期间即在电网动力损耗期间被连接到第二动力源(后备动力源)的涡轮控制器和桨叶倾角控制系统。该涡轮控制器感测在两种动力模式之间的过渡并且响应于所述过渡改变一个或者多个桨叶的倾角。该专利还教导了涡轮控制器通过耦接到传感器而探测低电压事件，所述传感器提供指示各种风轮机发电机系统组件的状态的数据，所述状态例如转子速度和发电机输出电压。当感测到低电压时，控制器在AC动力和UPS动力之间过渡。Janssen等人测量了在变压器处即在倾角控制电路的静止侧上的电网电压。不幸的是，这意味着如果Janssen等人的发明丢失集电环，则该专利发明不能探测到这点。
美国专利申请公报No.2005/0122083(Erdman等人)公开了一种具有共用事业穿越能力的发电机。这篇公报教导了从干线电网变压器的低侧的单一位相或者全部三个位相测量电压，但是教导了信号的幅度是不重要的。该申请教导了频率和位相更重要。该系统使用一种锁相环方案来以一种方案产生电流命令信号，所述方案控制从风轮机产生的电压的频率和位相，并且在短暂故障期间保持锁相环信号。Erdmann等人关于准确的电压测量点未作说明，仅仅指出“频率和位相角度传感器8在适当的时刻被连接到共用事业电网以在电网上发生故障期间操作”(第31段)。看起来该参考文献并未教导在倾角控制电路的旋转侧上的集电环处进行测量。而且，Erdmann等人关于在穿越期间为倾角控制系统供以动力大体上未作说明，即，该公报没有教导一种被布置成在网损期间操作的倾角控制系统。
美国专利申请公报No.2006/0267560(Rajda等人)公开了一种用于为风力发电机场即用于多个风轮机/发电机提供低电压故障穿越的设备、系统和方法。该系统使用用于吸收动力的电阻器组和在电网上的低电压状态持续期间保持集流器总线电压高于阈值电压的控制系统。在该申请中的发明监视在集流器总线即通过变压器而被耦接到风轮机驱动的发电机的总线上而不是在倾角控制电路的旋转侧(集电环一侧)上的电压电平。
美国专利申请公报No.2007/0057516(Mever等人)公开了一种倾角控制电池后备方法和系统。已经公开的申请描述了一项发明，该发明使用一种用于经由充电的后备电池控制倾角控制系统的无源方法，该电池当全部AC动力可用时不向DC链路提供任何动力，但是当AC动力损耗或者降至低于阈值电平时使用来自DC链路(包括电容器)的动力。该专利申请关于被用于感测AC动力损耗的方法未作说明，仅仅一般性地提及“传感器”。
因此，需要一种用于风轮机倾角控制的网损穿越的方法和设备，并且特别地需要一种感测在倾角控制电路的旋转侧上即邻近集电环的网损的方法和设备。
发明内容
在风轮机/发电机中的网损穿越的设备。该风轮机/发电机具有：可旋转榖；被可旋转地紧固到榖的至少一个桨叶；用于调节每一个桨叶的倾角的倾角控制系统，该倾角控制系统位于可旋转榖内；静止机舱；和在可旋转榖和静止机舱之间的电路接头处的集电环组件，该集电环组件被可操作地布置用于在位于旋转榖内的设施和位于静止机舱内的设施之间传输电信号。该设备用于倾角控制系统并包括：用于感测和监视在集电环组件的旋转侧上的动力的装置；和用于当感测到的动力下降至预定电平时从后备动力源向倾角控制系统供应动力的装置。
本发明的一般性目的在于提供一种用于风轮机/发电机中的倾角控制系统的网损穿越的方法和设备。
本发明的一个更加具体的目的在于提供一种用于风轮机/发电机中的倾角控制系统的网损穿越的方法和设备，该方法和设备感测和监视在集电环的旋转侧上的网损(动力源电压)，该集电环提供在涡轮的静止侧(机舱)和旋转侧(榖)之间的电连接。
本发明的进一步更加具体的目的在于提供一种用于风轮机/发电机中的倾角控制系统的网损穿越的方法和设备，该方法和设备感测和监视在集电环的旋转侧上的网损(动力源电压)，该集电环提供在涡轮的静止侧(机舱)和旋转侧(榖)之间的电连接，并且当监视到的AC供应电压降至预定电平时将倾角控制系统连接到后备动力源。在优选实施例中，该系统测量所有的三相电压并且当所有的三相电压的平方数值之和的绝对数值降至低于额定线路电平的80％时连接后备动力源。即使当AC主电压已经降至低于80％并且低达零至少长达三秒的时间时，该倾角系统也继续正常地操作。当AC主电压返回额定线路电平的80％或者以上时，该系统切换回AC主供应并且将后备动力源断开。
