技术领域
[0001] 本
说明书的
实施例大体上涉及功率生成系统，且特别地涉及用于增加由功率生成系统产生的
能量的方法和系统。
背景技术
[0002] 一些当前可用的混合功率生成系统采用双馈感应发
电机(DFIG)、诸如
原动机(例如，
风力涡轮)的功率源和辅助功率源(例如，光伏(PV)功率源)。在混合功率生成系统的一些配置中，次级功率源经由一个或多个功率转换器联接到DFIG。在混合功率生成系统的操作期间，电功率可由DFIG和次级功率源中的一个或两个来生成。因此生成的电功率可供应至联接到混合功率生成系统的电负载和/或
电网。
[0003] 在某些情况下，由辅助功率源生成的电功率的排出由参数限制，该参数包括但不限于(一个或多个)功率转换器的额定功率和/或DFIG的转差功率。在某些情况下，即使由DFIG生成的电功率低且由辅助功率源生成的电功率在转换器的额定容量内，仅可排出有限量的由辅助功率源生成的电功率。因此，如果混合功率生成系统中没有能量存储能力，可减小由辅助功率源生成的过量电功率。
[0004] 由辅助功率生成的电功率的此类有限排出导致电功率的浪费和由混合功率生成系统产生的电功率的减小。而且，由(一个或多个)功率转换器施加的限制和DFIG的转差功率极大地限制对于来自辅助功率源(诸如PV功率源)的电功率的集成能力。因此，由功率生成系统生成的电功率有限。
发明内容
[0005] 根据本说明书的一个实施例，提出一种功率生成系统。功率生成系统包括原动机。功率生成系统还包括可操作地联接到原动机的
双馈感应发电机(DFIG)，其中DFIG包括
转子绕组和
定子绕组。此外，功率生成系统包括可电连接到转子绕组的转子侧转换器。而且，功率生成系统还包括可电连接到公共联接点(PCC)的线路侧转换器，其中线路侧转换器和转子侧转换器经由直流(DC)链路联接到彼此。而且，功率生成系统包括电联接到DC链路的次级功率源。另外，功率生成系统包括控制子系统。控制子系统包括设置在DFIG的转子绕组与PCC之间的多个
开关元件。此外，控制子系统包括
控制器，控制器可操作地联接到多个开关元件，且配置成基于对应于原动机、DFIG或辅助功率源中的至少一个的操作参数值来选择性地控制多个开关元件中的一个或多个开关元件的开关，以将转子侧转换器并联连接到线路侧转换器，以增加由功率生成系统产生的电功率。
[0006] 根据本说明书的一个实施例，提出一种用于操作功率生成系统的控制子系统。功率生成系统包括原动机、线路侧转换器、转子侧转换器以及机械地联接到原动机的DFIG，其中DFIG包括转子绕组和定子绕组，且其中功率生成系统还包括次级功率源，该次级功率源联接到设置在线路侧转换器与转子侧转换器之间的DC链路。该控制子系统包括多个开关元件，其联接在转子绕组与PCC之间，以选择性地将转子侧转换器与线路侧转换器并联连接，以增加由功率生成系统产生的电功率。
[0007] 根据本说明书的一个实施例，提出一种功率生成系统。功率生成系统包括
风力涡轮。功率生成系统还包括可操作地联接到风力涡轮的DFIG，其中DFIG包括转子绕组和定子绕组。此外，功率生成系统包括可电连接到转子绕组的转子侧转换器。而且，功率生成系统还包括可电连接到PCC的线路侧转换器，其中线路侧转换器和转子侧转换器经由DC链路联接到彼此。而且，功率生成系统包括电联接到DC链路的光伏功率源。另外，功率生成系统包括控制子系统。控制子系统包括设置在DFIG的转子绕组与PCC之间的多个开关元件。此外，控制子系统包括控制器，该控制器可操作地联接到多个开关元件，且配置成基于对应于风力涡轮的风速值选择性地控制多个开关元件中的一个或多个开关元件的开关，以将转子侧转换器并联连接到线路侧转换器，以增加由功率生成系统产生的电功率。
[0008] 根据本说明书的一个实施例，提出一种用于增加由功率生成系统产生的电功率的方法。功率生成系统包括原动机、可操作地联接到原动机的DFIG、可电连接到DFIG的转子绕组的转子侧转换器、可电连接到PCC的线路侧转换器，且其中线路侧转换器和转子侧转换器经由DC链路联接到彼此，以及电联接到DC链路的次级功率源。方法包括由控制器确定对应于原动机、DFIG或次级功率源中的至少一个的操作参数值。方法还包括基于操作参数值由控制器选择性地控制多个开关元件中的一个或多个开关元件的开关，以将转子侧转换器并联连接到线路侧转换器，以增加由功率生成系统产生的电功率，其中控制器联接到多个开关元件，且其中多个开关元件设置在转子绕组与PCC之间。
附图说明
[0009] 在参照附图阅读以下详细描述时，本说明书的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的符号表示图各处相似的部分，其中：图1是根据本说明书的一个实施例的功率生成系统的
框图表示；
图2是根据本说明书的一个实施例的另一功率生成系统的框图表示；
图3是根据本说明书的一个实施例的另一功率生成系统的框图表示；
图4是根据本说明书的一个实施例的基于风的功率生成系统的框图表示；
图5是根据本说明书的一个实施例的用于增加由图1-4的功率生成系统生成的电功率
的方法的
流程图；
图6是根据本说明书的一个实施例的用于增加由图1或图4的功率生成系统生成的电功率的方法的流程图；
图7是根据本说明书的一个实施例的用于增加由图2或图3的功率生成系统生成的电功率的方法的流程图；
图8是根据本说明书的一个实施例的用于增加由图1-4中的任一个的功率生成系统生
成的电功率的方法的流程图；以及
图9是根据本说明书的一个实施例的用于重新配置图1-4中的任一个的功率生成系统
的方法的流程图。
具体实施方式
[0010] 如本文中使用的，用语“可”和“可为”指示在成组的情形内发生的可能性；拥有特定性质、特性或功能；和/或通过表达与所修饰动词相关联的能力、容量或可能性中的一个或多个来修饰另一动词。因此，“可”和“可为”的使用指示所修饰的用语对于所指示的容量、功能或使用是明显适当、能够或适合的，同时考虑到在一些情形中，所修饰的用语有时可能不适当、不能够或不适合。
[0011] 根据本说明书的一些实施例，提出一种功率生成系统。功率生成系统包括原动机。功率生成系统还包括可操作地联接到原动机的双馈感应发电机(DFIG)，其中DFIG包括转子绕组和定子绕组。此外，功率生成系统包括可电连接到转子绕组的转子侧转换器。而且，功率生成系统还包括可电连接到公共联接点(PCC)的线路侧转换器，其中线路侧转换器和转子侧转换器经由直流(DC)链路联接到彼此。而且，功率生成系统包括电联接到DC链路的次级功率源。另外，功率生成系统包括控制子系统。控制子系统包括设置在DFIG的转子绕组与PCC之间的多个开关元件。此外，控制子系统包括控制器，该控制器可操作地联接到多个开关元件，且配置成基于对应于原动机、DFIG或辅助功率源中的至少一个的操作参数值来选择性地控制多个开关元件中的一个或多个开关元件的开关，以将转子侧转换器并联连接到线路侧转换器，以增加由功率生成系统产生的电功率。根据本说明书的一些实施例，还提出用于增加由功率生成系统产生的电功率的控制子系统和方法。
