专利名称：能量生成设备，尤其是风力发电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能量生成设备，尤其是风力发电设备，具有与动子连接的驱动轴、 发电机以及具有三个驱动或从动装置的差动传动机构，其中第一驱动装置与驱动轴连接， 从动装置与发电机连接，第二驱动装置与电气的差动驱动装置连接，差动驱动装置经由变频器与网络连接。本发明还涉及这样的能量生成设备的一种工作方法。
背景技术：
风力发电站作为发电设备越来越重要。因此通过风力发电的百分比分量不断地提高。这又一方面产生了对于电流质量(尤其是考虑到无功电流调节和风力发电站在网络中电压干扰的情况下的行为)的新标准，并且另一方面产生了更大风力发电设备的趋势。 同时能想到海上风力发电设备的趋势，海上风力发电设备要求至少5MW装机功率的设备容积。由于近海范围中风力发电设备的基础设施和维护的高成本，设备的效率和生产成本及与其相关的对中压同步发电机的使用在这里都有特别的意义。W02004/109157A1展示了一种具有多个并行的差动级和多个能通断的联动器的复杂的流体静力学的“多路”设计，由此可以在各个路径之间接通。利用所展示的技术方案可以减小功率，并因此减小流体静力损耗。但是一个主要的缺点是整个单元的复杂结构。其中馈入网络中的电能仅仅来自被差动系统驱动的同步发电机。EP1283359A1展示了一种具有电气差动驱动装置的单级和多级差动传动机构，该差动驱动装置经由变频器驱动与网络耦接的同步发电机机械连接的电机。馈入到网络中的电能在该例中也仅仅来自被差动系统驱动的同步发电机。W02006/010190A1展示了一种具有带有变频器的电气差动驱动装置的风力发电设备的传动线路，该传动线路与同步发电机并行地连接到网络。该技术方案虽然允许将中压同步发电机直接连接到网络，但是已知的实施方式的缺点在于所使用的同步发电机的无功电流调节并且因此网络的电压调节由于用于同步发电机励磁机的调节的相对长的时间长度而不适合现代发电站的要求。
发明内容
本发明的任务是尽可能避免上述缺点以及提供一种能量生成设备，该设备不仅为单个能量生成设备(尤其是风力发电设备)、而且为例如风力发电场确保尽可能最好的电
流质量。对于开头所提类型的能量生成设备，根据本发明通过以下方式实现该任务，即变频器的无功电流是能调节的。对于开头所提类型的方法，根据本发明通过以下方式实现该任务，即变频器的无功电流被调节。因此，能量生成设备、尤其是风力发电设备的电流质量的特别重要的方面被尽可能好地解决，因为通过变频器可以非常迅速有效地调节所提供的无功电流。在从属权利要求中给出本发明的有利实施方式。
以下参考附图详细地介绍本发明的优选实施方式。图1为根据现有技术的5MW风力发电设备示出了功率曲线、转子转速和由此产生的特征值，如高速性系数和功率系数；图2示出了根据现有技术的具有电气差动驱动装置的差动传动机构的原理；图3根据现有技术示例性地示出了电气差动驱动装置与风速的转速和功率关系；图4示出了传统风力发电场的网络连接；图5示出了包括具有根据图2的差动系统的风力发电设备的风力发电场的网络连接；图6示出了在无功电流-额定值跳变的情况下出现的无功电流随时间的变化曲线.