在根据附图和权利要求阅读以下详细说明时，本领域普通技术人员可以容易地清楚本发明的这些和其它目的、特征和优点。
附图说明
将在下面参考附图更加详细地解释本发明。
图1是典型现有技术风轮机的侧透视图；
图2是图1所示风轮机的一部分的片断透视图；
图3是大体沿着图2中的线3-3截取的榖、桨叶和机舱的片断截面视图；
图4是大体沿着图1中的线4-4截取的、在第一位置中示出的本发明的风轮机的桨叶之一的截面视图；
图5是在桨叶的倾角已被调节从而桨叶在第二位置中之后、图4所示桨叶的视图；
图6是用于本发明的网损穿越倾角控制系统的控制电路的框图；
图7是本发明的动力状态监视和后备转换控制电路的示意图；
图8是关于SRF动力源的动力损耗探测器(Power Loss Detector)部分的附加示意图；以及
图9是关于本发明的逻辑动力源的示意。
具体实施方式
现在参考附图，图1是风轮机10的侧透视图。风轮机10通常包括诸如通过轴承或者在本领域中已知的某种其它方法而可旋转地紧固到机舱14的榖组件12。机舱被安装在塔16顶上，塔16具有足以允许榖组件12在地面以上的安全距离处充分旋转的高度。在优选实施例中，榖组件12包括可旋转地紧固到榖18的三个桨叶20。在其它实施例中，桨叶的数目当然可以改变。具有这种一般结构的风轮机在本领域中是已知的。
图2示出图1所示风轮机的一部分、具体地为机舱14的片断透视图。风引起榖组件旋转，榖组件进而旋转低速轴19。低速轴终止于齿轮箱24中，齿轮箱24是将低速轴19连接到高速轴28的一组齿轮。在优选实施例中，齿轮箱24从低速轴获取大约30-60rpm的旋转速度并且将其转换成用于高速轴的、大约900-1800rpm的旋转速度。能够是在本领域中已知的任何适当的旋转发电机的发电机26被连附到高速轴28以产生电力。
图2还图示在低速轴19上的集电环组件61。在本领域中已知集电环是用于将电流从旋转源转移到静止源的机电装置。在优选实施例中，电刷保持器66和68邻近集电环以将集电环电刷保持到位。集电环的盘体被紧固在可旋转轴上，从而盘体随着轴旋转。弹簧或者其它力朝着盘体恒定地压电刷，从而在盘体自由地旋转时在盘体和电刷之间总是形成接触。结果，能够在旋转和静止组件之间转移电流。
图3是基本沿着图2中的线3-3截取的榖、桨叶和机舱的片断截面视图。榖18被紧固到低速轴19，从而当风引起榖旋转时，榖进而引起低速轴旋转。线59a-c向在榖18中容纳的电气组件传递动力。在优选实施例中，在榖18中容纳的电气组件主要是倾角控制系统30，但是能够包括另外的组件。倾角控制系统30可以包括但是不限于用于倾角马达控制的动力转换模块32、AC到DC转换模块42、动力状态监视和后备转移控制器48、系统控制处理器50、后备动力源52和致动器、传感器以及必要的其它控制。
图4和5示出用于桨叶20的两个交替位置的截面视图。在优选实施例中，桨叶20能够在这两个位置之间以多个间隔旋转地变化。进而，应该理解，在一些实施例中可能期望使得桨叶20能够完全地绕桨叶的轴线旋转。图4图示了桨叶20处于用于风轮机发电的典型位置中。假设风沿着基本向左或者向右的方向出现，则桨叶截面22提供用于风冲击的、大的表面。如在本领域中通常已知地，桨叶的曲率产生升力，并且最终引起榖组件旋转。
在图5中，桨叶20的倾角已被改变为使得桨叶20在“横桨”位置中。桨叶在横桨位置中是非常流线型的，并且允许风在其上和在桨叶下面简单地经过，从而在桨叶的任一侧上不存在任何净力。因此，当桨叶在这个位置中时，风将不会引起榖组件旋转。通常在紧急情形例如极大的风或者网损状态中使用横桨位置。倾角控制系统30被容纳在榖18中并且负责绕它的分别的轴线旋转每一个桨叶20。
期望在本领域中已知的很多风轮机能够感测如在上面定义的网损状态，并且对于规定的时间段、通常大约三秒“穿越”网损状态。穿越主要包括对于规定的时间段为倾角控制系统提供动力从而桨叶20能够移动到横桨位置以防止损坏涡轮。
电子框图及概述
