专利名称：用于风力涡轮机的故障穿越方法、转换器和发电单元的制作方法
技术领域：
本发明描述了一种用于风力涡轮机的高级故障穿越恢复方法。此外，本发明描述了一种用于风力涡轮机的转换器和包括这种转换器的发电单元以及一种具有包括这种发电单元的至少一个风力涡轮机的风电场。
背景技术：
如果在电力电网中发生失真(例如短路故障)，则电力网络系统可能变得不稳定。 如果例如电力线短路、电力系统组件不正常工作或者甚至损坏，则可能发生临时短路。如果发电单元检测到电压暂降(voltage dip)，则馈入电网中的有功电流减小。具体地，在现有技术的故障穿越控制中，经由连接电网馈入电力网络中的有功电流作为电压暂降的函数而减小。在相对较短的时间段内将这种减小的有功电流供给至连接电网中。此后，有功功率提高至其电压暂降前的值。图1示出了根据现有技术的用于风电园区的示例性电力传输情形。这种风电园区包括多个风力涡轮机2，其中每一个生成例如0.7 kV的电压。通过风力涡轮机连接线4将风力涡轮机2的电力传输至风力涡轮机变压器6，该风力涡轮机变压器6将电压变换为例如33 kV。通过电力线8将该电压供给至风电场集电器(collector)电网(S卩，低电压母线) 10。风电场升压变压器12将集电器电网电压值变换为输电系统电压(如132 kV)。本地负载16连接至分支点或第一总线14。从分支点14 (还被称作电网分支射线)，连接线18在公共连接点(还被称作第二总线20)处连接至输电网络系统。开关电容器22作为辅助组件连接至公共连接点20。这些辅助组件用于系统电网电压的一般无功功率控制目的。输电网络的网络点观构成具有发电单元32的输电电网系统的等效点。该系统经由互连线或第一电力线24、公共连接点20和区域输电线或第二电力线沈连接至区域输电网络系统，该区域输电网络系统是利用具有消耗装置36的区域电网系统的消耗点30和第二发电单元34来表示的。在示例性情形中，经由公共连接点20将电力从输电网络的网络点或第三总线观传输至消耗点或第四总线30。此外，经由分别的连接电网和连接线18以及公共连接点20 将从风电园区的风力涡轮机2生成的功率馈入一般输电电网中。在示例性故障情形中，区域输电线沈遭受严重且有破坏性的短路故障并被网络保护继电器跳间。有故障的区域输电线26在被修复前受到严重破坏并且不能重新连接。故障情形使得不再可以从位于网络点28中的风电场和电网系统对区域电网系统的消耗点30 供应功率。短路导致整个网络系统中严重的电压暂降。参照图2至9，说明了现有技术的故障穿越和故障后的有功功率恢复控制算法。具体地，图2至5示出了其中49个风力涡轮机2经由连接线18连接至公共连接点20的情形的仿真的曲线图。图2示出了公共连接点20的相对电压的仿真的曲线图。在区域输电线26中发生短路故障时的大约1秒的时间点处发生150 ms的严重电压暂降。当清除了故障时，公共连接点20处的电压恢复，并且在故障后的电压振荡已渐弱之后，点20处的电压达到与电压暂降之前相同的电压电平。图3示出了各风力涡轮机连接线4之一的相对电压的仿真的曲线图。由此，图3 表示风力涡轮机2的转换器的相对电压。在这种现有技术故障穿越控制中，转换器将被馈入风力涡轮机连接线4中的有功电流减小达取决于电压暂降的值的值。图4示出了从聚集的风电场变压器至风电场变压器12的低电压母线10的总有功功率的仿真的曲线图。在现有技术故障穿越控制中，具有从0.5至1的值的因子定义了电流减小与电压暂降的值之间的关系。在当前情形中，减小因子大约为0.5。有功功率减小至其故障前的值的15%，如图4所示。风力涡轮机连接线4处的电压大约为故障前的值的 30%，如图3所示。应当注意，在小于1秒的相对较小时间跨度内，有功功率沿斜线回到其故障前的值。有功功率的振荡实质上在电压暂降前的值处渐弱。图5示出了由风电场的聚集的风力涡轮机2生成的无功功率的仿真的曲线图。将来自聚集的风电场变压器的总无功功率馈入风电场变压器12的低电压母线10中。无功功率的故障后的总量已改变，这是由于因为以下事实使得网络电网情形已改变，所述事实为系统保护继电器已断开有故障的区域输电线26。应当注意，在区域输电线沈中的严重故障所导致的电压暂降之后的相对较小时间跨度内，网络保持稳定并会聚。尽管区域输电线26以及区域电网系统30的消耗点从公共连接点20断开，但网络系统仍会聚。