[0012] 图1是根据本说明书的一个实施例的功率生成系统(100)的框图表示。在一些实施例中，功率生成系统(100)包括原动机(102)、双馈感应发电机(DFIG)104、转子侧转换器(106)、线路侧转换器(108)、次级功率源(110)和控制子系统(112)。DFIG(104)可操作地联接到原动机(102)。转子侧转换器(106)设置在线路侧转换器(108)与DFIG(104)之间。如图1中示出的，线路侧转换器(108)和DFIG(104)也联接到公共联接点(PCC)(114)。线路侧转换器(108)经由链路(144)联接到PCC(114)。DFIG(104)的定子绕组(122)经由链路(140)联接到PCC(114)。链路(140、144)中的每个可为三相电链路。在一些实施例中，功率生成系统(100)还可包括联接到PCC(114)的
变压器(116)。功率生成系统(100)可经由变压器(116)联接到电网(未示出)或电负载。在一些实施例中，PCC(114)可经由开关元件(148)联接到变压器(116)。
[0013] 功率生成系统(100)可配置成生成交流(AC)电功率，且从功率生成系统(100)的输出功率端口(118)供应AC电功率。输出功率端口(118)处的AC电功率可为单相或多相的，诸如三相电功率。在功率生成系统(100)中，控制子系统(112)可操作地联接，以增加由功率生成系统(100)生成的电功率。在某些实施例中，控制子系统(112)可控制由功率生成系统(100)生成的电功率，使得不违反变压器(116)的预先限定的设备平衡(BoP)极限。BoP极限包括下者中的至少一个：变压器(116)的最大有功功率极限、变压器(116)的最大视在功率极限、变压器(116)的最大视在
电流极限、变压器(116)的最大
温度极限。
[0014] 原动机(102)等同于可有助于将旋转运动给予DFIG(104)的旋转元件(例如，转子)的任何系统。原动机(102)的非限制性示例可包括风力涡轮(见图4)、潮汐涡轮、
水力涡轮、可以以可变速度操作的
发动机、燃气涡轮、
压缩机，或其组合。
[0015] DFIG(104)包括定子(120)、卷绕在定子(120)上的定子绕组(122)、转子(124)，以及卷绕在转子(124)上的转子绕组(126)。在一些实施例中，定子绕组(122)和转子绕组(126)两者可为多相绕组，诸如三相绕组。DFIG(104)机械地联接到原动机(102)。例如，DFIG(104)的转子(124)经由轴(123)机械地联接到原动机(102)的旋转元件，使得原动机(102)的旋转元件的旋转引起DFIG(104)的转子(124)的旋转。
[0016] DFIG(104)的转子(124)以一定的旋转速度操作，该旋转速度可为取决于原动机(102)的旋转元件的旋转速度的同步速度、次同步速度或超同步速度。在一个示例中，转子(124)的同步速度可使用等式(1)来限定。
[0017] 在等式(1)中，Ns表示转子(124)的同步速度，p表示转子(124)中的极数，且f表示电网
电压的
频率。因此，转子(124)的次同步速度可限定为低于转子(124)的同步速度的任何速度。类似地，转子(124)的超同步速度可限定为高于转子(124)的同步速度的任何速度。
[0018] 在操作期间，DFIG(104)配置成取决于转子(124)的旋转速度在定子绕组(122)处生成电功率。定子绕组(122)处生成的电功率在下文中备选地称为“定子功率”(PStator)。此外，DFIG(104)配置成取决于转子(124)的旋转速度在转子绕组(126)处生成或吸收电功率。例如，DFIG(104)配置成当转子(124)以超同步速度操作时在转子绕组(126)处生成电功率。
DFIG(104)配置成当转子(124)以次同步速度操作时在转子绕组(126)处吸收电功率。转子绕组126处生成或吸收的电功率在下文中备选地称为“转差功率”。转差功率(PSlip)的量值取决于DFIG(104)的转差率(slip)值。在一个实施例中，转差率值S可使用等式(2)来确定。
[0019] 其中Ns表示转子(124)的同步速度，且Nr表示转子(124)的每分钟转数(rpm)。
[0020] 转子侧转换器(106)电联接到DFIG(104)的转子绕组(126)。在图1的实施例中，转子侧转换器(106)经由控制子系统(112)沿着链路(142)电联接到转子绕组(126)。链路(142)可为三相电链路。线路侧转换器(108)直接或经由变压器(未示出)电联接到PCC(114)。转子侧转换器(106)和线路侧转换器(108)经由DC链路(128)电联接到彼此。DC链路(128)可包括至少两个导体(未示出)，一个保持在正电位处，且另一个保持在负电位处。DC链路(128)还可包括电联接在DC链路(128)的两个导体之间的DC链路电容器(未示出)。转子侧转换器(106)可为AC-DC转换器，且配置成将AC功率转换成DC功率。在另一实施例中，转子侧转换器(106)可为DC-AC转换器。线路侧转换器(108)可为DC-AC转换器，且配置成将DC功率转换成AC功率。在另一实施例中，线路侧转换器(108)可为AC-DC转换器。
[0021] 此外，在一些实施例中，定子绕组(122)经由控制子系统(112)联接到PCC(114)，以供应定子功率(PStator)。在一些实施例中，定子绕组(122)经由变压器(未示出)联接到PCC(114)。当转子(124)以超同步速度操作时，转差功率(PSlip)经由转子侧转换器(106)和线路侧转换器(108)向PCC(114)供应。
[0022] 而且，功率生成系统(100)还包括联接到DC链路(128)的次级功率源(110)。在一些实施例中，次级功率源(110)可经由开关元件(150)联接到DC链路(128)。如本文中使用的用语“次级功率源”是指能够生成和/或向DC链路(128)供应诸如DC功率的次级功率(PSecondary)的功率源。次级功率源(110)的非限制性示例可包括光伏(PV)功率源、
电池、
燃料电池、基于可再生能量的功率发电机、基于不可再生能量的功率发电机，或其组合。在一些实施例中，次级功率源(110)可配置成向DC链路(128)供应次级电功率。在某些实施例中，次级功率源(110)可包括DC-DC转换器(未示出)，以控制次级电功率向DC链路(128)的供应。
[0023] 在一些实施例中，功率生成系统(100)还包括能量存储装置(152)。能量存储装置(152)可包括一个或多个电池、电容器，或其组合。能量存储装置(152)可联接到DC链路(128)，且配置成存储DC链路(128)上可用的功率或在需要时向DC链路(128)供应功率。
[0024] 此外，功率生成系统(100)还包括用于控制由功率生成系统(100)产生的电功率的控制子系统(112)(使用虚线区域示出)。更特别地，控制子系统(112)配置成操作功率生成系统(100)，使得增加由功率生成系统(100)产生的电功率。