图6图示了本发明的控制系统30的电子框图。应该指出，图6图示了系统30的“静止侧”和“旋转侧”。两侧被集电环组件61分离。如在本领域中熟知地，集电环是一种用于通过旋转组件形成电连接的设备，并且提供将电力从静止组件转移到旋转组件的途径。还被称为旋转电气接口、旋转电连接器、集电器、转环或者电旋转接头的集电环通常存在于发电机、交流发电机、包装机械、电缆卷轴、吊扇和风轮机中。集电环由在轴上安装并且与其绝缘的导电圈或者带构成。从系统的旋转部分诸如发电机的转子到集电环形成电连接。固定触头或者电刷与集电环相接触地运行，从而将电力或者信号转移到该系统的外部静态部分(Wikipedia，http://en.wikipedia.org/wiki/Slip_rings)。
在集电环组件的静止侧上的设施位于机舱14中，而在旋转侧上的设施被容纳在榖18中。通过变压器62提供用于倾角控制系统30的动力。到该变压器的AC供应能够来自任何源。它能够通过其它变压器而被直接地从干线电网提供，或者它能够被直接地从发电机供给。在一个实施例中，AC供应是690VAC，并且变压器被配置为将电压降至400或者230VAC以跨集电环58传输。
在本发明中，集电环组件61包括集电环58和60。集电环58被用于经跨接口传送供应动力，而集电环60被用于传送命令和控制数据。
本发明的实质在于，倾角控制系统30被可操作地布置成感测和监视在集电环的旋转侧上的AC供应动力，并且在AC供应动力局部或者总体损失的情形中继续操作受控的时间段。如在前述及地，本发明的倾角控制系统被可操作地布置成当AC干线电压电平降至低于80％并且低达零、并且至少长达三秒保持低于80％时正常地操作，此时AC主电平最小返回额定线路电平的80％。不象现有技术的倾角控制和网损穿越系统，本系统测量在集电环的旋转侧上的供应电压。当供应动力降至预定电平时，后备动力源被打开，并且继续向倾角控制系统供应动力直至主AC供应电压返回最小电平。
倾角控制系统30广泛地包括被可操作地布置成将AC供应电压转换成DC的AC到DC转换模块42。在一个实施例中，模块42将AC供应电压转换成325VDC。该DC电压能够被半波或者被全波整流，并且接着被提供给DC总线电容器34以进行滤波和平滑处理。用于倾角马达控制模块32的动力转换包括IGBT换流器或者如在本领域中熟知地、用于将DC供应电压转换成适当的AC电压供应的其它装置。第二模块54将AC供应转换成较低的DC电压，例如，24VDC。
倾角控制系统30进一步包括动力状态监视和后备转移控制模块48，这是本发明的核心组件。动力状态监视模块测量在线路59a、59b和59c处的三相电压。如在前述及地，在集电环的旋转侧上监视该AC供应电压。该监视方案具有优于现有技术方法的优点，因为它能够探测由于静止侧监视系统不能探测的集电环、导体和其它电路部分引起的问题。当递送动力的质量根据预定算法退化时，动力状态监视器经由通过线路63发送的命令信号将AC到DC转换模块42断开，并且然后向继电器40和接触器线圈36发送信号以分别连接后备动力供应46和44。这些后备动力供应能够采取多种形式，例如电池或者电容器等。这些后备动力供应继续为倾角控制系统供以动力直至主AC供应动力得到恢复(至少额定值的80％)。应该理解，虽然在优选实施例中，用于后备连接和断开连接的触发点是额定线路电压的80％，但是这不是关键的数字，并且经由简单编程而能够采用其它电压降范围，并且任何数目的算法能够被用于触发后备动力切换。而且，在本发明的优选实施例中，动力状态监视器测量所有三相的电压，但是本发明能够容易地被配置为测量仅仅单相电压或者甚至三相中的两相。
还在图6中分别地示出两个后备动力源52和56。在优选实施例中，动力源52向DC总线电容器并且然后向用于倾角马达控制模块32的动力转换提供250VDC，从而为倾角控制马达供以动力。动力源56提供24VDC从而为各种电子组件供以动力。例如，24VDC为制动线圈、继电器逻辑、隔离的数字I/O信令供以动力。如在本领域中熟知地，该电压通过传统的分压器等而被进一步降低，从而为微处理器、存储器、A/D转换等提供12VDC，并且为CMOS电路提供5VDC。虽然附图中示出两个分离的后备动力供应，但是应该指出，后备动力源可以包括带有分别地用于12VDC和250VDC的适当分接头的、串联连接的多个电池。后备动力还能够由电容器供应。
