风力涡轮机的控制的制作方法

本发明涉及风力涡轮机和风力发电厂的控制，具体地涉及在做控制决定时将集电电缆的温度考虑在内的控制方法和设备。

背景技术：

风力涡轮机的额定功率在iec61400中被定义为处于正常运转和外部条件下的风力涡轮机设计要达到的最大持续电能输出功率。大型商用风力涡轮机通常被设计为20年寿命，并且它们的额定输出功率将该寿命期限考虑在内。

风力涡轮机通常作为包括多个风力涡轮机的风力发电厂的一部分运转。us-a-6,724,097公开了这种风力发电厂的操作方案。判断各个涡轮机的输出量，并且如果总输出量超过发电厂的额定输出量，则控制一个或多个涡轮机以减小一个或多个涡轮机的输出功率。这样的布局是有用的，这是因为尽管各个额定功率之和可能超过风力发电厂的额定输出量，但在任何一个时刻都不可能是全部涡轮机满负荷地运转；一些涡轮机可能被关停以便进行维护，并且一些涡轮机可能正在经历比理想风力条件差的情况。

尽管在us-a-6,724,097中采用的方法处理了避免风力发电厂过量生产的问题，但如果例如为了进行维护而将一些涡轮机关停，或者例如由于一些涡轮机处的局部风力条件不允许达到额定输出功率而使得这些涡轮机不以它们的额定功率运转，则发电厂的输出量可能达不到发电厂额定功率。因此，在经济上期望的是增大一个或多个涡轮机的输出量，以使发电厂的总输出量增大至它的额定输出量。

典型地，使用一条或多条集电电缆来输送从一个风力涡轮机或从多个风力涡轮机产生的电能，以便输出至电网。电力缆线被设计成在公开的缆线额定温度所限定的温度范围内操作，并且如果超过该缆线额定温度，则可能由于缆线导电材料周围的绝缘材料热劣化而导致缆线故障。例如，导电材料表面的常见最高允许温度为60℃、75℃和90℃。产生的热量是流经缆线芯部的电流的函数。因此，电力缆线所承载的电流典型地是受限制的，以避免缆线温度升高至设计温度以上。

结果，涡轮机典型地被控制为防止它们的输出量增大，以避免来自过量生产的电流增大可能导致一条或多条集电电缆超过它们的设计温度的风险。

技术实现要素：

本发明旨在提供改进的方法和设备，用以控制风力涡轮机。

根据本发明的第一方面，提供一种控制涡轮机的方法，该方法包括如下步骤：生成过额定控制信号并将过额定控制信号输出至风力涡轮机，过额定控制信号设定风力涡轮机的输出功率的过额定量；使用至少一个缆线温度传感器来测量连接至风力涡轮机的至少一条集电电缆的缆线温度值；判断测得的缆线温度值是否超过温度设定点；以及如果测得的缆线温度值超过温度设定点，则修改过额定控制信号以减小过额定量。

根据本发明的第二方面，提供一种控制连接至共同节点的多个风力涡轮机的方法，多个涡轮机产生的电能被通过至少一条集电电缆从共同节点输出，该方法包括如下步骤：生成过额定控制信号并将过额定控制信号输出至多个风力涡轮机，过额定控制信号设定多个风力涡轮机的输出功率的过额定量；使用至少一个缆线温度传感器来测量用于至少一条集电电缆的缆线温度值；判断测得的缆线温度值是否超过温度设定点；以及如果测得的缆线温度值超过温度设定点，则修改多个风力涡轮机中的至少一个风力涡轮机的过额定控制信号以减小过额定量。

利用根据本发明的方法，基于实际缆线温度测量值而不是缆线温度的估计值(该估计值需要将安全性余量计算在内，可能存在误差)来修改一个风力涡轮机或多个风力涡轮机的输出功率。例如，缆线温度估计值的误差可能导致与缆线的热特性以及安装环境有关的不确定性。由于本发明不需要安全性余量，所以在保持处于缆线额定温度限制内的同时，能够使输出功率增大至超过在缆线温度估计值的情况下可能的输出功率。

修改过额定控制信号的步骤可以包括：将过额定量减小任何适当的量以降低缆线温度。在某些实施例中，修改过额定控制信号的步骤包括将过额定量减小至零。

修改过额定控制信号的步骤可以包括：与超过温度设定点的程度无关地减小过额定量。例如，修改过额定控制信号的步骤可以包括：根据预定控制体系修改过额定量。在某些实施例中，修改过额定控制信号的步骤包括：基于超过温度设定点的程度，循序渐进地减小过额定量。