[0025] 如图1中示出的，控制子系统(112)包括多个开关元件，其设置在DFIG(104)的转子绕组(126)与PCC(114)之间。更特别地，连接在DFIG(104)的转子绕组(126)与PCC(114)之间的多个开关元件包括第一开关元件(130)和第二开关元件(132)。第一开关元件(130)沿着链路(146)联接在互连
端子(138)与PCC(114)之间，且其中互连端子(138)位于转子侧转换器(106)和转子绕组(126)之间。链路(146)是三相电链路。此外，如图1中示出的，第二开关元件(132)联接在互连端子(138)与DFIG(104)的转子绕组(126)之间。而且，在某些实施例中，控制子系统(112)还可包括第三开关元件(134)，第三开关元件(134)联接在DFIG(104)的定子绕组(122)与PCC(114)之间。虽然控制子系统(112)示为具有三个开关元件(130-134)，也可设想带有更少或更多数量的开关元件的控制子系统(112)。
[0026] 开关元件(130-134、148和150)可能够
电子地控制。在一些实施例中，开关元件(130-134、148和150)可为
半导体开关。此类
半导体开关的非限制性示例可包括晶体管、栅极换流晶闸管、
场效应晶体管、
绝缘栅双极晶体管、栅极截止晶闸管、静态感应晶体管、静态感应晶闸管，或其组合。而且，用来形成半导体开关的材料可包括但不限于
硅(Si)、锗(Ge)、
碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)，或其组合。
[0027] 在某些实施例中，设置在DFIG(104)的转子绕组(126)与PCC(114)之间的多个开关元件还可包括设置在DC链路(128)中的一个或多个开关(未示出)。例如，一个开关可沿着保持在正电位处的导体设置，且一个开关可沿着保持在正电位处的导体设置。可控制设置在DC链路(128)中的开关，以使转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)断开，从而中断DC链路(128)且将次级功率源(110)连接到转子侧转换器(106)和线路侧转换器(108)两者。因此，来自次级功率源的次级电功率可向转子侧转换器(106)和线路侧转换器(108)两者并行地供应。因此，次级电功率可通过转子侧转换器(当第一开关元件(130)在传导状态下操作时)和线路侧转换器(108)两者向PCC(114)供应。而且，在某些实施例中，当DC链路(128)经由设置在DC链路(128)中的开关中断时，到转子绕组(126)的电激励(即，电流/功率)可经由转子侧转换器(106)和第二开关元件(132)来供应。在此类配置中，转子侧转换器(106)生成来自从次级功率源(110)接收的次级电功率的此类电激励。
[0028] 控制子系统(112)还包括控制器(136)。控制器(136)可操作地联接到开关元件(130-134)，且配置成控制开关元件(130-134)的开关。虽然未在图1中示出，在一些实施例中，控制器(136)也可操作地联接到开关元件(148、150)，且配置成控制开关元件(130-134)的开关。在一些实施例中，控制器(136)还可操作地联接到转子侧转换器(106)、线路侧转换器(108)和次级功率源(110)，以控制转子侧转换器(106)、线路侧转换器(108)和次级功率源(110)的功能来用于控制流过其中的电功率。在一些实施例中，控制器(136)还可联接到另一监控控制器(未示出)，且配置成基于从监控控制器接收的控制命令/设定点来控制开关元件(130-134、148、150)、转子侧转换器(106)和线路侧转换器(108)中的一个或多个的操作。在一些实施例中，控制器(136)可包括专
门编程的通用计算机、电子处理器(诸如
微处理器)、数字
信号处理器和/或
微控制器。此外，控制器(136)可包括输入/输出端口和存储介质，诸如电子
存储器。微处理器的各种示例包括但不限于精简指令集计算(RISC)架构类型的微处理器或复杂指令集计算(CISC)架构类型的微处理器。此外，微处理器可为单核类型或多核类型。备选地，控制器(136)可实施为
硬件元件，诸如带有处理器的
电路板，或实施为在处理器(诸如个人计算机(PC)或微控制器)上运行的
软件。
[0029] 在一些实施例中，控制器(136)可配置成确定对应于DFIG(104)和/或原动机(102)的操作参数值。操作参数的非限制性示例可包括风速、原动机(102)的操作速度、DFIG(104)的转子(124)的操作速度、转子绕组处的电压水平(即，转差功率(PSlip)的量值)、定子绕组处的电压水平(即，定子功率(PStator)的量值)、由DFIG(104)生成的总功率的水平、在预定的未来持续时间内对应于DFIG(104)的DFIG输出功率度量(稍后描述)、在预定的未来持续时间内对应于次级功率源(110)的次级功率度量(稍后描述)。
[0030] 而且，控制器(136)可至少基于操作参数值通过控制多个开关元件(130、132)中的一个或多个的开关来重新配置功率生成系统(100)，以增加由功率生成系统(100)产生的电功率。在某些实施例中，控制器(136)配置成基于操作参数值来控制第三开关元件(134)或多个开关元件(130、132)中的至少一个的开关，以将转子侧转换器(106)并联连接到线路侧转换器(108)，以增加由功率生成系统(100)产生的电功率。更特别地，控制器(136)配置成向第三开关元件(134)或多个开关元件(130、132)中的至少一个发送
控制信号，以在传导状态或非传导状态下操作第三开关元件(134)或多个开关元件(130、132)中的至少一个。连同图5、图6、图8和图9一起描述重新配置功率生成系统(100)的另外的细节。
[0031] 图2是根据本说明书的一个实施例的另一功率生成系统(200)的框图表示。图2的功率生成系统(200)可表示图1的功率生成系统(100)的一个实施例，且包括与图1中所使用的一些类似构件。功率生成系统(200)包括如图2中示出的那样互连的原动机(102)、DFIG(104)、转子侧转换器(106)、线路侧转换器(108)、次级功率源(110)和控制子系统(212)。
[0032] 图2的控制子系统(212)表示图1的控制子系统(112)的一个实施例。控制子系统(212)包括多个开关元件(130、201)和第三开关元件(134)。与图1的控制子系统(112)相比，图2的控制子系统(212)另外包括能量存储装置(202)和逆变器(204)。在一些实施例中，控制子系统(212)还可包括联接在DC链路(128)与能量存储装置(202)之间的DC-DC转换器(214)。而且，在图2的实施例中，开关元件201可为双向开关。