动力状态监视器48还与系统控制处理器50通信。系统控制处理器50还经由集电环60经由串行数据通信与涡轮控制系统和到SCADA模块64的接口通信。模块64代表与倾角控制系统、命令倾角控制等通信的主涡轮控制系统。
图7是监视AC线路电压的电路的详细示意图。它示出差分放大器和串联连接的绝对值电路的三个分离的部分。差分放大器由op amp(运算放大器)U1A、U2A和U4A构成。绝对值电路由运算放大器U1B、U2B和U4B构成。绝对值电路对于该电路而言不是必要的；它们在此情形中使用仅用于为模数(A2D)转换器输入实现单极信号。还能够使用双极信号；它将仅需被偏压到A2D转换器范围的中心电压。所以，绝对值电路只是用于将信号偏压到A2D转换器的中间范围(midrange)的替代方案。
U1A和U1B的组合感测AC线路的位相1的电压。U2A和U2B感测位相二，而U4A和U4B感测位相三。再次，在本发明的优选实施例中，所有的三相电压均被感测，但是本发明还能够被配置为感测位相电压中的仅仅一个，或者位相电压中的任何两个。本发明能够被配置为感测接地或者非接地的delta或者Y形供应配置。
对于感测电路，不具有任何特殊组件。它使用普通的op amp(运算放大器)和微处理器的A2D转换器。微处理器是来自Microchip的，但是存在能够工作的很多不同的处理器或者DSP。
检查位相一感测电路，通过R4、R5和R6的反馈网络连同某种噪音滤波的配置，差分放大器被设计成具有非常良好的通用模式舍选。
TB3接线盒的输入(部分B5)和差分放大器被配置用于各种类型的AC线路配置。通过改变信号如何被连接到接线盒TB3，该装置能够被容易地连接到240VAC线-到线供应，或者被连接到400VAC线到线供应。当然，该装置能够具有感测被连接到它的电压并且相应地调节增益而不需要不同配线配置的智能，或者只具有足够的A2D分辨率以允许感测较低电压输入源。但是，这些只是有关在平衡成本、尺寸、复杂度和其它考虑时如何实现一般思想的典型选择。
在部分B2和B3中存在用于紧急信号的状态的输入。这个信号将被用于即刻停止穿越事件并且引起供应返回正常操作，即便它已经感测到动力损耗并且正在它的动力损耗模式中操作。如果它指示在动力损耗探测之前的紧急情形，则它还将防止探测动力损耗。
图8是用于SRF动力源的动力损耗探测器部分的另外的示意图。它示出来自Microchip的处理器PIC18F4455。该处理器包含用于它的程序和数据变量的存储器。在包含于该处理器中的其它特征中，有多频道模数(A2D)转换器、数字输入和输出和包括捕获和比较能力的脉宽调制(PWM)电路。
该装置通过对于分别代表在插脚19、20和21上的AC线路电压P1SEN、P2SEN和P3SEN的三个信号进行A2D转换而监视AC线路电压。为了实现低的AC线路状况的快速指示，处理器将每一个AC线路转换的数值平方并且将三个平方数值加到一起。如果输入的AC线路对于所有的三相均具有恒定的峰值电压，则这个结果将是相同的数字，无论何时对AC线路采样。因此，该电路执行AC线路损耗的快速感测而不需要来自AC线路的定时信息。在优选实施例中，样本和用于样本的平方求和计算，每隔500微秒进行一次，但是它们能够被以不同的间隔进行。为了防止错误地触发动力损耗事件，必须探测低的线路状况的多个样本以引起动力源改变它的操作模式。
信号FC1、FC2和FC3(部分D/C4)提供用于选择供应如何操作的特性的途径，诸如需要AC线路的多少样本来触发动力损耗探测事件、AC线路的触发电压应该是多少、在SRF状态中操作的最大时间长度是多少或者其它特征或测试模式。类似地，能够以类似的方式使用串行通信信道。
模拟测试点部分(D3)使用处理器的PWM输出能力来产生处理器内部数据的一些模拟测试点以利用万用表或者示波镜察看。
串行通信部分(D1/2)能够被用于设定如上所述的供应的特性，以获得供应的状态，以发出供应的实时过程数据，以询问诸如峰值AC电压的存储信息，SRF事件的长度，供应已经操作多长时间等等，或者复位该存储数据。
供应继电器驱动(B5)将处理器的输出信号放大为操作继电器所需的电平，该继电器将24VDC源从后备动力源连接到为倾角系统产生逻辑和偏压供应的供应的输入。