一入 ，图7示出了在风力发电设备的功率跳变的情况下出现的无功电流；图8示出了根据本发明的组合无功电流调节的一种可能的调节方案；图9示出了在具有由变频器进行的无功电流补偿的风力发电设备的功率跳变的情况下出现的无功电流；图10示出了在LVRT (低电压穿越)的情况下差动驱动装置的功率需要量的一个例子；图11示出了具有中间回路存储器的一种电气差动驱动装置；图12示出了中压同步发电机的典型的电气高次谐波；图13示出了利用变频器进行有源高次谐波滤波的一种可能的原理；图14示出了具有利用变频器进行有源高次谐波滤波的中压同步发电机的电气高次谐波。
具体实施例方式风力发电设备的转子的功率根据下式计算转子功率=转子面积X功率系数X风速3X空气密度/2其中，功率系数取决于风力发电设备的高速性系数(=叶片端速与风速之比)。风力发电设备的转子为了最优的功率系数而基于开发过程中所确定的高速性系数(大多为7 到9之间的值)来设计。由于该原因，当风力发电设备在部分负荷范围中工作时能设置相应的小转速，以便确保最优的空气动力学效率。图1对于转子或8. 0到8. 5的最佳高速性系数的预定转速范围示出了转子功率、 转子转速、高速性系数和功率系数的关系。从图中可以看出，一旦高速性系数偏离了其最佳值8. 0到8. 5，功率系数就降低，并且因此根据上面的公式，转子功率对应于转子的空气动力学特性而降低。图2示出了由差动级3或11至13、适配传动级4和电气差动驱动装置6构成的风力发电设备的差动系统的一种可能的原理。位于用于主传动机构2的驱动轴9上的风力发电设备的转子1驱动主传动机构2。主传动机构2是具有两个行星级和一个圆柱齿轮级的三级传动机构。差动级3位于主传动机构2和发电机8之间，差动级3由主传动机构2经由差动级3的行星齿轮架12来驱动。发电机8 (优选是他励的中压同步发电机)与差动级 3的齿圈13连接，并且由该齿圈驱动。差动级3的棘爪11与差动驱动装置6连接。差动驱动装置6的转速被调节，以便一方面在转子1的转速变化的情况下确保发电机8的恒定转速，并且另一方面在风力发电设备的整个传动线路中调节扭矩。为了提高用于差动驱动装置6的输入转速，在所示的情形下选择2级差动传动机构，该2级差动传动机构在差动级3 和差动传动机构6之间提供圆柱齿轮级形式的适配传动级4。差动级3和适配传动级4因此形成2级差动传动机构。差动驱动装置是三相电机，三相电机经由变频器7和变压器5 与发电机8并行地连接到网络10。差动传动机构的转速等式是发电机转速=xX转子转速+yX差动驱动装置转速其中发电机转速是恒定的，并且因子χ和y可以根据所选择的主传动机构和差动传动机构的传动比来推导。转子处的扭矩由所提供的风力供应和转子的空气动力效率确定。转子轴处的扭矩和差动驱动装置处的扭矩之间的比是恒定的，由此可以通过差动驱动装置调节传动线路中的扭矩。差动驱动装置的扭矩等式是差动驱动装置扭矩=转子扭矩Xy/x其中大小因子y/x是对于差动驱动装置的必需的设计扭矩的量度。差动驱动装置的功率基本上与转子转速与其基本转速的百分比偏差和转子功率的乘积成比例，其中基本转速是风力发电设备的转子的以下转速，即在该转速的情况下差动驱动装置静止，即转速等于零。相应地，大的转速范围原则上要求差动驱动装置的相应大的尺寸。在图3中示例性地示出了根据现有技术的差动级的转速或功率关系。发电机的转速通过连接到频率固定的电网上而是恒定的。为了能够相应很好地利用差动驱动装置，该驱动装置在小于基本转速的范围中作为电动机工作，在大于基本转速的范围中作为发电机工作。这导致在电动机范围中功率被馈入到差动级中，在发电机范围中从差动级吸取功率。 该功率在电气差动驱动装置的情况下优选从网络中吸取或者被馈入到网络中。发电机功率和差动驱动装置的功率之和得到对于具有电气差动驱动装置的风力发电设备输送到网络中的总功率。图4示出了连接大量风力发电设备的风力发电场网络通常如何构造。