專利名稱：風力發(fā)電機組的無功功率調節(jié)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于風力發(fā)電機組中的無功功率調節(jié)的方法、風力渦輪機中的無功功率調節(jié)的方法以及風力發(fā)電機組。
背景技術：
隨著電力生產中使用風能的增加，關于支持電網的有功和無功功率發(fā)電，電網經營者(TS0經營者或者輸電系統(tǒng)經營者)對風力發(fā)電機組(wind park)經營者提出了更嚴格的要求。例如，可以要求風力發(fā)電機組經營者不始終產生根據風力條件可得到的最大有功功率。此外，根據某些電網標準(grid code)，風力發(fā)電機組必須在電壓下降期間支持電網并且例如不從電網斷開。在這方面，公知的是根據公共耦接點(PCC)的電網電壓，改變風力發(fā)電機組中產生的無功功率。此外，還公知根據測量的電網頻率，改變風力發(fā)電機組中產生的有功功率。EP1850002公開了一種風力發(fā)電機組，該風力發(fā)電機組包括許多定速風力渦輪機和許多變速風力渦輪機。變速風力渦輪機適用于通過補償定速風力渦輪機的變化輸出來均化風力發(fā)電機組的輸出。這些變速風力渦輪機可以是獨立的，或中央管理裝置可以被提供用于將控制命令送到每個變速風力渦輪機。US7, 531，911公開了一種在風力發(fā)電場(wind farm)中的無功功率調節(jié)的方法,其中將測量的風力發(fā)電場的無功功率輸出與無功功率設定點進行比較；根據它們之間的差，產生無功功率命令。以每臺風力渦輪機的瞬時最大無功功率容量的百分比，確定每臺風力渦輪機的無功功率命令。US2008/0073912公開了一種風力發(fā)電場,該風力發(fā)電場包含至少兩個風力渦輪機和被配置為用于功率因數控制和用于將全局功率系數信號送到位于風力渦輪機的低電平調節(jié)器的發(fā)電機組管理器(farm master) 0通常，公知現(xiàn)有技術控制系統(tǒng)或者基于集中控制或者基于分散控制。集中控制方案的好處通常是控制穩(wěn)定。然而，集中控制的缺點是這種控制不能始終足夠快速地對電網異常做出反應。分散控制的優(yōu)點是可以較快速地對電網異常做出反應，但是缺點是控制可能不穩(wěn)定。因此，風力發(fā)電場中仍然存在需要一種結合穩(wěn)定控制與對電網異常快速反應的功率控制。本發(fā)明的目的是部分地滿足或者完全滿足該需要。根據下面的描述，其他優(yōu)點將是明顯的。

發(fā)明內容
在第一方面，本發(fā)明提供了一種連接到電網的風力發(fā)電機組中的無功功率調節(jié)的方法，風力發(fā)電機組包括多臺風力渦輪機和中央無功功率控制系統(tǒng)，其中多臺風力渦輪機的至少第一部分包括適用于在中央控制模式和本機控制模式下工作的本機無功功率控制系統(tǒng)，其中根據電網的至少一個測量的變量，中央無功功率控制系統(tǒng)將表示本機無功功率需求的命令送到本機無功功率控制系統(tǒng)；并且其中在中央控制模式下，根據所述命令，本機無功功率控制系統(tǒng)使風力渦輪機工作，以產生無功功率；并且其中在本機控制模式下，本機無功功率控制系統(tǒng)確定要產生的無功功率的數量，并且控制風力渦輪機，以產生所述數量的無功功率。根據本發(fā)明的該方面，集中控制和分散控制的組合被提供，這樣結合了兩種方案的優(yōu)點。在一些實施例中，當測量的本機變量超過風力渦輪機的本機極限值時，本機無功功率控制系統(tǒng)從中央控制模式切換到本機控制模式。