至少一个缆线温度传感器可以相对于至少一条集电电缆独立地设置。例如，至少一个缆线温度传感器可以是附接在至少一条集电电缆外侧沿缆线长度的一个或多个位置的独立部件。至少一个缆线温度传感器可以与至少一条集电电缆集是一体。在某些实施例中，至少一个缆线温度传感器是分布式温度传感器并沿至少一条集电电缆的长度的相当大部分延伸。

根据本发明的第三方面，提供一种风力涡轮机控制系统，包括：至少一个缆线温度传感器，其用于测量连接至风力涡轮机的至少一条集电电缆的缆线温度值；以及控制器，其设置成生成过额定控制信号并将过额定控制信号输出至风力涡轮机，过额定控制信号设定风力涡轮机的输出功率的过额定量；判断测得的缆线温度值是否超过温度设定点；如果超过温度设定点，则修改过额定控制信号以减小过额定量。

附图说明

现在将仅以实例的方式并参考附图来描述本发明的实施例，其中：

图1是已知的采用发电厂控制器的风力发电厂控制体系的示意图；

图2是已知的风力发电厂的已知的组或子集的示意图；

图3是功率关于风速的曲线图，其示出典型的风力涡轮机的功率曲线；

图4是另一种已知的采用发电厂控制器的风力发电厂控制体系的示意图；

图5是与图4类似的视图，其示出控制体系的改进方案；

图6是曲线图，其示出响应缆线温度的变化而对过额定量进行切出控制的情况；

图7是缆线温度关于沿缆线的距离的曲线图；

图8是根据本发明的风力发电厂控制体系的示意图；

图9是曲线图，其示出响应缆线温度的变化而对过额定量进行成比例的控制的情况；

图10是曲线图，其示出响应缆线温度的变化而对过额定量进行非线性控制的情况；

图11和图12是用于本发明的缆线的横截面图。

具体实施方式

以下说明涉及风力涡轮机发电厂中的涡轮机的概括性控制、这些涡轮机的输出功率的控制以及基于缆线温度对该控制进行修改的手段。本文描述如下控制体系：一是由多涡轮机控制器设计并将指令发送至各个涡轮机的控制体系，一是由各个涡轮机执行并随后向多涡轮机控制器(例如发电厂控制器)传达的控制体系。

图1示意性地示出包括多个风力涡轮机20的常规风力发电厂10，各个涡轮机与发电厂控制器ppc30通信。

ppc30可以与各个涡轮机双向通信。涡轮机使用集电电缆50(如粗线所示)将电能输出至电网连接点40。集电电缆50典型地沿它们的长度的至少一部分埋设在缆线沟中，缆线沟开设在地面上并典型地用土壤和沙子回填。

在运转期间，假设风力条件允许，各个风力涡轮机将会输出最大有功功率，直至达到它们的标称设定点。这是由制造商指定的它们的额定功率。输出至电网连接点的电能只是各个涡轮机的输出量之和。

尽管图1示意性地示出的涡轮机20是串联地布置的，但这只是一种示例性布局。例如，涡轮机20可以布置成多个涡轮机的组或子集，如图2所示。

图2示意性地示出风力涡轮机组15，该组包括多个风力涡轮机20，每个风力涡轮机具有集电电缆50，集电电缆延伸至节点25。然后，产生的电能被另一条集电电缆55从节点25要么直接地要么经由相邻的节点输送至电网连接点(未示出)。各个涡轮机20的集电电缆50应该具有电流承载能力，也就是电流容限；该电流容限超过涡轮机20在以它的额定输出功率运转期间产生的电流水平。当由从节点25引出的集电电缆55承载来自组15中的各个涡轮机20的电流时，集电电缆55应该具有如下电流容限：该电流容限相应地比从每个涡轮机20引出的集电电缆50的电流容限大。例如，在组15包括5个涡轮机20并且每个涡轮机的额定功率为2mw的情况下，从节点25引出的集电电缆55将会典型地具有至少10mw的电流容限，以允许全部涡轮机同时以它们的额定输出功率运转，而不会由于缆线电流承载能力不足而对功率有所限制。