为了简化的原因，这里只示出了三个风力发电设备，其中根据风力发电场的大小还可以在风力发电场中连接例如直至100或者甚至更多风力发电设备。额定电压例如为690VAC的低压实现的多个风力发电设备(大多配备有所谓的双馈三相电机或者具有全逆变器的三相电机)经由设备变压器以例如20kV的电压水平馈入到母线中。风力发电场变压器连接在通常是到供电企业网络中的传送位置的网络馈入点的上游，风力发电场变压器将风力发电场中压提高到例如IlOkV的网络电压。对于该网络馈入点，存在针对无功电流因子和电压常数要满足的原则，该原则大多由供电企业来规定。为了能够满足涉及不断强化的标准的电流质量，越来越多地在中压侧实现动态无功电流补偿设备，该无功电流补偿设备通过将无功电流馈入到网络中或从网络中吸取无功电流来使网络馈入点中的电压保持在规定的界限内。图5示出了一种可选的风力发电场网络，其连接大量具有差动系统的风力发电设备。为了简洁，在这里对于每个组也只示出了三个风力发电设备。多个额定电压例如为IOkV 的中压实现的风力发电设备(配备有所谓的他励同步发电机和并联连接的电气差动驱动装置-例如如图2中所示)以例如30kV的电压水平馈入到母线中，并且(在风力发电场非常大的情况下)从该母线经由组变压器馈入到另一母线中。在这里在网络馈入点上游也连接风力发电场变压器，风力发电场变压器将风力发电场中压提高到例如IlOkV的网络电压。在该示例中也实现动态无功电流补偿设备，该无功电流补偿设备具有使输送到网络中的电压保持在规定的边界值内的任务。特别是对于由于风暴而导致的风力发电设备的功率跳变或者对于网络故障，是高度动态的过程，该过程不能由根据现有技术的风力发电设备来独立地补偿。其中不仅涉及各个单独风力发电设备的恒定的电压调节。此外，下游连接的由导线和变压器构成的风力发电场网络还需要由风力发电设备提供的无功电流分量，以便能够补偿馈入点中由于风力发电设备的功率波动而产生的电压波动，如果已经提到的动态无功电流补偿设备没有提供该无功电流分量的话。由风力发电设备提供的该无功电流分量很大程度上取决于风力发电场的阻抗和要输送到网络中的电功率，并且可以由这些参数来数学地计算出。这意味着，在本发明的一优选实施方式中，各个单独的风力发电设备的调节为风力发电场网络的功率波动决定的补偿计算例如由其功率波动所需要的无功电流分量，并且可以将其作为附加的无功电流需求量转发到风力发电设备的无功电流调节。可选地，一中央调节单元可以计算这个对于风力发电场网络所需要的无功电流需求量，并且对应于一规定的路由码将其作为需求量(无功电流额定值)转发到各个风力发电设备。这个中央调节单元于是可以位于网络馈入点附近，并且根据所测得的风力发电场功率和/或所测得的网络电压计算对于恒定的电压所需要的无功电流需求量。要补充的是，大部分再生能量生成设备(例如风力发电设备)与例如热电厂相比具有以下缺点由于随机出现的驱动能量(阵风)，在短的时间常数内出现大的功率跳变。 由此，动态无功电流补偿这一主题对于再生能量生成设备具有特别重要的意义。改进风力发电场网络电压调节的动态性的另一可能性是在优选单独设立的风力测量杆处测量风速，其中对此可替代地也可以考虑在一个或多个风力发电设备处进行风力测量。因为风力发电设备所输出的功率以或多或少大的延迟根据随机出现的风速而变化， 所以根据所测得的风速变化可以推断风力发电设备的预期功率输出。因此可以为网络馈入点处恒定的电压提前计算无功电流需求量，并且因此可以通过所给出的测量和调节时间常数来尽可能好地补偿延迟。图6示出了在要提供的无功电流的额定值跳变的情况下他励同步发电机的典型行为。在时间点1.0，无功电流需求量从OA变化到40A，这导致同步发电机中励磁电压立即提高。这持续大约6秒，直到无功电流在所要求的值40A处达到稳定。发电机电压对应于所出现的无功电流而变化。图7示出了风力发电设备的功率在时间点1. 0从额定功率的60%跳变到额定功率的100 %的类似图。励磁机需要大约5秒来达到无功电流又几乎在原来的额定值OA处达到稳定。发电机电压在这里也对应于出现的无功电流而波动。