具体的故障穿越恢复需求由每个国家的每个输电系统运营商、国家服务提供商和分发型服务运营商利用所谓的电网规程进行标准化。该电网规程定义了在电压暂降的情况下发电单元必须如何作出反应。图6至9示出了其中50个风力涡轮机2经由风电场变压器12和连接线18连接至公共连接点20的情形。图6示出了公共连接点20的电压的仿真的曲线图。图6与图2 相对应，其中，图2示出了其中仅49个风力涡轮机形成风电园区的情况。图7示出了将功率馈入风力涡轮机连接线4中的风力涡轮机2的转换器电压的仿真的曲线图。因此，图7 与图3相对应，区别在于所连接的风力涡轮机的数目。图8示出了从聚集的风电场变压器至风电场变压器12的低电压母线10的总有功功率的仿真的曲线图。相应地，图8与图4相对应，图4是连接至风电园区变压器12的仅 49个风力涡轮机的仿真。最后，图9示出了被馈入风电场变压器12的低电压母线10中的无功功率的仿真的曲线图。由此，图9与图5相对应。如从图6至9可以看到的那样，在区域输电线沈的损坏所导致的电压暂降之后， 网络变得不稳定。网络(以及具体地，来自风力涡轮机2的电压和所生成的功率)变得不稳定，这是由于连接线(即，连接电网)18是非常弱的电网系统。在这种情况下，整个风电园区必须从负载16所连接至的分支点14断开。
发明内容
因此，本发明的目的是克服现有技术的缺陷并提供一种实现稳定的故障穿越(例如在具有弱连接电网的网络系统中)的故障穿越控制。
本发明的目的由根据权利要求1所述的故障穿越恢复方法、根据权利要求9所述的转换器、根据权利要求10所述的发电单元、根据权利要求11所述的风电场和根据权利要求12所述的计算机程序产品来实现。所述故障穿越恢复方法监视电力线，以便检测传输电力的电力线上的电压暂降。 优选地，所监视的电力线是执行故障穿越恢复方法的发电单元所连接至的电力线。如果在电力线上检测到电压暂降，则由发电单元在馈送点处馈入到具有多个电力线的电力网络中的有功电流和/或有功功率减小至与电压暂降的值无关的特定(例如固定和/或预定义)值。由于电力网络中的短路，将发电单元连接至电力网络的电力线中的电压可以降至电压暂降值。电压暂降值可以是例如电压暂降前的值的50%、30%、25%或10%。现有技术的故障穿越恢复方法根据故障前的发电和电压暂降值来减小由发电单元馈入电力网络中的有功电流和/或有功功率。即，如果故障前的发电是额定产生并且电压暂降值是故障前的电压的50%，则被供给至电力网络中的有功电流和/或有功功率减小至例如发电单元的额定电流值的50%。如以上参照图6至9讨论的，如果多个(具体地，高数目的)发电单元(如风力涡轮机)通过电力网络系统的弱连接电网而连接，则现有技术的故障穿越和/或故障后有功功率恢复方法会导致不稳定。本发明的发明人已经认识到，如果在电力线中检测到电压暂降的情况下有功电流和/或有功功率减小至特定值，则可以避免这种不稳定。该特定值可以是特定的、预定和/ 或固定值。即，被馈入电力网络中的有功电流和/或有功功率减小至与电压暂降值无关或不必仅与电压暂降值相关的特定值。从而，可以实现每个发电单元和整个网络或电力电网的改进且稳定的故障穿越性能。如果网络包括用于连接发电单元的弱连接电网、遭受严重的短路故障，则发电单元不必断开。从而，改进了整个电力网络和每个发电单元的可用性。具体地，本发明的有利实施例和特征由从属权利要求给出，如下面的描述中所展示的那样。有功电流和/或有功功率的特定值(即，减小值)可以取决于发电单元所连接至的电力网络的属性。有功电流和/或有功功率的特定值可以取决于连接至电力网络的馈送点的发电单元的数目。电力网络的属性可以由将馈送点耦合至其余电力网络的连接电网确定。馈送点可以经由连接电网耦合至构成公共连接点的总线。所述属性可以是短路容量、 功率传送容量、电力线的阻抗等、连接电网和/或与其相连接的电气组件(如变压器)。如果多个发电单元连接至电力网络的馈送点，则必须经由将馈送点与电力网络耦合的电力线或连接电网将更多功率传送至电力网络中。如果馈送点通过弱电力线或弱连接电网连接至其余电力网络，则可以减小有功电流和/或有功功率的特定值。此外，如果较高数目的发电单元通过弱电力线或弱连接电网连接至电力网络，则可以调整(例如减小)有功电流和/或有功功率的特定值。电力线或连接电网的属性可以由电力线或连接电网的阻抗和功率传输属性确定。