[0033] 能量存储装置(202)可包括一个或多个电池、电容器，或其组合。在一些实施例中，能量存储装置(202)可电联接到逆变器(204)。更特别地，能量存储装置(202)的输出端口(206)联接到逆变器(204)的输入端口(208)。逆变器(204)可从能量存储装置(202)的输出端口(206)接收DC功率。在一些实施例中，逆变器(204)为DC到AC转换器，且配置成在逆变器(204)的输出端口(210)处将输入DC功率转换成输出AC功率。如图2中示出的，逆变器(204)的输出端口(210)联接到开关元件(201)。
[0034] 控制子系统(212)的控制器(136)联接到开关元件(130、201)。而且，控制器(136)可至少基于对应于DFIG(104)、原动机(102)和/或次级功率源(110)的操作参数值来重新配置功率生成系统(200)，以增加由功率生成系统(200)产生的电功率。更特别地，控制器(136)配置成控制开关元件(130和201)的开关，从而增加由功率生成系统(200)产生的总电功率。控制器(136)配置成向第一开关元件(130)发送控制信号，以在传导状态或非传导状态下操作第一开关元件(130)。而且，控制器(136)配置成向第二开关元件(201)发送控制信号，以在内部激励状态下或在外部激励状态下操作第二开关元件(201)。在内部激励状态下，第二开关元件(201)允许转子侧转换器(106)与转子绕组(126)之间的电连接。在外部激励状态下，第二开关元件(201)允许逆变器(204)的输出端口(210)与转子绕组(126)之间的电连接。连同图5、图7、图8和图9一起描述重新配置功率生成系统(200)的另外的细节。
[0035] 在一些实施例中，控制器(136)还可配置成控制DC-DC转换器(214)的操作以便于能量存储装置(202)的充电。因此，当DC-DC转换器(214)操作时，能量存储装置(202)经由DC-DC转换器(214)使用DC链路(128)上可用的功率来充电。
[0036] 图3是根据本说明书的一个实施例的另一功率生成系统(300)的框图表示。图3的功率生成系统(300)可表示图2的功率生成系统(200)的一个实施例，且包括与图2中所使用的一些类似构件。功率生成系统(300)包括如图3中示出的那样互连的原动机(102)、DFIG(104)、转子侧转换器(106)、线路侧转换器(108)、次级功率源(110)和控制子系统(312)。
[0037] 图3的控制子系统(312)表示图2的控制子系统(212)的一个实施例。控制子系统(312)包括多个开关元件(130、201)、第三开关元件(134)和逆变器(204)。与图2的控制子系统(212)相比，图3的控制子系统(312)不包括能量存储装置(202)。在图3的实施例中，逆变器(204)的输入端口(208)联接到DC链路(128)。逆变器(204)从DC链路(128)接收输入DC功率，且将输入DC功率转换成输出AC功率。逆变器(204)的输出端口(210)联接到开关元件(201)。控制器(136)可操作地联接到开关元件(130、201)。此外，控制器(136)可至少基于对应于DFIG(104)、原动机(102)和/或次级功率源(110)的操作参数值来重新配置功率生成系统(300)，以增加由功率生成系统(300)产生的电功率。更特别地，控制器(136)配置成控制开关元件(130、201)的开关，使得增加由功率生成系统(300)产生的总电功率。连同图5、图7、图8和图9一起描述重新配置功率生成系统(300)的另外的细节。
[0038] 在某些实施例中，在图2和图3的配置中，控制器(136)可配置成在DFIG(104)启动、当转子(124)的操作速度低于最小rpm值时或当转子(124)的操作速度高于最大rpm值时中的一个或多个期间操作第三开关元件(134)。最小rpm值表示在DFIG(104)低于该操作速度操作的情况下DFIG(104)可受损坏的转子(124)的操作速度。最大rpm值表示在DFIG(104)高于该操作速度操作的情况下转子绕组(126)处生成的功率可损坏转子侧转换器(106)和线路侧转换器(108)中的一个或两个的转子(124)的操作速度。因此，在图2和图3的实施例中，控制器(136)可配置成以最小rpm值与最大rpm值之间的范围中的转子(124)的操作速度在传导状态下操作第三开关元件(134)。而且，控制器(136)可配置成当转子(124)的操作速度在最小rpm值与最大rpm值之间的范围外时在非传导状态下操作第三开关元件(134)，使得安全地操作DFIG(104)以及转子侧转换器(106)和线路侧转换器(108)。而且，在某些实施例中，控制器(136)可配置成在故障状况期间在非传导状态下操作第三开关元件(134)。
[0039] 图4是根据本说明书的一个实施例的基于风的功率生成系统(400)的框图表示。图4的基于风的功率生成系统(400)可表示图1的功率生成系统(100)的一个实施例，且包括与图1中所使用的一些类似构件。例如，功率生成系统(400)包括如图4中示出的那样互连的DFIG(104)、转子侧转换器(106)、线路侧转换器(108)和控制子系统(112)。在图4的实施例中，风力涡轮(402)用作原动机，且光伏(PV)功率源401用作次级功率源。
[0040] 风力涡轮(402)可包括转子(404)、
塔架(408)和联接到转子(404)的轴(410)。转子(404)安装在塔架(408)上。而且，多个
转子叶片(412)联接到轴(410)。风力涡轮(402)可直接地或通过
齿轮箱(未示出)经由轴(410)可操作地联接到DFIG(104)。在操作期间，基于风的速度和方向，转子叶片(412)旋转，引起轴(410)旋转。轴(410)的旋转速度可基于各种参数，包括但不限于转子叶片(412)的
俯仰和施加在转子叶片(412)上的转矩。而且，轴(410)的旋转引起DFIG(104)的转子(124)的旋转，导致取决于风力涡轮(402)周围的风速生成定子功率(PStator)和转差功率(PSlip)。
[0041] 而且，在一些实施例中，PV功率源(401)可包括一个或多个PV阵列(414)，其中每个PV阵列(414)可包括至少一个PV模
块(416)。PV模块(416)可包括多个PV电池(
二极管和/或晶体管，未示出)的适合布置。PV功率源(401)可生成DC电压，该DC电压构成次级电功率，该次级电功率取决于日照、天气状况和/或白天的时间。因此，PV功率源(401)可配置成向DC链路(128)供应次级电功率。
[0042] PV功率源(401)可经由开关元件(150)联接到DC链路(128)。在一些实施例中，PV功率源(401)可经由DC-DC转换器(未示出)电联接到DC链路(128)。DC-DC转换器可电联接在PV功率源(401)与DC链路(128)之间。在此类实施例中，次级电功率可经由DC-DC转换器从PV功率源(401)向DC链路(128)供应。DC-DC转换器可作为
降压转换器、
升压转换器或降压-升压转换器来操作，且可由控制器(136)控制。