动力接触器驱动部分(B3/4)放大处理器的输出信号以控制主DC总线供应接触器的驱动电路。该部分实际上要求处理器提供具有正确和相反极性的两个分离的信号从而主要动力接触器关闭并且保持关闭。这是作为另外的硬件屏障实现的，以防止主动力接触器在它不应该关闭时关闭。如果复位发电机感测到5V供应上的低电平，则这个部分还使用复位发电机集成电路的输出来打开主动力接触器。
SRF状态部分(C2)将处理器的输出信号放大为由倾角控制处理器(PCP)感测所需的电平。PCP将通知涡轮控制器已经探测到动力损耗。PCP然后将经由SRF状态信号监视动力损耗的时间并且具有如果AC线路动力保持损失则在动力源将自身关闭之前停止动力损耗穿越的能力。如果AC在最短时限内返回可接受的电平，则SRF状态信号将指示AC线路对于正常操作而言再一次是可接受的。
供应状态部分(A3/4)提供SRF动力源的状态的视觉指示。
A/D参考部分(B1)是用于微处理器中的A2D转换器的精度基准。
调试测试点部分(B2/3)旨在当研发产品时辅助调试产品并且还能够为生产测试提供测试信号。
测试模式部分(A2)旨在用作用于将动力源置于操作的各种测试模式中的附加装置。
集成电路U7是监视5V逻辑供应并且当5V动力源超过复位发电机的阈值电平时产生固定复位脉冲的复位发电机。如果5V供应低于复位发电机的阈值电平，则处理器被置于复位中，并且动力接触器驱动被关闭，因此打开动力接触器。关于动力接触器驱动电路的另外的说明见以上#5。
J1(在C1中)是在动力损耗探测器电路板和逻辑动力源板之间的接口连接器。
图9图示了关于本发明的逻辑动力源的示意图。逻辑供应组件提供在倾角系统逻辑和控制电路中使用的偏压供应动力(+5，+/-12V)。板上DC转换器PS1和PS2产生这个动力。PS1和PS2利用非稳压24V输入供应操作。倾角控制系统使用+5，+/-12V和非稳压24V为逻辑电路、IGBT门驱动、继电器逻辑和伺服电动机制动线圈供以动力。
为了在AC动力断供期间保持伺服倾角操作，+5V、+/-12V、非稳压24V和高动力伺服总线应该得以保持。在优选实施例中，桨叶2和3的紧急动力单元的电池为此提供动力。桨叶2的紧急动力单元提供在逻辑供应组件中使用的24V电池动力。桨叶3的紧急动力单元提供用于倾角控制伺服总线的高电压/高电流动力(225VDC)。
在接线盒TB1上是24V sys。这是在当存在AC动力时的正常操作期间运行系统继电器、制动线圈、DC转换器的非稳压24V动力。这个非稳压动力来自系统中的控制变压器的经过整流的18VAC。还在端接线盒TB1上的是24V Bat。这是来自紧急动力单元2的电池动力。在接线盒上是24V out。这是从逻辑供应组件输出的并且为IGBT门驱动供以动力的动力。在存在AC动力时的正常操作期间，24V sys由控制变压器产生，为继电器逻辑和伺服电动机的制动线圈供以动力。它进入TB 1插脚3和4，为DC转换器PS1和PS2供以动力，并且在TB1插脚5和6处从24V out退出。在这种状态中，如它们在示意图中所示，继电器RL1和RL2是打开的。
当AC动力损失时，动力监视组件感测到这点并且向逻辑供应组件发送信号以引起继电器RL1和RL2关闭。这将在TB1插脚1和2处的24V Bat供应连接到24V sys端子并且还连接到24V out端子以保持它们被供以动力。现在紧急动力单元2的24V Bat源为PS1、PS2和24V out端子供以动力。同时，发送信号以激励在图中底部中心处的Q2的动力驱动器电路。Q2顺次地激励将紧急动力单元3连接到高电压伺服总线的、位于操纵室的面板上的高功率接触器，从而保持它被供以动力。结果是在AC动力损失之后，伺服操作在被紧急动力单元2和3的电池供以动力时不被中断地继续进行。
当AC动力返回时，动力损耗探测器向逻辑供应组件发送信号，逻辑供应组件打开RL1和RL2。同时发送信号以关闭Q2电路并且断开将紧急动力单元3连接到伺服总线的高功率接触器。现在该系统利用AC输入而被供以动力。
因此，已经看到有效率地实现了本发明的目的，但是本领域普通技术人员显然能够对于本发明和对于它的电路作出修改和改变，并且这些改变和修改应该是在权利要求的范围内。

