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在SSR下操作DFIG涡轮机的方法

阅读:321发布:2020-05-12

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1.一种保护具有双馈感应发电机(DFIG)的涡轮机免受作用于所述风力涡轮机上的次同步谐振(SSR)事件的方法,其中,所述方法包括以下步骤:
步骤1:在对应于测量周期的给定时间段内测量多个功率输出值或电流输出值;
步骤2:确定在至少一个所述测量周期中所测量的功率输出值或电流输出值是否指示对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件,其中,所述步骤2包括有以下步骤:
步骤21:评估测量周期中所测量的功率输出值或电流输出值是否超过给定功率阈值或给定电流阈值;
步骤22:如果测量周期中所测量的功率输出值或电流输出值超过给定功率阈值或给定电流阈值,计算(ⅰ)测量周期的所测量的功率输出值或电流输出值和(ⅱ)参考功率输出值或参考电流输出值之间的差异且在时间上对这些差异求积分以得到测量周期的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值;
步骤23:将至少一个功率输出偏差能量值或至少一个积分电流输出偏差值与给定的第一能量阈值或给定的第一积分电流偏差阈值进行比较;
步骤24:如果所述功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值超过相应的所述给定的第一能量阈值或第一积分电流偏差阈值,则存储所述测量周期的所述功率输出偏差能量值或所述积分电流输出偏差值;
步骤25:使用给定数量的连续测量周期内获得的存储的功率输出偏差能量值或存储的积分电流输出偏差值,计算累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值,所述累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值至少对应一个振荡参数;
步骤26:将所述累加的功率输出偏差能量值或所述累加的积分电流输出偏差值与相应的给定的第二能量阈值或给定的第二积分电流输出偏差阈值进行比较;和步骤27:响应于所述累加的功率输出偏差能量值超出所述给定的第二能量阈值或所述累加的积分电流输出偏差值超出所述给定的第二积分电流输出偏差阈值,确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联;以及
步骤3:响应于确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联而关闭所述风力涡轮机。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,由超过相应的给定功率阈值或电流阈值的功率输出值或电流输出值来触发所述步骤22。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,通过合计在给定数量的测量周期内得到的所存储的功率输出偏差能量值或所存储的积分电流输出偏差值来计算所述累加的功率输出偏差能量值或所述累加的积分电流输出偏差值。
4.根据权利要求1或2所述的方法,所述步骤2还包括在所述步骤26和所述步骤27之间的步骤28:在给定数量的先前测量周期内确定所述功率输出偏差能量值或所述积分电流输出偏差值的趋势。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述步骤27还被执行用于响应于所述累加的功率输出偏差能量值超过所述给定第二能量阈值或所述累加的积分电流输出偏差值超过所述给定第二积分电流输出偏差阈值并且所述功率输出偏差能量值或所述积分电流输出偏差值的趋势是在所述给定数量的先前测量周期内增加,确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中,当所述给定数量的测量周期已经过去而没有任何功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值超过所述给定第一能量阈值或所述给定第一积分电流偏差阈值时,所述功率输出偏差能量值或所述积分电流输出偏差的所存储的值被刷新。
7.一种具有双馈感应发电机(DFIG)的风力涡轮机的风力涡轮机控制器,所述风力涡轮机控制器被布置为保护所述风力涡轮机免受作用于所述风力涡轮机上的次同步谐振(SSR)事件,其中,所述风力涡轮机控制器被布置为:
在对应于测量周期的给定时间段内接收多个所测量的功率输出值或电流输出值,确定在至少一个所述测量周期中所测量的功率输出值或电流输出值是否指示对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件,其中,所述确定包括:
评估测量周期中所测量的功率输出值或电流输出值是否超过给定功率阈值或给定电流阈值;
如果测量周期中所测量的功率输出值或电流输出值超过给定功率阈值或给定电流阈值,计算(ⅰ)测量周期的所测量的功率输出值或电流输出值和(ⅱ)参考功率输出值或参考电流输出值之间的差异且在时间上对这些差异求积分以得到测量周期的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值;
将至少一个功率输出偏差能量值或至少一个积分电流输出偏差值与给定的第一能量阈值或给定的第一积分电流偏差阈值进行比较;
如果所述功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值超过相应的所述给定的第一能量阈值或第一积分电流偏差阈值,则存储所述测量周期的所述功率输出偏差能量值或所述积分电流输出偏差值;
使用给定数量的连续测量周期内获得的存储的功率输出偏差能量值或存储的积分电流输出偏差值,计算累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值,所述累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值至少对应一个振荡参数;
将所述累加的功率输出偏差能量值或所述累加的积分电流输出偏差值与相应的给定的第二能量阈值或给定的第二积分电流输出偏差阈值进行比较;和
响应于所述累加的功率输出偏差能量值超出所述给定的第二能量阈值或所述累加的积分电流输出偏差值超出所述相应给定的第二积分电流输出偏差阈值,确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联;以及
响应于确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联而关闭所述风力涡轮机。
8.根据权利要求7所述的风力涡轮机控制器,所述风力涡轮机控制器被进一步布置为如果功率输出值或电流输出值超过相应的给定的功率阈值或电流阈值,则触发计算(ⅰ)测量周期的所测量的功率输出值或电流输出值和(ⅱ)参考功率输出值或参考电流输出值之间的差异。
9.根据权利要求7所述的风力涡轮机控制器,所述风力涡轮机控制器被进一步布置为通过合计在给定数量的测量周期内得到的所存储的功率输出偏差能量值或所存储的积分电流输出偏差值来计算所述累加的功率输出偏差能量值或所述累加的积分电流输出偏差值。
10.根据权利要求7所述的风力涡轮机控制器,所述风力涡轮机控制器被进一步布置为在计算(ⅰ)测量周期的所测量的功率输出值或电流输出值和(ⅱ)参考功率输出值或参考电流输出值之间的差异和将所述累加的功率输出偏差能量值或所述累加的积分电流输出偏差值与相应的给定的第二能量阈值或给定的第二积分电流偏差阈值进行比较之间在给定数量的先前测量周期内确定所述功率输出偏差能量值或所述积分电流输出偏差值的趋势。
11.根据权利要求10所述的风力涡轮机控制器,所述风力涡轮机控制器被进一步布置为响应于所述累加的功率输出偏差能量值超过所述给定第二能量阈值或所述累加的积分电流输出偏差值超过所述相应的给定第二积分电流输出偏差阈值并且所述功率输出偏差能量值或所述积分电流输出偏差值的趋势是在所述给定数量的先前测量周期内增加,确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联。
12.根据权利要求7所述的风力涡轮机控制器,所述风力涡轮机控制器被进一步布置为当所述给定数量的测量周期已经过去而没有任何功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值超过所述给定第一能量阈值或所述给定第一积分电流偏差阈值时,刷新所述功率输出偏差能量值或所述积分电流输出偏差的所存储的值。