異常電網狀況通常被解釋為風力發(fā)電機組內的異常電網狀況。這些實施例的一個方面是本機控制系統(tǒng)不必等待中央控制系統(tǒng)檢測異常性并將該異常性解釋為控制信號。而是本機控制系統(tǒng)能夠測量該異常性并且快速響應。任選地，僅當至少在預定時間周期期間，測量的本機變量超過本機極限值時，才切換到本機控制模式。優(yōu)選地，基本上確定每臺風力渦輪機的本機極限值，使得在正常電網狀況下，風力發(fā)電機組在中央控制模式下工作，而在處于或者接近異常電網狀況時，所述風力發(fā)電機組在所述本機控制模式下工作。這些實施例的一個方面是在正常電網狀況下，可以采用更穩(wěn)定的集中控制，而在處于或者接近異常電網狀況下，以本機控制的快速響應是可用的。根據這些實施例，在異常電網狀況下，具有本機無功功率控制系統(tǒng)的所有風力渦輪機或者它們中的一部分可以處于本機控制模式。TSO可以確定什么是“正?！彪娋W狀況。不被看作“正常”的任何電網狀況都可以被看作“異?！薄．惓ｋ娋W狀況的例子可以是例如超過預定邊界值的電網電壓。在一些實施例中，每臺風力渦輪機的本機極限值是電壓，并且所述測量的本機變量是本機電壓。在這些實施例的一些實施例中，每臺風力渦輪機的本機極限值包括最小和最大電壓。在一些實施例中，本機極限值可以是常數。在變型實施例中，可以根據至少一個測量的變量，確定本機極限值。在一些實施例中，在本機控制模式下，所產生的無功功率的數量可以是風力渦輪機實際上能夠產生的無功功率的最大量或者最小量。在一些實施例中，本機控制系統(tǒng)可以根據風力發(fā)電機組和/或者每臺風力渦輪機的工作狀況確定風力渦輪機能夠產生的無功功率的最大量和最小量?？梢员豢紤]的情況包含例如發(fā)電機和/或者變換器的部件的熱狀況。作為一種選擇，本機控制系統(tǒng)可以使用預定最大值和/或者最小值(它們必須在發(fā)電機和/或者轉換器的實際工作極限內)。在一些實施例中，當測量的本機變量(例如，本機電壓)的變化率的絕對值超過本機極限率時，本機無功功率控制系統(tǒng)可以從中央控制模式切換到本機控制模式。在這些實施例中，當變化率(或者正的或者負的)超過極限率時，本機控制模式可以被激活。任選地，本機極限率可以是常數。還可以根據至少一個測量的變量，確定本機極限率。在一些實施例中，當測量的本機變量的突變超過本機極限比例時，本機無功功率控制系統(tǒng)從中央控制模式切換到本機控制模式。任選地，所述本機極限比例包括絕對本機極限差值。在這些實施例中，切換不一定由電壓的變化率的瞬間值確定，而是由在一定時間內的一定大小的“跳躍”確定。因此，在這些實施例中，不直接考慮變化率。在一些實施例中，當本機控制系統(tǒng)響應測量的本機變量的變化率超過本機極限率而從中央控制模式切換到本機控制模式時，在本機控制模式下，可以根據風力發(fā)電機組的變化率和/或者工作狀況，和/或者風力渦輪機的工作狀況，確定要產生的無功功率的數量。
在一些實施例中，當本機控制系統(tǒng)響應測量的本機變量的突變超過本機極限比例而從中央控制模式切換到本機控制模式時，在本機控制模式下，可以根據風力發(fā)電機組的記錄的突變和/或者工作狀況，和/或者風力渦輪機的工作狀況，確定要產生的無功功率的數量。在一些實施例中，可以(由中央控制系統(tǒng)或者本機控制系統(tǒng))周期性地計算本機極限值和/或者本機極限率和/或者突變的本機極限比例，或者也可以例如利用事先計算的查閱表提供。還可以根據利用人造神經網絡獲得的算法，確定本機極限值和/或者本機極限率和/或者本機極限比例。