过滤器引起的功率转换器的谐波失真。一过电压保护(OVP)电路也被耦合到发生器。OVP电路工作在过压条件下不受损坏，以保护电源转换器。
[0017]发电机电源通过定子到电网。定子连接到电网通过三角洲(“三角洲”)连接器和主要连接器或通过Y型连接器和主连接器。和主要连接器A连接器可以配置定子绕组，使他们在三角连接。Y型接头和主连接器可以配置，所以他们是在一个Y连接绕组在定子。在一个实现中，使用相同的定子绕组DELTA和Y连接。以这种方式，一个Y形接法可以减少在定子的铁损和低风速允许更宽的速度范围内。因此，发电机可以选择性地从定子通过DELTA电网提供电力。连接器和主连接器或连接器和主CONNECTER。此外，这使得风力涡轮机，以减少功率损耗，通过有选择地发生器连接到电网的德尔塔DELTA。连接器131A和主连接器或Y型连接器131B和主连接器105。的网格工作在一个固定的频率作为3相690V公用电网。该网格也可以工作在其他的电压或固定的频率，例如50赫兹，或具有不同的相数。
[0018]电源转换器
变速风力涡轮机包括耦合到功率转换器来控制涡轮机内的组件，包括调节涡轮机的输出功率流和控制部件，如电源转换器的转换器处理器。在一个实施例中，转换器处理器控制功率转换器中的有源元件，以便控制提供给电网的总电量的。这样的电量可能包括提供给电网的总电流和功率。转换器处理器控制功率转换器的操作将在下面更详细地进行说明。
[0019]电源转换器包括一个活跃的发电机侧逆变器，直流母线，功耗元件，和被动电网侧整流器。为了说明的目的，电源转换器与单元素所示，然而，任意数量的元素，在功率转换器可以被实现。例如，功率转换器可以包括任意数量的无源整流器并联无源整流器。这样的结构是特别有用的风力涡轮机的情况下，提供了一个低功率模式和至少一个较高的功率模式，其中一个或多个并联整流器，将在更高的发电机模式(次)启动。也可以设置多个散热能力元件。
[0020]风力涡轮机的正常运行在同步速度以下，功率流从功率转换器被引导到发生器。因此，在大多数情况下，有效的逆变器的组件作为逆变器转换的直流母线上的直流电压转换为可变频率的交流信号发生器。因此，在以下的实施方式中，有源逆变器的简称为“逆变器”。然而，在某些情况下，风力涡轮机可以工作在高于同步转速，使得功率流是相反的和有源逆变电路的组件可以被用作一个整流器。即，当功率流是相反的，有源逆变电路的工作被从发生器产生用于功率转换器转换为直流电压的转换多余的电力。这样，多余的功率可消耗或者排出的散热元件，这将在下面进一步详细解释。
[0021]有源逆变电路包括一个三相桥式配置的有源元件或开关。在一个实施例中，有源开关的IGBT。这些有源开关可以是其它类型的开关，例如，例如，双极结型晶体管或场效应晶体管。
[0022]在一个实施例中，脉冲宽度调制(PWM)电流调节技术是根据一个标量控制算法(“标量控制算法”)，如下文所述，用于选择性地控制在有源逆变电路中的有源开关。标量控制算法允许从个人和/或独立的PWM控制转子的基础上测量的电气量的网格中的每个阶段的每个阶段。标量控制算法可以控制的，单独和/或独立的网格中的每个阶段的电气量。虽然也可以采用其他的控制方法，如使用磁场定向控制的转矩控制中，如在’187专利中所描述的，FOC型控制以不同的方式实施，执行不同的功能，并实现了较差的结果比本文所述功率控制方法。
[0023]在低于和高于同步转速的有源逆变器的操作现在将说明。在同步速度以下，有源逆变器作为一个逆变器，将直流母线上的直流电压转换成可变频率的交流信号被提供给发生器。在高于同步转速，有源逆变器用作整流器，可变频率的交流信号转换为DC电压，直流母线被安置在从发生器。正如将要进一步详细描述如下，当直流母线上的直流电压超过阈值时，功率耗散元件将直流母线上的电压降低，从发生器产生的燃烧掉多余的电力。
[0024]链路包括一系列的电容器元件。在一些实施方式中，可以添加一组或多组的电阻对电容器进行放电的元素和改善对称性。特别是，各部分的链路两端的电压降应该是基本相同的(或基本对称的)。然而，直流母线，可以与其他类型的电压的存储电路配置中实现。
【主权项】
1.变速风力涡轮机，包括:装置，用于产生电力到电力网的功率转换系统从电网提供电力的发电装置以低于同步转速和消散从上述发电装置的发电能力过剩同步速度，和耦合到所述电力转换系统的控制器控制的电力变换系统，提供电源的控制装置，用于发电，变速风力涡轮机，包括:一个发电机侧变流器的直流(DC)链路耦合到发电机侧变流器的功率消散元件，其连接到DC链路选择性地消耗多余的电力从发电机；和一个无源电网侧整流器转换固定从电网的频率的交流电流(AC)信号转换为直流电压，其中，发电机侧变流器通过直流母线和发电机侧变流器的直流电压被提供给发电机转换为可变频率的交流信号转换成直流电压。
2.变速风力涡轮机，其特征在于，包括:接收来自发电机的功率流，确定，如果发电机运行在低于或高于同步转速；指示接收到的功率流的发电机，如果被确定为工作在低于同步速度发电机多余的电力和散热从接收到的功率流，如果被确定为在同步转速以上运行发电机。
3.根据权利要求3的方法，其特征在于，所述指示接收到的功率，包括:直流电压信号转换成可变频率的交流信号，并引导到发电机的交流信号。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，所述消耗多余的电力，包括可变频率的交流信号转换为直流电压信号，并从发电机指挥的直流电压信号的相差的发电机。
5.如权利要求5所述的方法，其特征在于，包括消耗多余的电力消耗过剩电源产生的直流电压信号。
6.变速风力涡轮机，其特征在于，包括:一个连接到风叶片，用于产生电功率的发电机，以及耦合到发电机的功率转换器，和控制所产生的电力，电源转换器包括一个发电机侧变流器的DC链路，一个功率耗散元件，和一个无源电网侧整流器，其特征在于，所述主动侧发生器转换成可变频率的交流信号被提供给发电机或可变频率的交流信号转换为直流电压的发电机，从直流母线的直流电压信号供给到DC链路的信号，其特征在于，所述功率耗散元件消耗多余的电力由发电机侧变流器的直流电压产生的信号。
7.根据权利要求7的方法，其特征在于，所述的发电机侧变流器，从直流母线转换为可变频率的交流信号转换成直流电压信号，如果发电机运行在低于同步速度的变速风力涡轮机的。
【专利摘要】变速风力涡轮机，使用标功率控制和依赖间距控制的变速风力发电机披露。变速涡轮机可包括发电机，电力网和耦合到发电机的功率转换系统提供动力。的电力变换系统可以包括至少一个无源电网侧整流。的电力变换系统可提供电源的发电机使用无源电网侧整流。变速风力涡轮机还可以使用标功率控制，对电网的电气量，以提供更精确的控制。变速风力涡轮机可能进一步使用依赖变桨控制，提高响应的风力涡轮机。
【IPC分类】F03D7-00, H02J3-38, F03D9-00, H02P9-04
【公开号】CN104600739
【申请号】CN201310532142
【发明人】不公告发明人
【申请人】新昌县冠阳技术开发有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年11月3日