[0043] 在一些实施例中，功率生成系统(400)还包括能量存储装置(418)。能量存储装置(418)可包括一个或多个电池、电容器，或其组合。能量存储装置(418)可联接到DC链路(128)，且配置成存储DC链路(128)上可用的功率或在需要时向DC链路(128)供应功率。
[0044] 基于风的功率生成系统(400)还包括控制子系统(112)，控制子系统(112)用于增加由基于风的功率生成系统(400)产生的电功率。控制子系统(112)可基于操作参数值(诸如对应于风力涡轮(402)的风速)来重新配置功率生成系统(400)。更特别地，控制器(136)可配置成基于风速值来控制开关元件(130、132和/或134)的开关，以增加由功率生成系统(400)产生的电功率。连同图5、图6、图8和图9一起描述重新配置功率生成系统(400)的另外的细节。
[0045] 现在参照图5，根据本说明书的一个实施例，提出用于增加由图1-4的功率生成系统生成的电功率的方法的流程图(500)。在一些实施例中，当由DFIG(104)生成的功率低时，可期望寻求一种导致由功率生成系统(100、200、300、400)产生的电功率增加的控制方法。在一些实施例中，在步骤(502)处，控制子系统(112、212、312)中的相应控制器(136)配置成确定对应于原动机(102)、DFIG(104)或次级功率源(110)中的至少一个的操作参数值。
[0046] 如先前提到的，控制器(136)可确定操作参数，诸如但不限于风速(例如，在图4的实施例中)、原动机(102)的操作速度、DFIG(104)的转子(124)的旋转速度、转差功率(PSlip)的量值、定子功率(PStator)的量值、在预定的未来持续时间内对应于DFIG(104)的DFIG输出功率度量(稍后描述)、在预定的未来持续时间内对应于次级功率源(110)的次级功率度量(稍后描述)。在非限制性示例中，操作参数(诸如转差功率(PSlip)的量值和定子功率(PStator)的量值)可由控制器(136)分别通过使用设置在转子绕组(126)和定子绕组(122)处的一个或多个
传感器(未示出)测量转子绕组(126)和定子绕组(122)处的电压和电流来确定。操作参数(诸如原动机(102)的操作速度和转子(124)的操作速度)可由控制器(136)基于从分别设置在原动机(102)和DFIG(104)处的一个或多个RPM传感器(未示出)接收的
电信号来确定。风速可由控制器(136)使用诸如设置在风力涡轮(402)处的
风速计的传感器来确定。
[0047] 而且，在步骤(504)处，控制器(136)还可至少基于操作参数值来重新配置相应的功率生成系统(100、200、300或400)。在一些实施例中，重新配置功率生成系统(100、200、300或400)包括在次级功率优先(SPP)模式中或在部分功率转换(PPC)模式(稍后描述)中操作功率生成系统(100、200、300或400)，使得改进由功率生成系统(100、200、300或400)产生的总功率。在一些实施例中，控制器(136)可通过控制一个或多个开关元件(130、132、201或
134)的开关来重新配置相应的功率生成系统(100、200、300或400)，以增加由功率生成系统产生的电功率。在某些实施例中，在相应的功率生成系统(100、200、300或400)中，第三开关元件(134)或多个开关元件(130、132、201)中相应的至少一个的开关基于操作参数值来控制，以将转子侧转换器(106)并联连接到线路侧转换器(108)，以增加由功率生成系统(100)产生的电功率。更特别地，控制器(136)配置成向第三开关元件(134)或多个开关元件(130、
132、201)中的至少一个发送控制信号，以在传导状态或非传导状态下操作它们。根据本说明书的一些实施例，连同图6、图7和图9中描述的方法一起描述重新配置功率生成系统(100、200、300或400)的另外的细节。
[0048] 现在转到图6，根据本说明书的一个实施例，提出用于增加由图1的功率生成系统(100)或图4的功率生成系统(400)生成的电功率的方法的流程图(600)。当功率生成系统(100、400)的操作开始时，功率生成系统(100、400)可在作为默认操作模式的部分功率转换(PPC)模式中操作。在PPC操作模式中，DFIG(104)的定子绕组(122)联接到PCC(114)，DFIG(104)的转子绕组(126)联接到转子侧转换器(106)，且转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)
串联联接。更特别地，在PPC模式中，当开关元件(132)和(134)在传导状态下操作时，开关元件(130)在非传导状态下操作。
[0049] 在操作期间，在步骤(602)处，由控制器(136)确定对应于原动机(102)或DFIG(104)中的至少一个的操作参数值。步骤(602)类似于图5的步骤(502)，本文中不重复其描述。而且，在步骤(604)处，功率生成系统(100、400)由控制器(136)重新配置，以增加由功率生成系统(100、400)产生的电功率。步骤(604)可包括子步骤(606-628)中的一个或多个。
[0050] 在步骤(606)处，由控制子系统(112)的控制器(136)将操作参数值与对应的
阈值比较。在一些实施例中，阈值表示对应于给定操作参数的最小允许值。例如，如果操作参数是风速，对应的阈值是切入(cut-in)风速。
切入风速表示原动机(诸如风力涡轮(402))可在该风速下安全操作的风速。备选地，切入风速表示低于该风速由DFIG(104)生成的功率开始减小到低于预先限定的水平的风速(km/小时)。在另一非限制性示例中，如果操作参数是DFIG(104)的转子(124)的操作速度(rpm)，对应的阈值是低于该速度由DFIG(104)生成的功率开始减小到低于预先限定的水平的切入转子速度。
[0051] 此外，在步骤(606)处执行比较之后，可在步骤(608)处由控制器(136)执行检查，以确定操作参数值是否低于对应的阈值。在非限制性示例中，可执行检查以确定原动机(即，风力涡轮(402))周围的风速是否低于切入风速。在步骤(608)处，如果确定操作参数值低于对应的阈值，在步骤(610)处，功率生成系统(100、400)可在次级功率优先(SPP)模式中操作。在SPP模式中操作功率生成系统(100、400)的步骤包括子步骤(612、614和616)。在图1和图4的实施例中，在SPP模式中，DFIG(104)可与PCC(114)和转子侧转换器(106)完全断开。