在一些實施例中，本機極限值和/或者本機極限率和/或者變量突變的本機極限比例可以由中央無功功率控制系統(tǒng)確定，并且可以被送到每個本機無功功率控制系統(tǒng)。在其他實施例中，本機極限值和/或者本機極限率和/或者本機極限比例可以由每個本機無功功率控制系統(tǒng)確定。在一些實施例中，在本機控制模式下預定時間量的工作已經過去之后，本機無功功率控制系統(tǒng)可以從本機控制|吳式切換到中央控制|吳式。在其他實施例中，根據風力發(fā)電機組和/或者電網和/或者風力渦輪機的工作狀況，本機無功功率控制系統(tǒng)可以從本機控制模式切換到中央控制模式。在一些實施例中，在中央控制模式下，響應測量的電網電壓，可以確定中央無功功率需求。任選地，通過在多臺風力渦輪機之間發(fā)布中央無功功率命令，使得每個本機功率控制命令代表每臺風力渦輪機的最大可用本機無功功率的相同比例，可以確定表示本機無功功率需求的命令。在變型實施例中，可以采用不同的發(fā)布算法或者發(fā)布密鑰。在另一個方面，本發(fā)明提供了一種風力渦輪機中的無功功率調節(jié)方法，包括從中央無功功率控制系統(tǒng)接收表示本機無功功率需求的命令；獲得最大和最小本機電壓；從測量裝置獲得本機電壓的瞬間值，并且將本機電壓的所述瞬間值與極限值進行比較；以及如果本機電壓高于最大本機電壓，則將控制命令送到用于產生最大可用感性無功功率的至少一個風力渦輪機部件；并且如果本機電壓低于最小本機電壓，則將控制命令送到用于產生最大可用容性功率的至少一個風力渦輪機部件。在這方面，提供了一種能夠快速地并且穩(wěn)定提供對電網的支持的風力渦輪機控制方法。在一些實施例中，風力渦輪機中的無功功率調節(jié)方法還可以包括獲得本機電壓的絕對變化率極限；根據來自測量裝置的本機電壓的獲得值，確定本機電壓的變化率；并且如果所確定的絕對電壓變化率大于絕對變化率極限，則在本機確定要產生的無功功率的數量，并且將控制命令送到用于產生所述數量的無功功率的至少一個風力渦輪機部件。在這些實施例中，風力渦輪機不僅對電網上特別高的電壓或者特別低的電壓迅速做出反應，而且考慮到電壓變化。任選地，獲得本機電壓的絕對變化率極限包括從中央無功功率控制系統(tǒng)接收絕對變化率極限。另一種選擇是獲得本機電壓的絕對變化率極限包括計算絕對變化率極限。在變型實施例中，該方法還包括獲得電壓突變的本機極限比例；根據來自測量裝置的本機值的獲得值，確定電壓的突變；并且如果電壓的突變超過本機極限比例，則在本機確定要產生的無功功率的數量，并且將控制命令送到至少一個風力渦輪機部件，用于產生所述數量的無功功率。在這些實施例中，風力渦輪機能夠對電網上電壓的“跳躍”(正的和負的)做出快速反應。在另一方面，本發(fā)明還提供了一種包括用于使計算系統(tǒng)執(zhí)行如上面大致描述的風力渦輪機中的無功功率調節(jié)方法的程序指令的計算機程序產品。所述計算機程序可以嵌入存儲裝置(例如，記錄介質、計算機存儲器或者只讀存儲器)或者承載于例如可以從計算機下載或者通過電子郵件(例如，在電或者光載波信號上)發(fā)送的載波信號。在又一個方面，本發(fā)明提供了一種連接到電網并且包括多臺風力渦輪機的風力發(fā)電機組，其中多臺風力渦輪機中的至少一部分包括能夠控制風力渦輪機產生的無功功率的本機無功功率控制系統(tǒng)，該風力發(fā)電機組還包括中央無功功率控制系統(tǒng)，能夠響應電網的至少一個測量的變量，確定表示每個本機無功功率控制系統(tǒng)的本機無功功率需求的命令，并且將該命令送到本機無功功率控制系統(tǒng)；以及本機無功功率控制系統(tǒng)，適用于在中央控制模式和本機控制模式下工作，其中在中央控制模式下，根據從中央無功功率控制系統(tǒng)收到的命令，本機無功功率控制系統(tǒng)控制風力渦輪機，以產生無功功率，并且其中在本機控制模式下，本機無功功率控制系統(tǒng)確定要由相應風力渦輪機產生的無功功率的數量，并且控制風力渦輪機，以產生所述數量的無功功率。