图3示出风力涡轮机的常规功率曲线p，其中，风速描绘在x轴上，而输出功率描绘在y轴上。曲线p是适用于风力涡轮机的常规功率曲线并且限定风力涡轮发电机的输出功率是风速的函数。在本领域中公知的是，风力涡轮机在切入风速vmin处开始产生电能。然后，涡轮机在部分载荷(也被称为局部载荷)条件下运转，直到在点vr处达到额定风速。在额定风速下，在点vr处，达到额定(或标称)发电机功率，并且涡轮机满负荷地运转。典型的风力涡轮机中的切入风速是3m/s并且额定风速是12m/s。点vmax是切出风速，它是风力涡轮机可以运转同时输送电能的最高风速。在风速等于或高于切出风速的情况下，出于安全性原因，特别是为了使作用在风力涡轮机上的载荷减小，将风力涡轮机关停。

如上所述，风力涡轮机的额定功率在iec61400中有定义，它是处于正常运转和外部条件下的风力涡轮机设计要达到的最大持续电输出功率。因此，常规风力涡轮机被设计成以额定功率运转，以便不超过部件的设计载荷并且不超过部件的疲劳寿命。

如图3所示，可以控制涡轮机以使其产生比额定功率更高的功率，如阴影区域a所示。术语“过额定”的意思是：与满负荷运转期间的额定有功功率相比，产生更高的功率。当涡轮机过额定运转时，涡轮机比正常情况下更剧烈地运转；并且对于给定的风速而言，发电机的输出功率高于额定功率。

过额定运转的特征在于短期行为。当涡轮机过额定运转时，过额定运转有可能短至数秒钟，或者如果风力条件和部件的疲劳寿命有利于过额定运转，则过额定运转可以持续较长的一段时间。

过额定运转功率水平可以超出额定输出功率30％。

为了便于说明，图1示意性地示出ppc30。它与各个涡轮机通信并且能够从涡轮机接收数据(例如与节距角、转子速度、输出功率等相关的数据)，而且能够向各个涡轮机发送指令(例如用于节距角、转子速度、输出功率等的设定点)。ppc30还从电网(例如从电网操作者那里)接收指令，以便响应电网上的需求或故障来增大或减小有功功率或无功输出功率。尽管未在示意图中示出，但每个风力涡轮机还具有各自的控制器，该控制器负责操作涡轮机并与ppc30通信。

ppc30从各个涡轮机接收输出功率数据，因而知道各个涡轮机以及整个发电厂在电网连接点40处的有功功率和无功输出功率。

如果有必要，则ppc30可以接收用于整个发电厂的运转设定点并且将这个量划分给各个涡轮机，从而使输出量不超过操作者指定的设定点。有功功率发电厂设定点可以是从0至用于发电厂的额定输出功率范围内的任意值。用于发电厂的“额定功率”或“标称功率”输出量是发电厂中各个涡轮机的额定输出功率之和。发电厂设定点甚至可以高于发电厂的额定输出功率，即整个发电厂过额定运转。在下文中对此进一步论述。

图4示出向涡轮机20提供过额定运转信号的布局。在本实例中，发电厂控制器30不是直接从电网连接点40接收输入量，而是接收如下信号：该信号是发电厂总输出量与发电厂标称输出量之间的差额的测量值。该差额被用来提供使各个涡轮机过额定运转的基础。在减法器60处，从发电厂的标称输出量或额定输出量中减去发电厂的实际输出量。该差额在图4中被表示为误差信号e并被输入积分器70中。该积分器包括内置饱和度，用以防止积分饱和；积分饱和是控制器中公知的问题，其中，在上升(饱和)期间，设定点发生较大变化并且积分项累积巨大的误差；该累积误差受其他(未饱和)方向上的误差的影响而偏移，因而发生超调并持续增大。

来自积分器70的输出量被输入增益器g中，该增益器调整积分器输出量以便提供过额定量，过额定量随后被提供给ppc30并由ppc30发送至各个涡轮机20。在理论上，尽管只有单个涡轮机可以过额定运转，但优选的是使多个涡轮机过额定运转，最优选的是将过额定运转信号发送至全部涡轮机。发送至各个涡轮机的过额定运转信号不是固定的控制，而是对各个涡轮机可以执行的最大过额定量的指示。每个涡轮机具有控制器，该控制器将会判断涡轮机是否能够响应过额定运转信号，并且如果能够响应过额定运转信号，那么响应到什么程度。在涡轮机控制器确定条件适宜并且执行过额定运转信号的情况下，发电厂的输出量将会增加，因而减法器60所产生的误差信号将会减小。随着要么误差达到零，要么积分器饱和，积分器将会达到平衡状态。涡轮机控制器可以位于涡轮机组中的涡轮机上，或者如下文所述地定位在中央。