[0052] 为有助于功率生成系统(100、400)在SPP模式中的操作，在步骤(612)处，控制器(136)可配置成使定子绕组(122)与PCC(114)断开。控制器(136)可向第三开关元件(134)发送控制信号，以在非传导状态下操作第三开关元件(134)，以使定子绕组(122)与PCC(114)断开。而且，在步骤(614)处，控制器(136)配置成使转子侧转换器(106)与DFIG(104)的转子绕组(126)断开。控制器(136)可向第二开关元件(132)发送另一控制信号，以在非传导状态下操作第二开关元件(132)。另外，在步骤(616)处，转子侧转换器(106)并联连接到线路侧转换器(108)。控制器(136)可向第一开关元件(130)发送又一控制信号，使得第一开关元件(130)在传导状态下操作，以将转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)并联连接。
[0053] 因此，在SPP操作模式中，在一个实施例中，DFIG(104)与PCC(114)和转子侧转换器(106)断开，同时转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)并联连接。而且，次级功率源(110)与DC链路(128)的连接保持完整。因此，在SPP操作模式中，转子侧转换器(106)和线路侧转换器(108)两者用来仅排出次级功率(PSecondary)。因此，如果可用，可排出增加量的次级功率(PSecondary)。因此，增加由功率生成系统(100、400)产生的总功率。在某些实施例中，一旦执行步骤(612-616)，控制器(136)可将指示操作模式为SPP模式的操作模式数据存储在与控制器(136)相关联的存储器装置(未示出)中。
[0054] 再次参照步骤(608)，如果确定操作参数值不低于对应的阈值，可在步骤(618)处执行另一检查，以确定功率生成系统(100、400)是否已经在SPP模式中操作。在一些实施例中，控制器(136)可基于所存储的操作模式数据来确定功率生成系统(100、400)是否已经在SPP模式中操作。在某些实施例中，控制器(136)可通过确定开关元件(130、132和134)的操作状态来确定功率生成系统(100、400)是否已经在SPP模式中操作。例如，如果开关元件(132)和(134)在非传导状态下操作且开关元件(130)在传导模式中操作，控制器(136)可确定功率生成系统(100、400)在SPP模式中操作，或反之亦然。
[0055] 在步骤(618)处，如果确定功率生成系统(100、400)在SPP模式中操作，在步骤(620)处，功率生成系统(100、400)可配置成在PPC模式中操作。在PPC模式中，从DFIG(104)和次级功率源(110)两者生成的功率可向PCC(114)供应。在PPC模式中操作功率生成系统(100、400)的步骤包括子步骤(622、624和626)。
[0056] 为确保功率生成系统(100、400)在PPC模式中的操作，在步骤(622)处，控制器(136)配置成将转子侧转换器(106)连接到DFIG(104)的转子绕组(126)。控制器(136)可向第二开关元件(132)发送控制信号，以在传导状态下操作第二开关元件(132)。而且，在步骤(624)处，控制器(136)可配置成将定子绕组(122)连接到PCC(114)。控制器(136)可向第三开关元件(134)发送另一控制信号，以在传导状态下操作第三开关元件(134)，以将定子绕组(122)连接到PCC(114)。另外，在步骤(626)处，转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)串联连接。控制器(136)可向第一开关元件(130)发送又一控制信号，使得第一开关元件(130)在非传导状态下操作，以将转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)串联连接。
[0057] 因此，在PPC模式中，在一个实施例中，DFIG(104)连接到PCC(114)和转子侧转换器(106)，而转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)串联连接。而且，次级功率源(110)与DC链路(128)的连接保持完整。在某些实施例中，一旦执行步骤(622-626)，控制器(136)可将指示操作模式为SPP模式的操作模式数据存储在与控制器(136)相关联的存储器装置(未示出)中。
[0058] 再次参照步骤(618)，如果确定功率生成系统(100、400)不在SPP模式中操作，如由步骤(628)指示的，控制器(136)可继续功率生成系统(100、400)在现有操作模式中操作。例如，不操作的功率生成系统(100、400)在SPP模式中指示功率生成系统(100、400)当前在PPC模式中操作。因此，功率生成系统的操作保持在现有模式(即，PPC模式)中。
[0059] 现在转到图7，根据本说明书的一个实施例，提出用于增加由图2的功率生成系统(200)或图3的功率生成系统(300)生成的电功率的方法的流程图(700)。当功率生成系统(200、300)的操作开始时，功率生成系统(200、300)可在作为默认操作模式的PPC模式中操作。在对应于功率生成系统(200、300)的PPC操作模式中，DFIG(104)的定子绕组(122)联接到PCC(114)，DFIG(104)的转子绕组(126)联接到转子侧转换器(106)，且转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)串联联接。更特别地，在PPC模式中，当开关元件(201)在内部激励状态下操作时，开关元件(130)在非传导状态下操作。流程图(700)的方法包括步骤(702-728)。
[0060] 图7的流程图(700)包括与图6中描述的步骤类似的一个或多个步骤，本文中不重复其描述。在一些实施例中，与图6的相应步骤(610和620)相比，用于在SPP模式(见步骤(710))和PPC模式(见步骤(720))中操作功率生成系统(200、300)的步骤是不同的。
[0061] 在一些实施例中，在步骤(710)处，功率生成系统(200、300)可在SPP模式中操作。在SPP模式中操作功率生成系统(200、300)的步骤包括子步骤(712、714和716)。
[0062] 为有助于功率生成系统(200、300)在SPP模式中的操作，在步骤(712)处，控制器(136)配置成通过在外部激励状态下操作第二开关元件(201)来使转子侧转换器(106)与DFIG(104)的转子绕组(126)断开。在外部激励状态下，第二开关元件(132)将转子绕组(126)与逆变器(204)的输出端口(210)电连接。因此，在步骤(714)处，到转子绕组(126)的电激励可经由逆变器(204)供应。来自逆变器(204)的此类电激励有助于调节DFIG(104)的定子功率(PStator)的频率。定子功率(PStator)可向PCC(114)供应。在图2的实施例中，逆变器(204)从输入功率(其从能量存储装置(202)接收)生成电激励(即，AC功率)。在图3的实施例中，逆变器(204)从输入功率(其从DC链路(128)接收)生成电激励。