与强电力线或连接电网相比，弱电力线或连接电网可以具有更高阻抗和/或更低功率传送容量。故障穿越恢复方法可以是故障穿越有功功率恢复方法。故障穿越恢复方法可以具有以下步骤在由于电压暂降而减小有功电流和/或有功功率之后，等待直到有功电流和/或有功功率的振荡已渐弱为止。随后，有功电流和/或有功功率可以沿斜线回(即增大)到电压暂降之前的值。具体地，故障穿越恢复方法可以包括以下步骤等待直到有功电流和/或有功功率的振荡已经减小至低于预定阈值为止。由于有功恢复电流和/或有功功率仅在清除了故障并且发电机电压已恢复至预定阈值之后才从特定值增大，因此可以确保发电机和整个电力网络的稳定性。可以通过特定的(具体地，预定的)函数(例如通过线性函数)来执行沿斜线上升。该故障穿越恢复方法具体适用于多个发电单元通过弱电力线或弱连接电网在电力电网的馈送点处连接至电力系统网络的情况。高级的故障穿越和/或故障后有功功率恢复方法可以被解释为发电单元的新型且高级控制概念，以改进并确保电力网络系统的稳定性(具体地，在其中高数目的发电单元通过电力网络的弱电力线或连接电网连接至电力系统网络的情形下)。高级的故障穿越和/或故障后有功功率恢复方法具体适用于风电场，在越来越多的情况下，该风电场连接至弱电网系统，这是由于越来越多的新型大风电场位于遥远且人口稀少的区域内。风电场可以位于后部荒芜区域或者海岸线或离岸处，并且从而与现有的强电力网络电网相距遥远。高级的故障穿越和/或故障后有功功率恢复方法还适用于由于地理原因而不具有强互连电网的电力网络，例如澳大利亚、新西兰和美国的乡村且人口稀少的区域。高级的故障穿越和/或故障后有功功率恢复方法利用特定函数在预定和/或特定时间段内将有功电流和/或有功功率从电压已重新获得正常操作条件时的特定值增大至电压暂降之前的故障前的值。具体地，实质上线性地增大了故障后的有功电流和/或有功功率的恢复。从而可以显著改进与弱电网相连接的风电场和发电单元的一般故障后稳定性。预定的故障后有功电流和/或功率恢复时间段可以取决于电力网络的属性和/或发电单元的数目，其中，风电场或发电单元在与电力系统的公共连接点处连接至所述电力网络，并且，所述发电单元的有功功率产生连接至所述电力网络的馈送点。凭经验来说，如果将更多发电单元以及由此将更高的有功功率产生注入电力网络的馈送点中，则所述特定时间段更长。此外，如果电力网络包括用于在馈送点处将发电单元与电力网络相连接的弱电力线或连接电网，则所述特定时间段增大。典型地，根据公共连接网络电网的静态和动态属性，所述特定时间段可以比1秒更长并且高达几秒。故障后有功电流和/或特定时间段 (即，有功功率沿斜线返回的时间)的特定且优化值可以由仿真确定。因此，本发明还公开了一种利用对故障穿越恢复事件进行仿真的方法来确定适当的固定值的方法。提供了聚集的发电单元所要连接至的电力网络的数据。与电力网络有关的数据可以包括将发电单元的馈送点连接至电力系统网络的连接电网或电力线的数据。提供了要连接至连接电网的至少一个聚集的发电单元的数据。所述至少一个聚集的发电单元的数据可以包括发电单元的阻抗、最大供给功率、转换器的完整电气控制和数据等。可以通过对电力网络和至少一个聚集的发电单元中的电压、电流、功率和/或电压暂降进行仿真来仿真故障穿越恢复。不是必须要仿真整个电力网络的电气组件和值。典型地，仅必须考虑与将馈送点连接至其余网络的电力线或连接电网的稳态和动态属性相关的数据和电气值。 有功电流和/或有功功率的适当的特定值取决于电力网络的至少一部分的属性并通过仿真完整的故障穿越和/或故障后序列事件而确定。适当的特定值可以通过仿真故障穿越恢复、根据发电单元的数目和要连接至电力网络的馈送点的生成的有功功率产生而确定。适当的特定值可以被确定为使得可以在不导致电力网络的至少一部分不稳定并且不使发电单元遭受不稳定操作的危险的情况下在可接受的时间跨度内重新开始正常操作。此外，本发明还公开了一种通过对故障穿越和/或恢复序列事件进行仿真来确定适当的预定时间段的方法。提供了发电单元所要连接至的电力网络的至少一部分的数据。 提供了要连接至电力网络的至少一个发电单元的数据。通过对电力网络的至少一部分中以及至少一个发电单元中的电压、功率和/或电压暂降进行仿真来仿真故障穿越和/或故障后有功电流和/或功率恢复。