因此，在本实例中，生成过额定信号，该过额定信号是整个发电厂的涡轮机可以执行的过额定量并且对每个涡轮机而言都一样。各个涡轮机根据自身的控制器来各自响应过额定信号。如果条件是过额定运转的总控制结果预示着超出发电厂标称输出量的危险，则上述差额将会减小并且各个控制器将会减小所应用的过额定量。

在以上实例中，使用发电厂总输出量来提供控制输入量，由此向各个涡轮机发送相同的过额定设定点信号。在图5的实施例中，利用中央涡轮机控制器110为各个涡轮机提供它们各自的过额定量。因此，在图5中，中央控制器110向ppc30提供输入量。中央控制器110从各个涡轮机接收输入量120，该输入量指示涡轮机的过额定能力。然后，中央控制器110基于涡轮机当前的过额定能力来计算用于各个涡轮机的过额定值，并经由ppc30将该值传送至各个涡轮机。当然，ppc30会将其他因素考虑在内，例如需要确保总输出功率不超过用于发电厂的额定输出量。

因此，图4和图5示出如下方案：利用发电厂控制器，要么通过生成用于各涡轮机的通用过额定指令，要么通过生成用于各涡轮机的个体过额定指令，由此可以实施各个涡轮机的过额定运转方案。在这些实例中，当发电厂的总输出量低于发电厂的标称输出量时，涡轮机的输出量是过额定的。这可能是由于多种原因。例如，如果全部涡轮机的总额定输出量等于发电厂的额定输出量，并且如果一些涡轮机关停以便进行维护或者不以额定功率运转(例如由于局部风力条件不允许)，则可以采用过额定方案。

可选地，发电厂可以被设计成具有比全部涡轮机的额定输出量之和更高的额定输出功率。这样是有利的，原因在于即使当全部涡轮机处于额定输出状态时，也可以采用过额定方案。这样能够便于发电厂操作者在市场条件适宜的时候，通过采用过额定方案来有利地利用运转中的变化，并由此使得发电厂产生的收益增加。当需要额外的收入时，操作者可以选择在任何时刻过额定运转，即便当时的市场数据或税率不是特别有利。这样给予操作者产生额外现金流的能力，这可能是多种商业原因所要求的。

因此，作为对测得的发电厂输出量不足的响应或者对外部经济条件的响应，可以采用过额定方案来增加各个涡轮机的输出量。

然而，过额定方案带有内在的风险，特别是涡轮机和发电厂部件(例如集电电缆)的完整性，并且重要的是控制采用过额定方案的程度。如下文论述的，实现上述方案的一种方式是将各个涡轮机控制在硬性和/或软性约束条件的限制之内，这些约束条件被编程写入涡轮机控制器或ppc中。

涡轮机具有如下硬性约束条件：这些约束条件被限定为涡轮机能够运转时所处的最大及最小扭矩和速度。这些约束条件由控制器施加并由例如噪声限制、变速箱润滑情况、部件寿命等因素决定。这些约束条件之所以被称为硬性约束条件是因为控制器不可以违反它们，除非在执行关停操作的极端情况下。尽管这些约束条件很严格，但它们可以随着时间改变。

控制器还施加软性约束条件，这些软性约束条件意图防止涡轮机在过额定运转期间(典型地，当达到热极限或最大发电机速度时)关停。在过额定期间，关键部件(例如整个传动系统)中的温度将会出现升高，并且可能导致触发关停操作。虽然软性约束条件可以低于硬性约束条件，但会导致控制器减小过额定量而不执行关停操作。因此，涡轮机控制器可以包括用于传动系统相关参数以及发电机速度的软性约束值。当控制器检测到测量值接近软性约束值时，减小过额定信号。