[0063] 另外，在步骤(716)处，转子侧转换器(106)并联连接到线路侧转换器(108)。控制器(136)可向第一开关元件(130)发送另一控制信号，使得第一开关元件(130)在传导状态下操作，以将转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)并联连接。
[0064] 因此，在SPP操作模式中，在一个实施例中，转子绕组(126)与转子侧转换器(106)断开，而转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)并联连接。而且，次级功率源(110)与DC链路(128)的连接保持完整。因此，在SPP操作模式中，转子侧转换器(106)和线路侧转换器(108)两者用来仅从次级功率源(110)排出次级功率(PSecondary)。因此，基于来自逆变器(204)的电激励，除了来自次级功率源(110)的次级功率(PSecondary)之外，定子功率(PStator)生成且向PCC(114)供应。因此，除了定子功率(PStator)之外，如果可用，可排出增加量的次级功率(PSecondary)。因此，增加由功率生成系统(200、300)产生的总功率。在某些实施例中，一旦执行步骤(712-716)，控制器(136)可将指示操作模式为SPP模式的操作模式数据存储在与控制器(136)相关联的存储器装置(未示出)中。
[0065] 此外，在步骤(720)处，功率生成系统(200、300)可配置成在PPC模式中操作。在PPC模式中，从DFIG(104)和次级功率源(110)两者生成的功率可向PCC(114)供应。在PPC模式中操作功率生成系统(200、300)的步骤包括子步骤(722、724和726)。
[0066] 为确保功率生成系统(200、300)在PPC模式中的操作，在步骤(722)处，控制器(136)配置成将转子侧转换器(106)连接到DFIG(104)的转子绕组(126)。控制器(136)可向第二开关元件(201)发送控制信号，以在内部激励状态下操作第二开关元件(201)。在内部激励状态下，第二开关元件(201)将转子绕组(126)电连接到转子侧转换器(106)。因此，在步骤(724)处，转子绕组(126)与逆变器(204)断开。转子绕组(126)从转子侧转换器(106)接收电激励，该电激励有助于调节DFIG(104)的定子功率(PStator)的频率。另外，在步骤(726)处，转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)串联连接。控制器(136)可向第一开关元件(130)发送又一控制信号，使得第一开关元件(130)在非传导状态下操作，以将转子侧转换器(106)与线路侧转换器(108)串联连接。
[0067] 图8是根据本说明书的一个实施例的用于增加在图1-4中任一个的功率生成系统中产生的电功率的方法的流程图(800)。为了便于说明，连同图1的功率生成系统(100)一起描述图8的方法。
[0068] 在步骤(802)处，预定的未来持续时间(在下文中也称为调度窗口T)初始
化成T=1。而且，在步骤(804)处，确定操作参数值。在图8的方法中，操作参数可包括在预定的未来持续时间(调度窗口T)内对应于DFIG的DFIG输出功率度量(PStatorForecast)和在预定的未来持续时间内对应于次级功率源(110、401)的次级功率度量(PSecondaryForecast)。如本文中使用的用语“DFIG输出功率度量”(PStatorForecast)是指在预先限定的未来持续时间内定子功率(PStator)的估计水平。如本文中使用的用语“次级功率度量”(PSecondaryForecast)是指在预先限定的未来持续时间内由次级功率源(110)生成的次级功率(PSecondary)的估计水平。操作参数的步骤(804)包括子步骤(806、808和810)。
[0069] 在步骤(806)处，控制器(136)配置成估计在预定的未来持续时间内(即，在调度窗口T内)的DFIG输出功率度量(PStatorForecast)。在实施例中，当原动机(102)是水力涡轮时，DFIG输出功率度量(PStatorForecast)可基于包括但不限于天气预测、
潮汐能预测、月球的
位置信息或其组合的参数来估计。在其中风力涡轮(402)用作原动机的图4的实施例中，可至少基于在预定的未来持续时间内的风力预测数据来估计DFIG输出功率度量(PStatorForecast)。在一些实施例中，控制器(136)可从诸如卫星或
服务器计算机(未示出)的外部源接收风力预测数据。在某些实施例中，控制器(136)可配置成确定在预定的未来持续时间内的预测数据。
[0070] 而且，在步骤(808)处，基于转差功率(PSlip)确定次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)。如先前提到的，转差功率(PSlip)取决于DFIG(104)的操作速度(Nr)和转差率值(S)。在一个实施例中，当DFIG(104)以超同步速度操作时，在DFIG(104)的转子绕组(126)处生成转差功率(PSlip)。此类转差功率经由转子侧转换器(106)和线路侧转换器(108)向PCC(114)供应。因此，当DFIG(104)以超同步速度操作时，次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)可由控制器(136)使用以下等式(3)来确定：
PSecEvacuationCap=PRatedLSC-PSlip (3)
其中，PRatedLSC表示线路侧转换器(108)的额定功率。
[0071] 在实施例中，当DFIG(104)以次同步速度操作时，转差功率(PSlip)由DFIG(104)的转子绕组(126)接收。此类转差功率(PSlip)经由转子侧转换器(106)从DC链路(128)向转子绕组(126)供应。因此，当DFIG(104)以次同步速度操作时，次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)可由控制器(136)使用以下等式(4)来确定：
PSecEvacuationCap=PRatedLSC+PSlip (4)
此外，在步骤(810)处，控制器(136)可配置成估计在预定的未来持续时间内(即，在调度窗口T内)的次级功率度量(PSecondaryForecast)。在实施例中，当次级功率源是诸如PV功率源(401)的PV功率源时，次级功率度量(PSecondaryForecast)可基于包括但不限于天气预测、日照预测、白天的时间或其组合的参数来估计。
[0072] 另外，在步骤(812)处，控制器(136)可至少基于估计的次级功率度量(PSecondaryForecast)、次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)和DFIG输出功率度量(PStatorForecast)通过控制多个开关中的一个或多个开关的开关来重新配置功率生成系统(100)，以增加由功率生成系统(100)产生的电功率。连同图9一起描述重新配置功率生成系统(100)的另外的细节。