在一些實施例中，本機無功功率控制系統(tǒng)適用于控制轉換器和/或俯仰系統(tǒng)(pitch system)。在一些實施例中，該風力發(fā)電機組可以包括附加無功功率補償裝置，諸如，例如，電容器組和/或者電感器組，并且中央無功功率控制可以適用于控制這些無功功率補償裝置。在這些實施例中，風力發(fā)電機組包括更多的可能性，用于控制產生的無功功率。在又一個方面，本發(fā)明提供了一種風力渦輪機中的無功功率調節(jié)方法，包括接收表示本機無功功率控制系統(tǒng)的命令；獲得本機電壓的絕對變化率極限；從測量裝置獲得本機電壓的瞬時值；根據來自測量裝置的本機電壓的獲得值，確定本機電壓的變化率；以及如果絕對電壓變化率小于變化率極限，則將控制命令送到用于根據從中央無功功率控制系統(tǒng)收到的命令產生無功功率的至少一個風力渦輪機部件；并且如果確定的絕對電壓變化率大于變化率極限，則在本機確定要產生的無功功率的數量，并且將控制命令送到用于產生所述數量的無功功率的至少一個風力渦輪機部件。此外，在又一個方面，本發(fā)明提供了一種風力渦輪機中的無功功率調節(jié)方法，包括接收表示本機無功功率控制系統(tǒng)的命令；獲得本機電壓突變的本機極限比例；從測量裝置獲得本機電壓的瞬時值；根據來自測量裝置的本機電壓的獲得值，確定電壓的突變；以及如果電壓的突變小于本機極限比例，則將控制命令送到用于根據從中央無功功率控制系統(tǒng)收到的命令產生無功功率的至少一個風力渦輪機部件；并且如果電壓的突變超過本機極限比例，則在本機確定要產生的無功功率的數量，并且將控制命令送到用于產生所述數量的無功功率的至少一個風力渦輪機部件。


下面將參考附圖利用非極限性例子描述本發(fā)明的具體實施例，其中圖1a示出根據本發(fā)明的風力發(fā)電機組的第一實施例的示意圖；圖1b示出所述第一實施例中的通信線的示意圖；圖2a — 2b示出根據本發(fā)明某些實施例的中央無功功率控制；
圖3a和3b分別示出根據本發(fā)明的在中央控制系統(tǒng)和本機控制系統(tǒng)中的控制方法的實施例。
具體實施例方式在整個說明書中，將涉及無功功率的最大數量或者最小數量、無功功率的正數量或者負數量、以及無功功率的升高或者降低。在該說明書的范圍內，正無功功率被看作容性無功功率；因此，無功功率的最大數量被看作最大可能容性無功功率，并且因此無功功率的升高被看作容性功率的升高(或者感性功率降低)。負無功功率被看作感性無功功率，因此，無功功率的最小數量被看作最大可能感性無功功率，并且因此無功功率的降低被看作感性功率的升高(或者容性功率的降低)。圖1a示意畫出包括η個風力渦輪機100、200、…、η00的風力發(fā)電機組。η個風力渦輪機中的至少一部分包括本機無功功率控制系統(tǒng)120、220、…、η20。本機無功功率控制系統(tǒng)可以合并進大型通用本機控制系統(tǒng)中，或者可以是專用獨立控制系統(tǒng)。每臺風力渦輪機包括發(fā)電機110、210、…、nlO。風力發(fā)電機組還包括中央無功功率控制系統(tǒng)20。此外，中央無功功率控制系統(tǒng)20可以是通用中央風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的一部分，或者可以是專用獨立控制系統(tǒng)。