控制器包括用于缆线温度值的软性约束条件，以防止由于在过额定运转期间超过它们的额定温度而破坏集电电缆。缆线的温度取决于多个变量，这些变量包括流经缆线导电材料的电流、导电材料的电阻、环境温度以及缆线的散热能力，它们中的后者取决于缆线几何条件及其周围环境。控制器对这些变量做出假设，并使用缆线温度模型计算沿缆线长度的温度值。

考虑到计算中的不确定性，控制器的程序典型地向计算出的温度值添加安全性余量，以确保不低估缆线温度。然后，在计算出的缆线温度等于或超过缆线的额定温度的情况下，控制器限制过额定运转。

图6示出曲线图，该曲线图示出响应计算出的缆线温度而对过额定量进行切出控制的情况。曲线图的x轴表示由控制器计算出的沿缆线长度的最高温度，y轴表示由过额定控制器输出的功率基准设定点，基于该设定点控制发电机输出量。pref值为1.0对应额定或标称功率，而pref值大于1.0表示如下过额定设定点：控制器由于该过额定设定点而要求发电机产生比额定功率高的功率。在本实例中，pref值为1.1，它表示控制器要求发电机产生比额定功率高10％的功率。允许过额定运转，直至达到tcut-off所表示的最高温度为止。一旦计算出缆线长度上任何一点的缆线温度达到tcut-off，则控制器取消过额定运转模式并将输出功率设定为额定功率。

缆线温度取决于多个外部因素，这些外部因素(例如周围的温度和缆线环境)沿着缆线的长度不是恒定的，沿着缆线长度可能出现温度局部升高。例如，在缆线被定位成靠近其他电缆的地方，或者在利用抑制散热的低导热性材料埋设并包围缆线的区段，可能出现温度局部升高的情况。这种缆线温度局部升高处被称为“热区”并且影响缆线能够安全地承载的最大电流。这种热区可能出现在任意风力涡轮机和电网连接点之间的任何地点。例如，热区可能出现在直接从各个涡轮机引出的集电电缆中，或者出现在从节点引出并输送由多个风力涡轮机产生的电能的集电电缆中。

由于考虑到计算出的缆线温度的误差所要求的安全性余量，例如考虑到埋设缆线并用于回填缆线沟的材料不同于缆线模型所假设的材料的情况，计算出的缆线温度与实际缆线温度之间可能存在巨大差异，如图7所示。

图7示出沿集电电缆的长度的缆线温度变化的实例，其中，缆线温度绘制在y轴上，沿缆线的距离绘制在x轴上。控制器计算出的缆线温度(包括安全性余量)如线a所示，实际缆线温度如线b所示。可以看出，沿缆线长度出现两个主要的温度热区。这些温度热区中的第一个温度热区出现在沿缆线路径的大约三分之一处，第二个温度热区出现在沿缆线长度的大约三分之二处。显然，在沿缆线长度的点处，计算出的缆线温度与实际缆线温度之间存在巨大差异。具体地说，计算出的热区处的温度超过最高缆线温度tcut-off，然而实际温度并未超过最高缆线温度。因此，在本实例中，向缆线供电的一个或多个涡轮机的过额定运转将会被控制器取消，并且与缆线温度有关的精确信息的缺失导致输出功率的不必要减小。

图8示意性地示出根据本发明的第一实施例的布局。在本实施例中，与图2和图5所示的布局类似地，集电电缆包括一个或多个集成缆线温度传感器(未示出)。该传感器监测集电电缆50、55的集电电缆的导电材料表面的温度，并将该信息提供给控制器110。然后，控制器110使用缆线温度读数来确定涡轮机可以过额定运转的程度。具体地说，控制器110的程序包含一个或多个缆线温度设定点或阈值，并且如果测得的缆线温度超过程序中的温度设定点，则降低过额定量。

例如，如果温度传感器指示沿集电电缆50、55的长度的任意一点的温度等于或超过最高允许温度tcut-off，则控制器110可以以图6所示的方式取消向缆线50、55供电的风力涡轮机20的过额定控制方案。在本实例中，如果测得的温度超过或等于设定点tcut-off，则控制器110发送过额定控制信号，该信号的功率基准设定点的pref值等于1.0。这样，控制器110修改过额定控制信号以阻止过额定运转，并且改为指示涡轮机以它的额定功率来输出电能。这样限制集电电缆50、55所承载的电流，以防止超过缆线的额定温度的缆线温度造成破坏。