[0073] 如由步骤(814)指示的，一旦重新配置功率生成系统(100)，电功率可从次级功率源(110)或从DFIG(104)和次级功率源(110)两者向PCC(114)供应。而且，在步骤(816)处，调度窗口增加一(1)，且控制可转移到步骤(806和810)，其中DFIG输出功率度量(PStatorForecast)和次级功率度量(PSecondaryForecast)可在增加的调度窗口内再次估计。
[0074] 图9是根据本说明书的一个实施例的用于重新配置图1-4中任一个的功率生成系统的方法的流程图(900)。为了便于说明，连同图1的功率生成系统(100)一起描述图9的方法。功率生成系统(100)基于分别在步骤(806、808和810)处确定的DFIG输出功率度量(PStatorForecast)、次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)和次级功率度量(PSecondaryForecast)的值来重新配置。
[0075] 在步骤(902)处，可执行检查以确定次级功率度量(PSecondaryForecast)是否大于次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)。在步骤(902)处，如果确定次级功率度量(PSecondaryForecast)大于次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)，可在步骤(904)处执行另一检查。
[0076] 在步骤(904)处，可执行检查以确定次级功率度量(PSecondaryForecast)是否大于次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)和DFIG输出功率度量(PStatorForecast)之和。在步骤(902)处，如果确定次级功率度量(PSecondaryForecast)大于次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)和DFIG输出功率度量(PStatorForecast)之和，在步骤(906)处，控制器(136)可将功率生成系统(100)的操作模式选择为SPP模式。因此，在给定的调度窗口中的操作模式可设定为SSP模式。此外，如果调度窗口不是第一调度窗口，例如当T＞1时，在步骤(908)处，控制器(136)可执行另一检查，以确定在步骤(906)处设定的操作模式是否不同于先前调度窗口(T-1)中的操作模式。
[0077] 在步骤(908)处，如果确定在步骤(906)处设定的操作模式不同于先前调度窗口(T-1)中的操作模式，在步骤(910)处，控制器(136)可在SPP模式中操作功率生成系统。在一些实施例中，如图6的步骤(610)中描述的，诸如功率生成系统(100、400)的功率生成系统可在SPP模式中操作。在一些实施例中，如图7的步骤(710)中描述的，诸如功率生成系统(200、300)的功率生成系统可在SPP模式中操作。在步骤(908)处，如果确定在步骤(906)处设定的操作模式与先前调度窗口(T-1)中的操作模式相同，在步骤(912)处，控制器(136)可继续功率生成系统(100)在现有模式中(例如，在先前调度窗口的操作模式中)的操作。
[0078] 再次参照步骤(902)，如果确定次级功率度量(PSecondaryForecast)低于次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)，执行步骤(914)。而且，在步骤(904)处，如果确定次级功率度量(PSecondaryForecast)低于次级功率排出能力(PSecEvacuationCap)和DFIG输出功率度量(PStatorForecast)之和，执行步骤(914)。在步骤(914)处，控制器(136)可将功率生成系统的操作模式选择为PPC模式。因此，在给定的调度窗口中的操作模式可设定为PPC模式。此外，如果调度窗口不是第一调度窗口，例如当T＞1时，在步骤(916)处，控制器(136)可执行另一检查，以确定在步骤(914)处设定的操作模式是否不同于先前调度窗口(T-1)中的操作模式。
[0079] 在步骤(916)处，如果确定在步骤(914)处设定的操作模式不同于先前调度窗口(T-1)中的操作模式，在步骤(918)处，控制器(136)可在PPC模式中操作功率生成系统。在一些实施例中，如图6的步骤(620)中描述的，诸如功率生成系统(100、400)的功率生成系统可在PPC模式中操作。在一些实施例中，如图7的步骤(720)中描述的，诸如功率生成系统(200、300)的功率生成系统可在PPC模式中操作。在步骤(916)处，如果确定在步骤(914)处设定的操作模式与先前调度窗口(T-1)中的操作模式相同，在步骤(912)处，控制器(136)可继续功率生成系统(100)在现有模式中(例如，在先前调度窗口的操作模式中)的操作。
[0080] 而且，在功率生成系统(100、200、300、400)中的任一个中，在一些实施例中，次级功率优先模式中的操作可包括使DFIG(104)从Y形配置过渡成三
角配置。典型地，DFIG(104)的定子绕组(122)布置成Y形(或星形)连接图案。在一些实施例中，在次级功率优先模式中，定子绕组(122)配置成三角图案。通过在三角模式中操作DFIG(104)，有利地增加DFIG(104)的rpm范围，从而增加电功率产量。
[0081] 取决于应用的需要，可适当地替换、重排或移除前述步骤中的任一个，且可插入额外的步骤。
[0082] 根据本文中描述的实施例，提供便于增加电功率输出的功率生成系统配置。在当操作参数值减小到低于对应阈值时的情况下，控制子系统(112)重新配置功率生成系统，以增加由功率生成系统产生的电功率，以增加电功率产量。重新配置功率生成系统包括在SSP模式或PPC模式中操作功率生成系统。有利地，在SSP模式中，线路侧转换器和转子侧转换器两者彼此并联连接，且仅用来从次级功率源排出次级电功率。因此，可从次级功率源提取更多的电功率。因此，增加由功率生成产生的电功率。而且，所提出的功率生成系统的配置便于增加来自次级功率源的次级电功率的集成，导致增加的年能量产量(AEP)。另外，由于电功率产量上的增加，电功率的每单元电功率产量的成本减小。
[0083] 将了解的是，可组合上文公开的变体以及其它特征和功能或其备选方案以产生许多其它不同的应用。其中各种不曾预料到的备选方案、
修改、变型或改进随后可由本领域技术人员做出，且还意在由以下
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