在公共耦接點(PCC)，風力發(fā)電機組被連接到電網10。每臺風力渦輪機的發(fā)電機可以通過適當變壓器130、230、…、n30被連接到中壓風力發(fā)電機組電網40。中壓風力發(fā)電機組電網40可以通過適當變壓器30被連接到高壓電網。以虛線示意畫出的是中央無功功率控制系統(tǒng)20與本機無功功率控制系統(tǒng)120、220、…、n20中每個之間的通信線路。因此，可以交換數據，并且中央控制系統(tǒng)20可以將命令送到本機控制系統(tǒng)。每個本機控制系統(tǒng)還都能夠與其相應發(fā)電機和變換器(如果存在)通信。因此，來自發(fā)電機和變換器的數據(電流、電壓)可以被本機控制系統(tǒng)采集，并且本機控制系統(tǒng)可以給予命令，以 控制風力渦輪機和其部件中的至少一些。圖1b示意畫出所述第一實施例中的通信線路。TS05可以將其請求送到風力渦輪機中央無功功率控制系統(tǒng)20。中央控制系統(tǒng)可以根據一個或者多個測量值15將指令送到本機無功功率控制系統(tǒng)x20。在該實施例中，根據這些指令并且根據一個或者多個測量值xl5，本機控制系統(tǒng)x20可以控制變換器控制系統(tǒng)x22和俯仰控制系統(tǒng)x24。變換器控制系統(tǒng)x22和俯仰控制系統(tǒng)x24能夠將它們的作用施加到本機控制系統(tǒng)x20。通過控制俯仰和變換器兩者，本機控制系統(tǒng)能夠控制例如風力渦輪機的有功功率、風力渦輪機的速度、無功功率生成、頻率控制、電壓控制和LFRT (線路故障穿越)性能。中央控制系統(tǒng)20根據測量值15，其指令可以是位于或者接近PCC的電網電壓。被本機控制120、220、X20等考慮到的測量值X15可以是本機電壓。根據本發(fā)明實施例，響應本機測量的電壓，一個或者多個本機無功功率控制系統(tǒng)的控制模式可以從中央控制模式(其中本機控制系統(tǒng)隨送到本機控制x20的指令操作)切換到本機控制模式(其中本機控制系統(tǒng)確定要產生的無功功率的數量，并且由此控制風力渦輪機)。在一些實施例中以及在某些情況下，要產生的無功功率的數量可以例如是最少數量或者最大數量的無功功率。圖2a示出了 TSO可以對風力發(fā)電機組經營者提出的要求之一。在電網電壓的一定范圍內，要求風力發(fā)電機組經營者傳送的無功功率的數量可以根據所示的線之一線性變化。在圖2a中，所示的例子是4950kVAR并且PCC的電壓為33kV的風力發(fā)電機組。TSO可以根據環(huán)境要求風力發(fā)電機組經營者根據所示的直線a、b或者c之一傳送無功功率。TSO可以提供多條這種直線。作為一種選擇，可以以規(guī)定響應于電網的變化情況產生多少無功功率的一個或者多個表的形式，將相應值提供給風力發(fā)電機組經營者。通常，利用下面的等式描述直線a、b和c中的每個

權利要求
1.一種連接到電網的風力發(fā)電機組中的無功功率調節(jié)方法， 所述風力發(fā)電機組包括多臺風力渦輪機和中央無功功率控制系統(tǒng)，其中所述多臺風力渦輪機的至少第一部分包括適用于在中央控制模式和本機控制模式下工作的本機無功功率控制系統(tǒng)，其中 根據所述電網的至少一個測量的變量，所述中央無功功率控制系統(tǒng)將表示本機無功功率需求的命令送到所述本機無功功率控制系統(tǒng)，并且其中 在中央控制|吳式下，根據從所述中央無功功率控制系統(tǒng)收到的命令，本機無功功率控制系統(tǒng)使風力渦輪機工作，以產生無功功率，并且其中 在本機控制模式下，本機無功功率控制系統(tǒng)確定要產生的無功功率的數量，并且控制風力渦輪機，以產生所述數量的無功功率。