通过仿真故障穿越和/或故障后有功功率恢复事件序列、根据电力网络的至少一部分的属性确定适当的故障后有功功率恢复时间和/或函数。可以通过仿真故障穿越和/或故障后有功功率恢复、根据在电力网络的馈送点处注入的生成的有功功率产生和发电单元的数目来确定适当的预定或特定时间段和/或函数。预定时间段和 /或函数可以被选择为使得可以在电压暂降之后的可接受的时间段内重新开始正常操作并且使得在电力网络或(一个或多个)发电单元中不出现不稳定。可以将对故障穿越和/或故障后有功功率恢复进行仿真的第一和第二方法进行组合。本发明还公开了一种转换器，所述转换器包括检测器，其用于检测电压暂降；以及减小器(reducer)，其适于执行高级故障穿越和/或故障后有功功率恢复方法。所述检测器可以是从监视单元接收信号的接口或指示发生电压暂降的确定单元。每个风力涡轮机包括一个转换器。所述转换器可以包括功率电子组件，例如晶闸管、TRIAC、功率 FET、IGBT, PWM 等。此外，本发明公开了一种包括这种转换器的发电单元。所述发电单元可以是风力涡轮机。本发明还公开了一种具有多个风力涡轮机的风电场，其中，至少一个风力涡轮机包括上述发电单元。 本发明还公开了一种包括程序代码装置的计算机程序产品，所述程序代码装置用于执行故障穿越和/或故障后有功功率恢复方法和对故障穿越进行仿真的方法的步骤。这些方法可以在可编程计算机上执行。高级的故障穿越和/或故障后有功功率恢复方法还可以由逻辑组件实现，所述逻辑组件可以包括可编程逻辑组件。
从结合附图考虑的以下详细描述，本发明的其他目的和特征将变得显而易见。然而应当理解，附图仅被设计用于图示目的而不作为对本发明的限制的限定。图1示出了具有经由升压变压器和电力线连接至电力传输系统网络的互连点的发电单元的风电场的示意图2示出了现有技术故障穿越方法的互连总线的相对电压的仿真的曲线图，其中，49 个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；
图3示出了现有技术故障穿越方法的风力涡轮机连接线之一的相对电压的仿真的曲线图，其中，49个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；
图4示出了经由现有技术故障穿越方法的风电场变压器供给的聚集风电场的有功功率的仿真的曲线图，其中，49个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；图5示出了由现有技术故障穿越方法的风电场的聚集风力涡轮机生成的无功功率的仿真的曲线图，其中，49个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；
图6示出了现有技术故障穿越方法的互连总线的相对电压的曲线图，其中，50个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；
图7示出了现有技术故障穿越方法的风力涡轮机连接线之一的相对电压的仿真的曲线图，其中，50个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；
图8示出了经由现有技术故障穿越方法的风电场变压器供给的聚集风电场的有功功率的仿真的曲线图，其中，50个风力涡轮机连接至电力网络的馈送点；
图9示出了由现有技术故障穿越方法的风电场的聚集风力涡轮机生成的无功功率的仿真的曲线图，其中，50个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；
图10示出了在根据本发明的故障穿越和/或故障后有功功率恢复控制方法期间的互连总线的相对电压的曲线图，其中，60个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；
图11示出了在根据本发明的故障穿越和故障后有功功率恢复控制方法期间的风力涡轮机连接线之一的相对电压的仿真的曲线图，其中，60个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；