在这种情况下，利用对励磁电压的优化调整的调节也可能实现改进，但是图6和7 中所示的特性不足以满足对于电流质量越来越高的要求。因此要求对于动态无功电流补偿进行改进。与流体静力学或流体动力学的差动驱动装置相比，根据图2的电气差动驱动装置的一个主要特性是差动驱动装置6经由变频器7直接功率流动到网络中。该变频器优选是所谓的IGBT变频器，其中输送到网络中或从网络获得的无功功率能自由地设置。为此可以例如借助于能自由编程的控制装置实现各种调节方法或在可能的情况下甚至在工作期间也可以将这些调节方法适配于风力发电设备的变化的环境条件和/或工作条件。根据本发明使用高度动态的变频器，该变频器可以在非常短的时间内将非常大量的无功电流(例如直至变频器的额定电流，或者此外在变频器的时钟频率降低的情况下也)馈入到网络中或从网络中吸取。由此可以补偿他励同步发电机的主要缺点。图8示出了胜任该要求的一种根据本发明的调节方法。原则上，对于风力发电场规定无功电流额定值，该无功电流额定值作为常量或作为变量例如由外部控制装置规定。 这个无功电流额定值例如可以由上级风力发电场调节单元根据固定的或变化的路由码作为所谓的“无功电流WKA”而向各个风力发电设备规定作为固定参数或作为变量。在这种情况下规定优选但不是必须对于所有风力发电设备相同的值。可以对该“无功电流WKAltW 对于下游连接的风力发电场网络的必需补偿所需要的无功电流分量“用于风力发电场网络补偿的无功电流”。由这两个值之和得到“无功电流额定值”。这个“无功电流额定值”被转发到“发电机无功电流额定值PI调节器”。图8示出了 PI调节器，其中在这里也能使用其他调节器类型。“发电机无功电流额定值PI调节器”通常以相对长的时间常数(即周期) 工作，在该时间常数内在该情形下无功电流值的变化是可能的，但是由于发电机的有效功率容量大而可以持续地提供大量无功电流。比较器将“实际无功电流”与“无功电流额定值”进行比较。补充地，相对而言效率低的变频器7 (图2、在短的时间内提供根据“无功电流额定值”不足的无功功率，或者在无功电流过剩的情况下从网络获得该无功功率。“变频器无功电流额定值PI调节器”计算要由变频器7提供的无功电流。这两个调节回路优选具有所谓的“界限”，该界限限制用于发电机和变频器的可能无功电流。图9示出了根据本发明的调节方法的效果。“变频器无功电流^ft加到从图7中已知的“发电机无功电流”时间变化曲线上。其中由此，变频器可以在50ms内将电流从0向上调节到额定电流。通过期间在该情形下无功电流值可能变化的这个短的时间常数(即周期)，变频器可以相对同步地补偿“发电机无功电流”的不期望的偏差，由此，相对于“无功电流额定值”的最大偏差不是先前的17A而只有3A。相应地，在这里只有“WKA电压”的不重要的波动能想到。通过以下方式实现了对“发电机无功电流”的更准确或至少还更快速的补偿，即只要基于风力发电设备调节的功率/扭矩跳变指令推断出无功电流需求量变化并且在无功电流调节中借助于数学模型基于网络阻抗和要传输的功率相应地规定该无功电流需求量， 通过变频器缩短用于无功电流补偿的时间。但是，除了上述对于无功电流调节借助于电气差动驱动装置进行的措施之外，还存在另一重要点，该点在一般要求的高电流质量的意义上可以与本发明结合地被考虑。即 风力发电设备在网络电压错误的情况下也应当保留网络中。该特性一般性地被称为在低电压穿越(LVRT)或高电压穿越(HVRT)，其在(例如E.ON Netz的)不同规程中准确定义。即使在具有网络馈入点中OV的最不利情况下的电压干扰的LVRT事件或具有过电压的HVRT 事件期间，如已经提到的那样，风力发电设备也应保留在网络中，这意味着，发电机8(图2) 的转速必须保持恒定，只要发电机8在电压恢复(即电压恢复到额定值)的情况下与网络同步。