2.根據權利要求1所述的方法，其中當測量的本機變量超過所述風力渦輪機的本機極限值時，本機無功功率控制系統(tǒng)從所述中央控制模式切換到所述本機控制模式。
3.根據權利要求2所述的方法，其中至少在預定時間周期內，當測量的本機變量超過本機極限值時，本機無功功率控制系統(tǒng)從所述中央控制模式切換到本機控制模式。
4.根據權利要求2或者3所述的方法，其中基本上確定每臺風力渦輪機的所述本機極限值，使得在正常電網狀況下，所述風力發(fā)電機組在所述中央控制模式下工作，而在處于或者接近異常電網狀況時，所述風力發(fā)電機組在所述本機控制模式下工作。
5.根據權利要求2至4之任一所述的方法，其中每臺風力渦輪機的所述本機極限值是電壓，并且所述測量的本機變量是本機電壓。
6.根據權利要求5所述的方法，其中每臺風力渦輪機的所述本機極限值包括最小電壓和最大電壓。
7.根據權利要求2至6之任一所述的方法，其中所述本機極限值是常數。
8.根據權利要求2至6之任一所述的方法，其中根據至少一個測量的變量，確定所述本機極限值。
9.根據上述權利要求之任一所述的方法，其中在所述本機控制模式下，要產生的無功功率的數量是風力渦輪機能夠產生的無功功率的最大量或者最小量。
10.根據權利要求9所述的方法，其中根據所述風力發(fā)電機組和/或者風力渦輪機的工作狀況，確定風力渦輪機能夠產生的無功功率的所述最大量和最小量。
11.根據權利要求1至10之任一所述的方法，其中當測量的本機變量的變化率的絕對值超過本機極限率時，本機無功功率控制系統(tǒng)從所述中央控制模式切換到所述本機控制模式。
12.根據權利要求1至10之任一所述的方法，其中當測量的本機變量的突變超過本機極限比例時，本機無功功率控制系統(tǒng)從所述中央控制模式切換到所述本機控制模式。
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述本機極限比例包括絕對本機極限差值。
14.根據權利要求11至13之任一所述的方法，其中所述測量的本機變量是本機電壓。
15.根據權利要求11至14之任一所述的方法，其中所述本機極限率和/或本機極限比例是常數。
16.根據權利要求11至14之任一所述的方法，其中根據至少一個測量的變量，確定所述本機極限率和/或本機極限比例。
17.根據權利要求11至16之任一所述的方法，其中當本機控制系統(tǒng)響應測量的本機變量的變化率超過本機極限率從中央控制模式切換到本機控制模式時，在本機控制模式下，根據該風力發(fā)電機組的所述變化率和/或工作狀況，和/或風力渦輪機的工作狀況，確定要產生的無功功率的數量。
18.根據權利要求11至16之任一所述的方法，其中當本機控制系統(tǒng)響應本機測量的變量的突變超過本機極限比例而從中央控制模式切換到本機控制模式時，在本機控制模式下，根據所述風力發(fā)電機組的所述突變和/或工作狀況，和/或所述風力渦輪機的工作狀況，確定要產生的無功功率的數量。
19.根據權利要求8至18之任一所述的方法，其中利用查閱表，確定所述本機極限值和/或本機極限率和/或本機極限比例。
20.根據權利要求8至18之任一所述的方法，其中周期性地計算所述本機極限值和/或本機極限率和/或本機極限比例。
21.根據權利要求2至20之任一所述的方法，其中所述本機極限值和/或本機極限率和/或本機極限比例由所述中央無功功率控制系統(tǒng)確定，并且被提供給每個所述本機無功功率控制系統(tǒng)。