Claims (13)

1.在风轮机/发电机中的一种网损穿越的设备，所述风轮机/发电机具有：可旋转榖；被可旋转地紧固到所述榖的至少一个桨叶；用于调节每一个所述桨叶的倾角的倾角控制系统，所述倾角控制系统位于所述可旋转榖内；静止机舱；和在所述可旋转榖和所述静止机舱之间的电路的接头处的集电环组件，所述集电环组件被操作地布置用于在位于所述旋转榖内的设施和位于所述静止机舱内的设施之间传输电信号，该网损穿越的设备用于所述倾角控制系统，该设备包括：
用于感测和监视在所述集电环组件的旋转侧上的动力的装置；和，
用于当所感测到的动力下降至预定电平时从后备动力源向所述倾角控制系统供应动力的装置。
2.根据权利要求1的设备，其中用于感测和监视动力的所述装置包括被配置为测量模拟电压的运算放大器和被操作地布置成将所述模拟电压转换成用于进一步处理的数字信号的微处理器。
3.根据权利要求2的设备，其中用于感测和监视动力的所述装置同时感测三个不同的位相电压。
4.根据权利要求2的设备，其中所述微处理器被操作地布置成对感测到的电压的平方求和并且当所感测到的电压的总和的绝对值降至低于额定电平的80％时发送信号以连接后备动力源。
5.根据权利要求1的设备，进一步包括用于当所述后备动力源已被连接时断开所述倾角控制系统的主动力源的装置。
6.根据权利要求1的设备，其中在所述集电环组件的旋转侧上施加和测量三相供应电压，并且所述预定电平是所有的三相电压的平方数值的总和的绝对值的大约80％。
7.在风轮机/发电机中的一种用于网损穿越的方法，所述风轮机/发电机具有：可旋转榖；被可旋转地紧固到所述榖的至少一个桨叶；用于调节每一个所述桨叶的倾角的倾角控制系统，所述倾角控制系统位于所述可旋转榖内；静止机舱；和在所述可旋转榖和所述静止机舱之间的电路的接头处的集电环组件，所述集电环组件被操作地布置用于在位于所述旋转榖内的设施和位于所述静止机舱内的设施之间传输电信号，该网损穿越的方法用于所述倾角控制系统，该方法包括：
感测和监视在所述集电环组件的旋转侧上的动力；和，
当所述感测到的动力下降至预定电平时从后备动力源向所述倾角控制系统供应动力。
8.根据权利要求7的方法，进一步包括当所述感测到的动力返回所述预定电平时断开所述后备动力源的步骤。
9.根据权利要求7的方法，其中所述的感测和监视动力是利用运算放大器和微处理器实现的，所述运算放大器被配置用来测量模拟电压，并且所述微处理器被操作地布置用来将所述模拟电压转换成用于进一步处理的数字信号。
10.根据权利要求9的方法，其中所述的感测和监视动力同时感测三个不同的位相电压。
11.根据权利要求9的方法，其中所述微处理器进行操作以对感测到的电压的平方求和并且当所感测到的电压的总和的绝对值降至低于额定电平的80％时发送信号以连接后备动力源。
12.根据权利要求7的方法，进一步包括当所述后备动力源已被连接时断开所述倾角控制系统的主动力源的步骤。
13.根据权利要求7的方法，其中在所述集电环组件的旋转侧上施加和测量三相供应电压，并且所述预定电平是所有的三相电压的平方数值的总和的绝对值的大约80％。
CN200780053758XA 2007-07-12 2007-07-12 用于风轮机倾角控制系统的网损穿越的方法和设备 Expired - Fee Related CN101796295B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2007/015854 WO2009008863A1 (en) 2007-07-12 2007-07-12 Method and apparatus for grid loss ride-through for wind turbine pitch control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101796295A CN101796295A (zh) 2010-08-04
CN101796295B true CN101796295B (zh) 2012-11-28