图12示出了根据本发明的高级故障穿越和故障后有功功率恢复控制序列； 图13示出了经由根据本发明的故障穿越和/或故障后有功功率恢复控制方法的风电场变压器供给的聚集风电场的有功功率的仿真的曲线图，其中，60个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；
图14示出了由根据本发明的故障穿越和/或故障后有功功率恢复控制方法的风电场的聚集风力涡轮机生成的无功功率的仿真的曲线图，其中，60个风力涡轮机连接至电力系统网络的馈送点；以及
图15示出了与电力线相连接的风力涡轮机的更多细节。在整个附图中，相似的参考标记指代相似的对象。图中的对象不必按比例绘制。
具体实施例方式尽管以优选实施例及其变型的形式公开了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本发明进行多种附加的修改和改变。参照图1和10至14来说明根据本发明的高级故障穿越和/或故障后有功功率恢复控制方法。参照图1，60个风力涡轮机2经由风电场集电器总线10连接至风电场升压变压器12。60个风力涡轮机经由公共连接点或第二总线20和区域输电线沈将功率馈入区域电网系统30的消耗点中。如上所述，消耗装置36消耗由风力涡轮机2生成的功率以及从网络电网系统(例如处于第一发电单元32中)传送的功率。如上所述，所仿真的故障情形是区域输电线沈的故障和跳闸。因此，所仿真的故障情形与参照图1至9关于现有技术故障穿越方法讨论的故障情形相对应，区别在于甚至更多(例如20%更多)的风力涡轮机连接至具有弱连接电网或连接线18的电力网络。图10示出了在故障穿越期间公共连接点20的相对电压的仿真的曲线图。在1秒的时间点处发生电压暂降，这是由于区域输电线沈遭受短路故障并且此后断开。在断开区域输电线26并发起高级故障穿越和/或故障后有功功率恢复控制方法之后，公共连接点20的相对电压返回至其故障前的值。图11示出了在根据本发明的故障穿越期间聚集的风力涡轮机连接线4之一的相对电压的仿真的曲线图。在断开区域输电线26并发起高级故障穿越和/或故障后有功功率恢复控制方法之后，风力涡轮机连接线4的相对电压返回至其故障前的值。图12示出了根据本发明的高级故障穿越和故障后有功功率恢复控制序列。在检测到故障之后，将有功功率和/或电流减小至预定值。还将有功功率参考减小至特定值。当对故障穿越进行去激活时，在沿斜线上升时间内线性增大由风力涡轮机供给的故障后有功功率。沿斜线上升时间可以比2秒更长，优选地比4秒更长，更优选地比6秒更长，最优选地比8秒更长。图13示出了经由根据本发明的故障穿越和/或故障后有功功率恢复控制方法的风电场变压器12供给的聚集风电场的有功功率的仿真的曲线图。在电压暂降之后，将由每个风力涡轮机2供给的有功功率减小至预定值。在已经对故障穿越进行去激活之后，在预定时间跨度内增大故障后有功功率，优选地，线性地增大有功功率。如从图13所看到的那样，在振荡已经减弱或下降至低于预定阈值之后，将有功功率增大至故障前的值。从而，可以提高风电场和电力网络的稳定性和可用性，并且，更多风力涡轮机2可以连接至具有弱连接电网18的电力网络。图14示出了由根据本发明的故障穿越和/或故障后有功功率恢复控制方法的风电场的聚集风力涡轮机生成的无功功率的仿真的曲线图。无功功率反映了对聚集风力涡轮机的动态电压控制，并且用于提供一般支持并稳定化故障后的电网电压。在振荡下降至低于预定阈值之后，电流和/或功率沿斜线上升至稳定值。这种方法改进了电力网络的稳定性和可用性，并且，更多风力涡轮机2可以连接至具有弱连接电网18的电力网络。应当注意，在根据图14的仿真中，无功功率不返回至其故障前的值，这是由于网络配置已经通过断开与区域电网系统30的消耗点相连接的区域输电线沈和/或附加电网组件而改变。参照图15，图15示出了风力涡轮机的更多细节。风力涡轮机包括3个叶片38。叶片38连接至发电机的转子40，该转子40被定子42围住。经由从AC至DC链路的转换器机器桥来对由发电机产生的功率进行整流，并且进一步由网络桥转换器转换该功率并经由风力涡轮机连接线8将其注入电力网络中。风力涡轮机还包括监视单元50，其用于监视风力涡轮机连接线4的转换器端子电压和功率条件。在发生电压暂降的情况下，监视单元50 向转换器46的检测器48发信号通知发生电压暂降。此后，触发转换器46的减小器52的高级故障穿越和/或故障后有功功率恢复控制系统，以执行上述高级故障穿越和故障后有功功率恢复方法。这种减小器52包括具有被配置为根据本发明适当地减小有功电流和/或功率的功率电子组件(例如，晶闸管、TRIAC、功率FET、IGBT、PWM和/或软件)的电路。如本领域技术人员所公知，各种配置是可能的。根据本发明的高级故障穿越方法可以定义针对电力网络的新电网规程或辅助电网规程，在该电力网络中，多个发电单元连接至具有弱连接电网的电力网络。这种高级故障穿越方法提高了电力网络的稳定性和可用性，并且，更多发电单元可以连接至具有弱连接电网的电力网络。
