用于操作风力涡轮的方法和功率装置与流程

技术特征：
1.一种用于操作风力涡轮（100）的方法（2000），所述风力涡轮（100）包括：转子（106），所述转子（106）包括转子叶片（108）；和与所述转子（106）机械连接的功率转换系统（118，210，238），所述功率转换系统（118，210，238）被配置成将输入动力转换为电输出功率，并且电连接到网络（242），以用于将所述电输出功率（p）馈送到所述网络（242），特别是馈送到公用电网，所述方法（2000）包括：在第一时间（t0）将所述风力涡轮（100）初始化（2000）成在过度生产操作模式中操作，在所述过度生产操作模式中，所述功率转换系统（118，210，238）的所述电输出功率（p（t））从所述功率转换系统（118，210，238）的初始电输出功率（p0）增加，其中在所述过度生产模式中使用存储在所述转子（106）中的动能；在第二时间（t2=t0＋t
resp
），开始降低（2200）所述电输出功率（p），并且开始对参考功率（p
ref
，p0）进行积分以确定能量恢复值（e
rec
）；确定（2300）对应于所述参考功率（p
ref
）与所述第二时间（t2）和所述第一时间（t0）之间的时间差（t
resp
）的乘积的能量响应值（e
resp
）；以及从第三时间（t3）在恢复操作模式中操作（2400）所述风力涡轮（100），在所述第三时间，所述电输出功率（p）达到和/或越过所述参考功率（p
ref
，p0），直到所述能量恢复值（e
rec
）变得至少等于所述能量响应值（e
resp
），或者直到所述电输出功率（p）再次从下方达到和/或越过所述参考功率（p
ref
，p0），其中在所述恢复操作模式中，所述电输出功率（p）取决于所述参考功率（p
ref
，p0）以及当前可用的最大电功率输出（p
max
（t））而向上限制，而不降低所述转子（106）的速度。2.如权利要求1所述的方法（2000），其中，所述参考功率（p
ref
，p0）与所述初始电输出功率（p0）相关，和/或其中在所述恢复操作模式中，所述电输出功率（p）被限制和/或确定为所述参考功率（p
ref
，p0）、所述当前可用的最大电功率输出（p
max
（t））和功率因数（p
f
）的函数。3.如权利要求2所述的方法（2000），其中，所述函数通过下列的最小值给出：所述参考功率（p
ref
，p0）；和所述当前可用的最大电功率输出乘以所述功率因数。4.如权利要求2或3所述的方法（2000），其中，所述功率因数大于零且至多等于1，通常在约0.9至1的范围中，更通常在约0.91至约0.99的范围中。5.如任何前述权利要求所述的方法（2000），还包括使用转子速度来确定所述当前可用的最大电功率输出（p
max
（t））。6.如任何前述权利要求所述的方法（2000），其中，对所述参考功率（p
ref
，p0）进行积分包括将所述参考功率（p
ref
，p0）乘以循环时间求和。7.如任何前述权利要求所述的方法（2000），其中，在所述功率转换系统（118，210，238）的发电机（118）的发电机转子（122）和/或所述转子（106）的惯性矩中存储的旋转能量被用在所述过度生产模式中。8.如任何前述权利要求所述的方法（2000），包括下列中的至少一个：在初始化之前，确定（2010）所述网络（242，452）的当前频率（f）；当所述当前频率（f）等于或低于阈值频率（f
thresh
），特别是等于或低于所述公用电网的死区频率（f
nom
）时，初始化在所述过度生产操作模式中操作所述风力涡轮（100）；以及当所述电输出功率（p）再次从下方达到和/或越过所述参考功率（p
ref
，p0）时，在正常操作模式中操作所述风力涡轮。
9.如任何前述权利要求所述的方法（2000），其中，在所述过度生产操作模式中操作所述风力涡轮（100）包括根据预定的和/或可配置的时间的分段线性函数来操作所述功率转换系统，和/或其中多个风力涡轮从所述第一时间到所述第二时间或甚至所述第三时间至少基本上同步地操作。10.一种可连接到网络，特别是可连接到公用电网（242，542）的功率转换装置（500），所述功率装置（500）包括：风力涡轮（100，100'），所述风力涡轮（100，100'）包括转子（106）和与所述转子（106）机械连接的功率转换系统（118，210，238），所述功率转换系统（118，210，238）可电连接到所述公用电网（242，542）并且被配置成将输入动力转换为电输出功率（p，p'）；以及控制系统（202，502），所述控制系统（202，502）与所述功率转换系统（118，210，238）通信地耦合，并且被配置成：使所述风力涡轮（100，100'）在第一时间（t0）和第二时间（t1）之间操作在过度生产操作模式中，在所述过度生产操作模式中，所述功率转换系统（118，210，238）的所述电输出功率（p（t））从所述第一时间（t0）处的所述功率转换系统（118，210，238）的初始电输出功率（p0）增加，其中在所述过度生产模式中使用储存在所述转子（106）中的动能；确定对应于参考功率（p
ref
，p0）与所述第二时间（t2）和所述第一时间（t0）之间的时间差（t
resp
）的乘积的能量响应值（e
resp
）；在所述第二时间（t2），开始对所述参考功率（p
ref
，p0）进行积分以确定能量恢复值（e
rec
），并降低所述电输出功率（p）；以及当所述电输出功率（p）达到和/或越过所述参考功率（p
ref
，p0）时，使所述风力涡轮（100）操作在恢复操作模式中，直到所述能量恢复值（e
rec
）变得至少等于所述能量响应值（e
rec
），或者直到所述电输出功率（p）再次从下方达到和/或越过所述参考功率（p
ref
，p0），其中在所述恢复操作模式中，所述电输出功率（p）取决于所述参考功率（p
ref
，p0）以及当前可用的最大电功率输出（p
max（t）
）而向上限制，而不降低所述转子（106）的速度。

技术总结
提供一种用于操作风力涡轮的方法，风力涡轮包括转子和功率转换系统。方法包括在第一时间将风力涡轮初始化成在过度生产操作模式中操作，其中通过提供存储在转子中的动能，功率转换系统的电输出功率从功率转换系统的初始电输出功率增加。在第二时间，开始降低电输出功率，并且对参考功率积分以确定能量恢复值。确定对应于参考功率与第二时间和第一时间之间的时间差的乘积的能量响应值。风力涡轮从电输出功率达到或越过参考功率的第三时间在恢复操作模式中操作，直到能量恢复值变得至少等于能量响应值或直到电输出功率再次从下方达到或越过参考功率。在恢复操作模式中，根据参考功率和当前可用最大电功率输出向上限制电输出功率而不降低转子的速度。输出功率而不降低转子的速度。输出功率而不降低转子的速度。


技术研发人员：C
受保护的技术使用者：通用电气可再生能源西班牙有限公司
技术研发日：2022.05.12
技术公布日：2022/11/15