此外，变频器在HVRT事件期间可能从网络取出，以便保护其不受到不允许的过电压， 如果例如所谓的过电压放电器不提供足够的保护的话。图10为5丽风力发电设备示出了在可能的LVRT事件期间差动驱动装置的功率曲线，其中在该LVRT事件的情况下，网络电压在时间点0下降到零长达500ms。在对于图2的实施例，差动驱动装置6在LVRT事件开始时提供大约300kW的功率之后，该功率在最短的时间内下降到OkW。随后，差动驱动装置6获取直至大约300kW的功率。因为在该时间点根本没有或者至少没有足够的网络供电被提供，所以差动驱动装置6不能维持必要的转速 /扭矩调节，并且风力发电设备的转子1会使发电机8翻转(Kippen)，由此发电机8不再能保持所要求的转速以便在电压恢复的情况下与网络同步。所示示例仅仅表现了差动驱动装置6的功率的时间变化曲线的一种可能。对应于随机的风力情况以及在LVRT事件开始时刻所存在的风力发电设备的转子1或差动驱动装置6的转速/功率，当然同样可能出现差动驱动装置6在第一时刻必须获取功率。为了避免发电机8的翻转，图11示出了具有以下配置的一种电气差动驱动装置。 差动驱动装置14连接到由电动机侧IGBT桥16和网络侧IGBT桥17以及电容支持的直流中间回路18构成的变频器15。变频器15的电压借助于变压器9适配于发电机电压。中间回路存储器20连接到直流中间回路18，中间回路存储器20优选包括电容器21。可选地， 例如也可以使用蓄电池。电容器21优选是已经广泛地在风力发电设备中用作为用于转子板调节系统的蓄能器的所谓超级电容(Supercap)。所使用的电容器21的必需的电容量由在网络干扰期间为了差动驱动装置的驱动而需要的能量之和来计算得到。在这种情况下要考虑中间回路存储器20不仅必须提供能量而且必须存储能量，其中不知道首先涉及哪个要求。即优选对中间回路存储器20部分地加载，其中然后在该状况下对于必需的最大提供量和必需的最大存储量必须存在足够的电容量。由根据图10所示的示例可以推导首先大约IOkJ的差动驱动装置的能量产量，然后是大约50kJ的能量需求量。接下来，产量/需求量水平下降，或者LVRT事件总归在总共 500ms之后结束。也就是说，设置在IOOkJ的中间回路存储器20应当预加载以大约50kJ。出于优化的原因，可以使中间回路存储器20的预加载依赖于风力发电设备的工作状态。因为差动驱动装置在风力发电设备转速低于基本转速的情况下作为电机工作，所以在该工作状态下首先从中间回路存储器20获取能量。也就是说，中间回路存储器20必须根据要提供的最大能量需求被加载。相反，差动驱动装置在风力发电设备转速高于基本转速的情况下作为发电机工作，这意味着差动驱动装置首先对中间回路加载以便然后根据图10进行切换。因此，在该情形下，预加载可以更小，从而中间回路存储器20的所必需的最大存储容量被减小。即为了在根据图10的示例中能够由中间回路存储器20足够地提供能量，该中间回路存储器必须以大约40kJ被预加载。对于总需求还缺少的IOkJ在LVRT 事件开始时由差动驱动装置来加载。因为所必需的最小存储器能量基本上与风力发电设备的额定功率有关，因此对于优化的变形方案可以限定具有大约ma/Mw(风力发电设备额定功率)或包括足够的备用在内具有大约12kJ/MW(风力发电设备额定功率)的中间回路存储器20所必需的最小存储器能量。相反，在开头所述的设计变形方案中至少20kJ/MW(风力发电设备额定功率)是必需的。此外还考虑在很多情形下，LVRT事件最多持续150ms，从而所必需的存储器能量减小到上述所必需的最小存储器能量大约ma/MW(风力发电设备额定功率)的大约1/3，即减小到大约2. 5kJ/MW(风力发电设备额定功率)。如果中间回路存储器配备有电容器，则该中间回路存储器可以根据下式来设计能量[J]=电容[F]X 电压[V] 2/2其中，变频器的直流中间回路中的电压通常可以在电压上限SpO= 1150V和电压下限SpU = 900V之间变化。