可选地，控制器110可以以图9所示的方式修改过额定量。在图9中，限定下限温度设定点s1。在温度s1以下，充分地激活过额定控制方案，并使功率基准设定点处于它的最大值1.1。在温度超过温度s1的情况下，随着温度升高，控制器将功率基准设定点从1.1线性地减小至1.0。在上限温度s2处，将过额定量设定为零。在一个实例中，利用单个设定点s1来实施控制，并通过相应的闭环控制来成比例地降低超过预定温度范围(s1至s2)的功率基准。在本实例中，控制器只需存储单个新设定点s1以及用于实施闭环控制的参数。在其他实例中，可以将温度限制s1和s2都存储为设定点。

图9所示的过额定控制器操作方案在边际操作条件下提供比图8中的控制方案更平顺的控制方案。另外，这种系统允许控制器进一步向最高功率水平推进；在最高功率水平下，涡轮机能够以可接受的水平发电。换句话说，如图9所示，设定点s2取决于前面的图8中的安全性余量，这意味着能够在比前面的情况的温度范围更大但水平更低的情况下实施过额定方案。

根据图8中的过额定控制方法控制风力涡轮机发电机在一半时间内以pref＝1.1运转并在一半时间内以pref＝1.0运转，由此产生的平均输出功率等于105％额定功率。不同的是，根据图9中的过额定控制方法控制的发电机可以稳定在大致恒定的值pref＝1.07，由此产生的平均输出功率等于107％额定功率。这是特别有用的，原因在于缆线的功率与发热量之间的关系是非线性的。也就是说，在过额定运转期间，温度升高大多出现在靠近最大过额定功率(pref＝1.1)处。

在可选实例中，可以优选地使用缆线温度与功率基准设定点之间的非线性控制关系，如图10中的曲线图所示。

当温度传感器指示从节点25引出的集电电缆55的温度等于或超过用于该缆线的tcut-off时，控制器110可以修改连接至节点25的一个或多个风力涡轮机的过额定控制信号。

可以以图6、图9或图10中的任意一者所涉及的上述方式来修改过额定控制信号。这样限制节点25处的涡轮机20的组15的输出功率，以防止从该节点引出的集电电缆55的温度超过该缆线的额定温度。

除了对等于或超过某些温度限制的情况下的输出功率进行限制之外，在(例如由于外部电网条件)需要对过额定产量进行限制的情况下，也可以利用控制器110来减小过额定量。例如，当每个涡轮机能够输送的功率处于额定功率的1.0倍和1.1倍之间时，可能需要将过额定产量限制为额定功率的1.02倍。即使在未超过缆线温度限制的情况下，控制器110也可以使用来自整个发电厂的多个缆线温度传感器的温度信息来选择性地限制发电厂的大部分高负荷部分的产电量，以便延长缆线寿命。可以改为通过将发电工作分配给风力发电厂的更少的高负荷部分来实现所要求的生产水平。

在可选实施例(未示出)中，控制器110细分成多个控制器，各个控制器设置成控制向同一条缆线供电的一组风力涡轮机。尽管布局稍有不同，但操作原理与以上描述的情况相同。进一步可选地，控制器110还可以进一步细分，从而形成每个涡轮机的个体控制器的部分。

缆线温度传感器可以是任何适当的类型。优选地，传感器是分布式温度传感器，例如可以从德国伯布林根县的ap传感器公司(apsensinggmbh)购得的linearpowerseries传感器。这些传感器是利用拉曼效应的被动式光学传感纤维，用以沿缆线长度进行连续分布式温度监测。传感器90可以嵌设在缆线50的绝缘材料91中并且例如与缆线导电材料92相邻，如图11所示。可选地，传感器90可以附接至缆线50的绝缘材料90的侧面并沿该侧面延伸，如图12所示。进一步可选地，一个或多个传感器(未示出)可以附接至缆线50的缆线长度上的特定位置。然而，这通常只适用于已经知道热区的确切位置的情况。

本发明的实施例能够基于实际缆线温度测量值来修改过额定量。

由于实际缆线温度是已知的，所以本发明的实施例能够使得风力涡轮机在缆线额定温度限制内运转，而不需要与缆线温度相关的额外安全性余量。因此，能够提高输出功率。

上述实施例可以存在许多变型并被本领域的技术人员想到，而且不脱离随附的权利要求书所限定的本发明的范围。