Family

ID=40228866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200780053758XA Expired - Fee Related CN101796295B (zh) 2007-07-12 2007-07-12 用于风轮机倾角控制系统的网损穿越的方法和设备

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8432050B2 (zh)
EP (1) EP2176545B1 (zh)
KR (1) KR20100049064A (zh)
CN (1) CN101796295B (zh)
CA (1) CA2693748C (zh)
DK (1) DK2176545T3 (zh)
ES (1) ES2524781T3 (zh)
WO (1) WO2009008863A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008025944C5 (de) * 2008-05-30 2013-08-22 Repower Systems Se Überwachungseinrichtung für Pitchsysteme von Windenergieanlagen
WO2010086688A1 (en) * 2009-01-28 2010-08-05 Clipper Windpower, Inc. Load peak mitigation method and control system for a wind turbine
US20120104754A1 (en) * 2009-01-30 2012-05-03 Georg Rudolf Wind turbine with lvrt capabilities
DE102009017027A1 (de) * 2009-04-14 2010-12-23 Siemens Aktiengesellschaft Windenergieanlage und Energieübertragungseinrichtung für eine Windenergieanlage
US8360723B2 (en) * 2009-09-30 2013-01-29 General Electric Company Method for reducing vibrations in wind turbines and wind turbine implementing said method
US8041225B2 (en) * 2009-12-21 2011-10-18 General Electric Company Contactless infrared data transmission for wind turbines
DE102010005286B4 (de) * 2010-01-21 2012-05-24 Repower Systems Ag Windenergieanlage mit Zusatzverbraucher, insbesondere Blattheizungsvorrichtung, und Betriebsverfahren hierzu
US9422919B2 (en) 2010-03-10 2016-08-23 Ssb Wind Systems Gmbh & Co. Kg Redundant pitch system
DK2578876T3 (da) * 2011-10-05 2014-08-25 Siemens Ag Pitchsystem til et vindenergianlæg og fremgangsmåde til drift af et pitchsystem
DE102012204239A1 (de) * 2012-03-16 2013-09-19 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Steuern einer Windenergieanlage
US9515592B2 (en) * 2012-11-02 2016-12-06 Kohler Co. System and method of detecting a wiring configuration for a controlled field alternator
US9368968B2 (en) * 2012-12-28 2016-06-14 Younicos, Inc. Responding to local grid events and distributed grid events
EP2821640B1 (en) * 2013-07-05 2016-12-21 Alstom Renovables España, S.L. Pitch drive system with a switching device controlled back-up power supply and method thereof
DK2878808T3 (en) * 2013-12-02 2017-10-02 Moog Unna Gmbh PITCH SYSTEM AND PROCEDURE FOR OPERATING A PITCH SYSTEM IN A WINDOW ENERGY INSTALLATION
EP3377760B1 (en) * 2015-11-19 2021-04-21 Vestas Wind Systems A/S Control of a wind turbine during recovery after a grid fault
CN109768798B (zh) * 2017-11-10 2023-09-19 新港海岸(北京)科技有限公司 故障保持操作中维持低抖动低温度漂移时钟的系统和方法
US20220224146A1 (en) * 2019-05-16 2022-07-14 Westas Wind Systems A/S Controllable power backup system for wind turbine
US11929638B2 (en) 2019-05-16 2024-03-12 Vestas Wind Systems A/S Full DC voltage power backup system for wind turbine
CN112746930B (zh) * 2020-11-11 2022-09-30 华能饶平风力发电有限公司 一种能调节输出电压及迎风角度的风力发电机
CN112283027B (zh) * 2020-11-19 2022-05-31 上海电气风电集团股份有限公司 风电机组变桨系统后备电源的选型方法及系统、控制方法及系统及计算机可读存储介质
US11879425B2 (en) * 2021-12-08 2024-01-23 Ge Infrastructure Technology Llc System and method for controlling blade pitch of wind turbine rotor blades in an idling state of the rotor hub

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4446376A (en) * 1981-05-18 1984-05-01 Baker Carl R Auxiliary power supply switching set
CN1411141A (zh) * 2001-09-27 2003-04-16 义隆电子股份有限公司 模拟数字转换装置
US6977546B2 (en) * 2000-10-30 2005-12-20 Simon Fraser University High efficiency power amplifier systems and methods
CN1754042A (zh) * 2003-01-24 2006-03-29 通用电气公司 具有低压克服控制器的风轮机发电机和控制风轮机组件的方法
CN1860372A (zh) * 2003-09-26 2006-11-08 西门子公司 用于测量电压的方法和装置
CN1928352A (zh) * 2005-09-09 2007-03-14 通用电气公司 桨距控制电池备用方法和系统
US7218012B1 (en) * 2006-05-31 2007-05-15 General Electric Company Emergency pitch drive power supply