也就是说，在该情形下，最大可用的存储器能量根据下式来计算可用存储器能量=电容X (SpO2-SpU2)/2。在设备正常工作时，即当既不发生LVRT事件也不发生HVRT事件时，中间回路存储器20根据设备的工作状态在其可用存储器能量的20%到80%之间被加载，其中对于这样的载荷状态，对于所有能想到的工作状态存在足够的电容。补充地，在这里可以坚持在熟练设计的情况下可以将电容器支持的直流中间回路18的总体很小的电容器极板组用中间回路存储器20来代替。还可以使用蓄能器作为中间回路存储器20，该蓄能器被设计为大到其不仅能承担上述中间回路存储器20的功能而且同时还可以承担用于对风力发电设备的其他技术装置进行供给的蓄能器的功能，例如转子板调节系统。变频器15具有为了对中间回路存储器20进行适当的加载所必需的调节装置。为此，优选测量中间回路存储器20的电压。可选地，也可以借助于单独的加载装置对中间回路存储器20进行加载。为了实现最优电流质量，还可以由他励的同步发电机处理高次谐波(谐波)的问题。图12示出了他励同步电机的一个典型高次谐波谱。在这里，3次、5次、7次和13次的谐波尤其突出。与具有例如全逆变器的风力发电设备相比，这些谐波要相对高地通过适当的措施减小。减小这些谐波大小的一种可能是相应地机械地借助于转子的所谓倾斜和/或转子和定子的节距缩短来对同步发电机进行设置。但是，这样的措施导致制造成本提高，或者这由于缺少技术条件而限制了可能的供货方的可用性。因此，现有的变频器7被用于对同步发电机的谐波进行有源滤波。图13示出了一种已知方法，所谓的频域方法，具有以下级坐标系转换、滤波器、调节器、限幅器、去耦合装置/预旋转装置和坐标系逆转换。因此可能通过变频器生成与所测得的电流反相的谐波电流，并且因此选择性地补偿网络电流中的谐波。除了发电机的谐波之外，在网络中还可能存在例如源自变频器本身或者以其他方式产生的同样降低电流质量的其他谐波。通过测量网络电压，采集所有高次谐波，并且可以在有源滤波中进行考虑。图14示出了 3次、5次、7次和13次谐波被有源滤波了的高次谐波谱的明显改善。 改善质量依赖于变频器的所谓时钟频率，其中时钟频率越高就获得越好的效果。
上述实施方式同样能够应用到技术类似的应用中。主要涉及利用水流和洋流的水力发电站。与风力发电设备相同的基本条件，即变化的流速适用于该应用。在该情形下，驱动轴由被流动介质、例如水驱动的装置直接或间接地驱动。然后，驱动轴直接或间接地驱动差动传动结构。
权利要求
1.一种能量生成设备，尤其是风力发电设备，具有与动子(1)连接的驱动轴、发电机 (8)以及具有三个驱动或从动装置的差动传动机构(11至13)，其中第一驱动装置与所述驱动轴连接，从动装置与发电机(8)连接，第二驱动装置与电气的差动驱动装置(6，14)连接， 并且所述差动驱动装置(6，14)经由变频器(7,1 与网络(10)连接，其特征在于，所述变频器(7，15)的无功电流是能调节的。
2.根据权利要求1所述的能量生成设备，其特征在于，所述发电机(8)的无功电流是能调节的。
3.根据权利要求1或2所述的能量生成设备，其特征在于，所述变频器(7，15)的无功电流能以第一时间常数调节。
4.根据权利要求1至3之一所述的能量生成设备，其特征在于，所述发电机(8)的无功电流能以第二时间常数调节。
5.根据权利要求3和4所述的能量生成设备，其特征在于，所述第一时间常数比所述第二时间常数短。
6.根据权利要求1至5之一所述的能量生成设备，其特征在于，电机(6)是三相电机。
7.根据权利要求6所述的能量生成设备，其特征在于，所述电机(6)是永磁铁激励的同步三相电机。
8.根据权利要求1至7之一所述的能量生成设备，其特征在于，所述驱动轴是风力发电设备的转子轴。
9.根据权利要求1至8之一所述的能量生成设备，其特征在于，所述变频器(7，15)在直流中间回路(18)中具有电气的蓄能器00)。