22.根據權利要求2至20之任一所述的方法，其中所述本機極限值和/或本機極限率和/或本機極限比例由每個所述本機無功功率控制系統(tǒng)確定。
23.根據上述權利要求之任一所述的方法，其中在所述本機控制模式下工作預定時間量之后，所述本機無功功率控制系統(tǒng)從所述本機控制模式切換到所述中央控制模式。
24.根據權利要求23所述的方法，其中所述預定時間量由本機無功功率控制系統(tǒng)計笪
25.根據權利要求23或24所述的方法，其中所述預定時間量取決于從所述中央控制模式切換到所述本機控制模式的原因。
26.根據上述權利要求之任一所述的方法，其中根據所述風力發(fā)電機組和/或電網和/或風力渦輪機的工作狀況，所述本機無功功率控制系統(tǒng)從所述本機控制模式切換到所述中央控制模式。
27.根據上述權利要求之任一所述的方法，其中在所述中央控制模式下，響應測量的電網電壓，確定中央無功功率需求。
28.根據上述權利要求之任一所述的方法，其中利用PID控制方法，確定所述中央無功功率需求。
29.根據上述權利要求之任一所述的方法，其中在所述中央控制模式下，通過在所述多臺風力渦輪機之間發(fā)布所述中央無功功率命令，使得每個本機無功功率需求是每臺風力渦輪機的最大可用本機無功功率的相同比例，確定表示本機無功功率需求的命令。
30.一種風力渦輪機中的無功功率調節(jié)方法，包括 從中央無功功率控制系統(tǒng)接收表示本機無功功率需求的命令， 獲得最大和最小本機電壓， 從測量裝置獲得所述本機電壓的瞬間值，并且將所述本機電壓的所述瞬間值與所述極限值進行比較，并且 如果所述本機電壓高于所述最大本機電壓，則將控制命令送到用于產生最大可用感性無功功率的至少一個風力渦輪機部件，并且 如果所述本機電壓低于所述最小本機電壓，則將控制命令送到用于產生最大可用容性功率的至少一個風力渦輪機部件。
31.根據權利要求30所述的方法，還包括獲得本機電壓的絕對變化率極限， 根據來自所述測量裝置的本機電壓的獲得值，確定本機電壓的變化率，并且 如果所述確定的絕對電壓變化率大于絕對變化率極限，則在本機確定要產生的無功功率的數量，并且將控制命令送到用于產生所述數量的無功功率的至少一個風力渦輪機部件。
32.根據權利要求30或者31所述的方法，其中如果所述確定的絕對電壓變化率小于絕對變化率極限并且所述本機電壓是在最大與最小本機電壓之間，則 根據從所述中央無功功率控制系統(tǒng)收到的命令，將控制命令送到用于產生無功功率的至少一個風力渦輪機部件。
33.根據權利要求30至32之任一所述的方法，還包括獲得電壓突變差值的本機極限比例， 根據來自所述測量裝置的本機值的獲得值，確定電壓突變差值，并且如果所述電壓突變差值超過所述本機極限比例，則在本機確定要產生的無功功率的數量，并且將控制命令送到用于產生所述數量的無功功率的至少一個風力渦輪機部件。
34.根據權利要求33所述的方法，其中如果所述電壓突變差值未超過所述本機極限比例，并且所述本機電壓是在所述最大和最小本機電壓之間，則 根據從所述中央無功功率控制系統(tǒng)收到的命令，將控制命令送到用于產生無功功率的至少一個風力渦輪機部件。
35.根據權利要求30至34之任一所述的方法，其中獲得最大和最小本機電壓包括從所述中央無功功率控制系統(tǒng)接收所述最大和最小本機電壓。
36.根據權利要求30至34之任一所述的方法，其中獲得最大和最小本機電壓包括計算所述最大和最小本機電壓。
37.根據權利要求30至36之任一所述的方法，其中獲得本機電壓的絕對變化率極限包括從所述中央無功功率控制系統(tǒng)接收絕對變化率極限。