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5907192A (en) * 1997-06-09 1999-05-25 General Electric Company Method and system for wind turbine braking
DE10033029B4 (de) 2000-07-07 2004-03-18 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Notstromversorgungseinrichtung
US6879060B2 (en) * 2000-10-23 2005-04-12 Liebert Corporation Method and apparatus for transfer control and undervoltage detection in an automatic transfer switch
DE10153644C2 (de) * 2001-10-31 2003-11-20 Aloys Wobben Windenergieanlage mit berührungsloser Energieübertragung auf den Rotor
US6771903B1 (en) 2001-12-14 2004-08-03 General Electric Company Fiber optic safety system for wind turbines
US6902370B2 (en) * 2002-06-04 2005-06-07 Energy Unlimited, Inc. Telescoping wind turbine blade
US6952058B2 (en) 2003-02-20 2005-10-04 Wecs, Inc. Wind energy conversion system
US7233129B2 (en) 2003-05-07 2007-06-19 Clipper Windpower Technology, Inc. Generator with utility fault ride-through capability
DE10335575B4 (de) * 2003-07-31 2005-10-06 Siemens Ag Notbetriebseinrichtung zur Verstellung von Rotorblättern für eine Windkraftanlage
US7528496B2 (en) 2003-09-03 2009-05-05 Repower Systems Ag Method for operating or controlling a wind turbine and method for providing primary control power by means of wind turbines
US7095129B2 (en) * 2004-06-30 2006-08-22 General Electric Company Methods and apparatus for rotor load control in wind turbines
US7126236B2 (en) 2005-03-15 2006-10-24 General Electric Company Methods and apparatus for pitch control power conversion
WO2006127844A2 (en) 2005-05-24 2006-11-30 Satcon Technology Corporation Device, system, and method for providing a low-voltage fault ride-through for a wind generator farm
US7476985B2 (en) 2005-07-22 2009-01-13 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Method of operating a wind turbine
US7923965B2 (en) 2005-10-10 2011-04-12 General Electric Company Methods for coupling an energy storage system to a variable energy supply system
US7642748B2 (en) 2005-10-19 2010-01-05 General Electric Company Battery charging system and method of operating same
US7355294B2 (en) * 2006-05-22 2008-04-08 General Electric Company Method and system for wind turbine blade movement
ES2693433T3 (es) * 2006-07-06 2018-12-11 Acciona Windpower, S.A. Sistemas, procedimientos y aparatos para un controlador de turbina eólica

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4446376A (en) * 1981-05-18 1984-05-01 Baker Carl R Auxiliary power supply switching set
US6977546B2 (en) * 2000-10-30 2005-12-20 Simon Fraser University High efficiency power amplifier systems and methods
CN1411141A (zh) * 2001-09-27 2003-04-16 义隆电子股份有限公司 模拟数字转换装置
CN1754042A (zh) * 2003-01-24 2006-03-29 通用电气公司 具有低压克服控制器的风轮机发电机和控制风轮机组件的方法
CN1860372A (zh) * 2003-09-26 2006-11-08 西门子公司 用于测量电压的方法和装置
CN1928352A (zh) * 2005-09-09 2007-03-14 通用电气公司 桨距控制电池备用方法和系统
US7218012B1 (en) * 2006-05-31 2007-05-15 General Electric Company Emergency pitch drive power supply

Also Published As

Publication number Publication date
CA2693748C (en) 2014-09-02
KR20100049064A (ko) 2010-05-11
WO2009008863A1 (en) 2009-01-15
CN101796295A (zh) 2010-08-04
DK2176545T3 (en) 2014-12-15
ES2524781T3 (es) 2014-12-12
US20100295304A1 (en) 2010-11-25
EP2176545B1 (en) 2014-09-03
EP2176545A4 (en) 2013-03-06
EP2176545A1 (en) 2010-04-21
CA2693748A1 (en) 2009-01-15
US8432050B2 (en) 2013-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101796295B (zh) 用于风轮机倾角控制系统的网损穿越的方法和设备
US20110142634A1 (en) Overspeed protection system and method
CN102118037B (zh) 与风力涡轮机电气控制和操作相关的系统和设备
EP3276165B1 (en) Battery-supported braking system for a wind turbine
US8509958B2 (en) Power limiter system
US9494138B2 (en) Variable speed wind turbine, and a method for operating the variable speed wind turbine during a power imbalance event
US10662923B2 (en) Contingency autonomous yaw control for a wind turbine
US10396695B2 (en) Method for protecting an electrical power system
CN104205618B (zh) 故障情况下风力涡轮发电机的转矩控制
EP1651865A1 (en) Method of controlling a wind turbine connected to an electric utility grid during malfunction in said electric utility grid, control system, wind turbine and family hereof
WO2007132303A1 (en) Wind turbine system with ac servo motor rotor blade pitch control, using super-capacitor energy storage
TW201308860A (zh) 風力發電用矩陣轉換器裝置、風力發電裝置、風力發電廠及風車製造方法
CN106575936A (zh) 用于双馈感应发电机(dfig)风功率系统的过电压保护自触发电路
KR101767808B1 (ko) 풍력 발전 설비 및 풍력 발전 설비를 운전하기 위한 방법
KR101271618B1 (ko) 풍력 발전기 및 풍력 발전기의 블레이드 회전 제어 방법
US11394324B2 (en) Selective crowbar response for a power converter to mitigate device failure
WO2019212562A1 (en) Method for protecting an electrical power system
EP4477873A1 (en) Methods for operating wind farms

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150930

Address after: American Pennsylvania

Patentee after: Warm Lance limited liability company

Address before: American Pennsylvania

Patentee before: MLS Electrosystem LLC

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

Granted publication date: 20121128

Termination date: 20200712