10.根据权利要求1至9之一所述的能量生成设备，其特征在于，所述变频器(7，15)能调节以对所述能量生成设备、尤其是所述发电机(8)的谐波进行有源滤波。
11.一种能量生成设备的操作方法，所述能量生成设备尤其是风力发电设备，所述能量生成设备具有与动子(1)连接的驱动轴、发电机(8)以及具有三个驱动或从动装置的差动传动机构(11至13)，其中第一驱动装置与所述驱动轴连接，从动装置与发电机(8)连接，第二驱动装置与电气的差动驱动装置(6，14)连接，并且所述差动驱动装置(6，14)经由变频器(7，15)与网络(10)连接，其特征在于，调节所述变频器(7，15)的无功电流。
12.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，调节所述发电机(8)的无功电流。
13.根据权利要求11或12所述的操作方法，其特征在于，以第一时间常数调节所述变频器(7,15)的无功电流。
14.根据权利要求11至13之一所述的操作方法，其特征在于，以第二时间常数调节所述发电机(8)的无功电流。
15.根据权利要求13和14所述的操作方法，其特征在于，所述第一时间常数比所述第二时间常数短。
16.根据权利要求11至15之一所述的操作方法，其特征在于，所述能量生成设备的无功电流额定值是所述能量生成设备的无功电流与用于具有至少两个能量生成设备的网络连接的补偿的无功电流之和。
17.根据权利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述能量生成设备的无功电流被预规定为恒定值。
18.根据权利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述能量生成设备的无功电流被预规定为变化值。
19.根据权利要求16至18之一所述的操作方法，其特征在于，在能量生成设备的功率和/或扭矩发生预规定的变化的情况下，预规定用于所述网络连接的补偿的无功电流的变化。
20.根据权利要求19所述的操作方法，其特征在于，与所述能量生成设备的功率和/或扭矩发生预规定的变化同时地预规定用于所述网络连接的补偿的无功电流的变化。
21.根据权利要求19或20所述的操作方法，其特征在于，借助于数学模型基于网络阻抗和要传输的功率相应地预规定用于所述网络连接的补偿的无功电流的变化。
22.根据权利要求16至21之一所述的操作方法，其特征在于，所述能量生成设备或能量生成设备组的无功电流被调节为使得所有能量生成设备的无功电流之和等于在网络馈入点预规定的值。
23.根据权利要求11至22之一所述的操作方法，其特征在于，所述无功电流的预规定的值被调节为使得在网络馈入点处输入到网络中的电压处于预规定的极限值内。
24.根据权利要求11至23之一所述的操作方法，其特征在于，测量风速，根据所测得的风速计算能量生成设备的由此所预期的功率跳变，并且计算由此所预期的无功电流额定值。
25.根据权利要求M所述的操作方法，其特征在于，所述无功电流额定值由风力发电设备的无功电流和用于网络连接的补偿的无功电流构成。
26.根据权利要求M和25所述的操作方法，其特征在于，所述无功电流的预规定的值被调节为使得在网络馈入点处输入到网络中的电压处于预规定的极限值内。
全文摘要
能量生成设备、尤其是风力发电设备具有与动子(1)连接的驱动轴、发电机(8)以及具有三个驱动或从动装置的差动传动机构(11至13)，其中第一驱动装置与驱动轴连接，从动装置与发电机(8)连接，第二驱动装置与电气的差动驱动装置(6，14)连接。差动驱动装置(6，14)经由变频器(7，15)与网络(10)连接，变频器(7，15)的无功电流是能调节的。
文档编号H02J3/18GK102405574SQ201080017367
公开日2012年4月4日 申请日期2010年4月20日 优先权日2009年4月20日
发明者格拉尔德·黑亨贝格尔 申请人:格拉尔德·黑亨贝格尔