为了清楚起见，应当理解，贯穿本申请使用的“一”或“一个”并不排除多个，并且 “包括”并不排除其他步骤或元件。
权利要求
1.故障穿越方法，包括以下步骤-检测传输电力的电力线(4)上的电压暂降；以及-如果在电力线(4)上检测到电压暂降，则将由发电单元(2)在馈送点处馈入具有多个电力线的电力网络中的有功电流和/或有功功率减小至特定值。
2.根据权利要求1所述的故障穿越方法，其中，有功电流和/或有功功率的特定值取决于发电单元(2)所连接至的电力网络的至少一部分的属性，和/或，其中有功电流的特定值和/或有功功率的特定值取决于连接至电力网络的馈送点的发电单元(2)的数目。
3.根据权利要求1或2所述的故障穿越方法，还包括以下步骤-在减小有功电流和/或有功功率之后等待直到有功电流和/或有功功率的振荡已经实质上渐弱为止；以及-随后将有功电流和/或有功功率增大至电压暂降之前达到的值。
4.根据权利要求1所述的故障穿越方法，还包括以下步骤-利用特定函数，在特定时间段内将有功电流和/或有功功率从固定值增大至电压暂降之前达到的值，其中，优选地，有功电流和/或有功功率线性地增大。
5.根据权利要求4所述的故障穿越方法，其中，预定时间段取决于发电单元(2)在馈送点处连接至的电力网络的至少一部分的属性和/或要连接至电力网络的馈送点的发电单元(2)的数目。
6.根据权利要求4或5所述的故障穿越方法，其中，预定时间段比1秒更长，优选地比 2秒更长，更优选地比4秒更长，更优选地比6秒更长，更优选地比7秒更长。
7.根据前述权利要求之一所述的故障穿越恢复方法，其中，所述特定值和/或预定时间段由仿真确定。
8.借助于仿真方法来确定对根据权利要求1至7所述的故障穿越方法而言适当的特定值和/或适当的特定时间段的方法，包括以下步骤-提供发电单元(2)要连接至的电力网络的至少一部分的数据；-提供要连接至电力网络的至少一个发电单元(2)的数据；以及-通过对电力网络的至少一部分和至少一个发电单元(2)中的电压、电流、功率和/或电压暂降进行仿真来仿真故障穿越和/或故障后有功功率恢复；还包括以下步骤-通过对故障穿越和/或故障后有功功率恢复进行仿真，根据电力网络的至少一部分的属性，确定适当的特定值和/或适当的预定时间段；以及/或者-通过对故障穿越和/或故障后有功功率恢复序列事件进行仿真，根据要连接至电力网络的馈送点的发电单元(2)的数目，确定适当的特定值和/或适当的特定时间段。
9.转换器(46)，包括检测器(48)，其用于检测电压暂降；以及减小器(52)，其适于执行根据权利要求1至7中任一项所述的步骤。
10.发电单元(2)，包括根据权利要求9所述的转换器。
11.具有多个风力涡轮机(2)的风电场，其中，至少一个风力涡轮机(2)包括根据权利要求10所述的发电单元。
全文摘要
本发明涉及用于风力涡轮机的故障穿越方法、转换器和发电单元。所公开的故障穿越和/或故障后有功功率恢复控制方法包括以下步骤检测传输电力的电力线上的电压暂降；如果在电力线上检测到电压暂降，则将由发电单元在馈送点处馈入具有多个电力线的电力网络中的有功电流和/或有功功率减小至特定值；以及当对故障穿越进行去激活时，使来自发电单元或多个单元的有功功率沿斜线回到优化故障后功率值，其可以是特定优化时间函数中的故障前的有功值。有功电流和/或有功功率的特定值取决于发电单元连接至的电力网络的至少一部分的属性，和/或有功电流和/或有功功率的特定值取决于连接至电力网络的馈送点的发电单元的数目。
文档编号F03D9/00GK102570496SQ20111040559
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者J.N.尼尔森, J.蒂斯泰德 申请人:西门子公司