38.根據權利要求31至36之任一所述的方法，其中獲得本機電壓的絕對變化率極限包括計算所述絕對變化率極限。
39.根據權利要求30至38之任一所述的方法，其中所述至少一個風力渦輪機部件包括轉換器。
40.一種計算機程序產品，包括用于使計算系統(tǒng)執(zhí)行根據權利要求30至39之任一的方法的程序指令。
41.根據權利要求40所述的計算機程序產品，被嵌入存儲裝置或者承載于載波信號上。
42.一種連接到電網并且包括多臺風力渦輪機的風力發(fā)電機組，其中 所述多臺風力渦輪機中的至少一部分包括能夠控制風力渦輪機產生的無功功率的本機無功功率控制系統(tǒng)，所述風力發(fā)電機組還包括 中央無功功率控制系統(tǒng)，能夠響應所述電網的至少一個測量的變量，確定表示每個所述本機無功功率控制系統(tǒng)的本機無功功率需求的命令，并且將所述命令送到本機無功功率控制系統(tǒng)，以及 所述本機無功功率控制系統(tǒng)，適用于在中央控制模式和本機控制模式下工作，其中 在中央控制模式下，根據從所述中央無功功率控制系統(tǒng)收到的命令，所述本機無功功率控制系統(tǒng)控制風力渦輪機，以產生無功功率，并且其中 在本機控制模式下，本機無功功率控制系統(tǒng)確定要由相應風力渦輪機產生的無功功率的數量，并且控制所述風力渦輪機，以產生所述數量的無功功率。
43.根據權利要求42所述的風力發(fā)電機組，其中所述本機無功功率控制系統(tǒng)能夠響應至少一個測量的變量在所述中央控制模式與所述本機控制模式之間切換。
44.根據權利要求42或者43所述的風力發(fā)電機組，其中所述中央控制系統(tǒng)能夠根據測量的電網電壓確定所述風力發(fā)電機組的無功功率需求。
45.根據權利要求42至44之任一所述的風力發(fā)電機組，其中所述本機無功功率控制適用于控制轉換器和/或俯仰系統(tǒng)。
46.根據權利要求42至45之任一所述的風力發(fā)電機組，還包括單獨的有源或者無源無功功率補償系統(tǒng)，其中所述中央無功功率控制系統(tǒng)適用于控制所述無功功率補償系統(tǒng)。
47.根據權利要求46所述的風力發(fā)電機組，其中所述無功功率補償系統(tǒng)包括一個或者多個電容器組和電感器組。
48.根據權利要求42至47之任一所述的風力發(fā)電機組，其中所述中央無功功率控制系統(tǒng)是所述風力發(fā)電機組的中央控制系統(tǒng)的一部分。
49.根據權利要求42至48之任一所述的風力發(fā)電機組，其中所述本機無功功率控制系統(tǒng)是所述風力渦輪機的通用控制系統(tǒng)的一部分。
50.根據權利要求42至49之任一所述的風力發(fā)電機組，其中所述風力發(fā)電機組的全部所述風力渦輪機包括本機無功功率控制系統(tǒng)。
全文摘要
風力發(fā)電機組的無功功率調節(jié)。本發(fā)明涉及一種在包括適用于在中央控制模式和本機控制模式下工作的本機無功功率控制系統(tǒng)的風力渦輪機中的無功功率調節(jié)方法、連接到電網的風力發(fā)電機組中的無功功率調節(jié)方法以及一種風力發(fā)電機組。
文檔編號H02J3/18GK103053088SQ201080068399
公開日2013年4月17日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權日2010年8月2日
發(fā)明者M·馬塔·杜門喬, J·卡魯拉·皮拉, O·戈米斯·貝爾蒙特 申請人:阿爾斯通風力有限個人公司