说明书全文

在SSR下操作DFIG涡轮机的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及在次同步谐振事件的情况下操作双馈感应发电机(DFIG)风力涡轮机的领域。

背景技术

[0002] EP 2 357 483 A1描述了通过监测并评估线路电压来检测次同步谐振事件(SSR-事件)的方法。

发明内容

[0003] 根据第一方面,提供了保护具有双馈感应发电机(DFIG)的风力涡轮机免受作用于风力涡轮机上的次同步谐振(SSR)事件的方法,该方法包括以下步骤:
[0004] 步骤1:在对应于测量周期的给定时间段期间测量多个功率输出值或电流输出值;
[0005] 步骤2:确定在至少一个测量周期中测量的功率输出值或电流输出值是否指示对于风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件,其中所述步骤2包括有以下步骤:;步骤21:评估测量周期中所测量的功率输出值或电流输出值是否超过给定功率阈值或给定电流阈值;
[0006] 步骤22:如果测量周期中所测量的功率输出值或电流输出值超过给定功率阈值或给定电流阈值,计算(ⅰ)测量周期的所测量的功率输出值或电流输出值和(ⅱ)参考功率输出值或参考电流输出值之间的差异且在时间上对这些差异求积分以得到测量周期的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值;
[0007] 步骤23:将至少一个功率输出偏差能量值或至少一个积分电流输出偏差值与给定的第一能量阈值或给定的第一积分电流偏差阈值进行比较;
[0008] 步骤24:如果所述功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值超过相应的所述给定的第一能量阈值或第一积分电流偏差阈值,则存储所述测量周期的所述功率输出偏差能量值或所述积分电流输出偏差值;
[0009] 步骤25:使用给定数量的连续测量周期内获得的存储的功率输出偏差能量值或存储的积分电流输出偏差值,计算累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值,所述累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值至少对应一个振荡参数;
[0010] 步骤26:将所述累加的功率输出偏差能量值或所述累加的积分电流输出偏差值与相应的给定的第二能量阈值或给定的第二积分电流输出偏差阈值进行比较;和[0011] 步骤27:响应于所述累加的功率输出偏差能量值超出所述给定的第二能量阈值或所述累加的积分电流输出偏差值超出所述相应给定的第二积分电流输出偏差阈值,确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联;以及
[0012] 步骤3:响应于确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联而关闭风力涡轮机。
[0013] 根据第二方面,提供具有双馈感应发电机(DFIG)的风力涡轮机的风力涡轮机控制器。风力涡轮机控制器被布置为保护风力涡轮机免受作用于风力涡轮机上的次同步谐振(SSR)事件。风力涡轮机控制器被布置为:
[0014] 在对应于测量周期的给定时间段内接收多个所测量的功率输出值或电流输出值;
[0015] 确定在至少一个测量周期中测量的功率输出值或电流输出值是否指示对于风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件,其中所述确定包括:
[0016] 评估测量周期中所测量的功率输出值或电流输出值是否超过给定功率阈值或给定电流阈值;
[0017] 如果测量周期中所测量的功率输出值或电流输出值超过给定功率阈值或给定电流阈值,计算(ⅰ)测量周期的所测量的功率输出值或电流输出值和(ⅱ)参考功率输出值或参考电流输出值之间的差异且在时间上对这些差异求积分以得到测量周期的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值;
[0018] 将至少一个功率输出偏差能量值或至少一个积分电流输出偏差值与给定的第一能量阈值或给定的第一积分电流偏差阈值进行比较;
[0019] 如果所述功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值超过相应的所述给定的第一能量阈值或第一积分电流偏差阈值,则存储所述测量周期的所述功率输出偏差能量值或所述积分电流输出偏差值;
[0020] 使用给定数量的连续测量周期内获得的存储的功率输出偏差能量值或存储的积分电流输出偏差值,计算累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值,所述累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值至少对应一个振荡参数;
[0021] 将所述累加的功率输出偏差能量值或所述累加的积分电流输出偏差值与相应的给定的第二能量阈值或给定的第二积分电流输出偏差阈值进行比较;和
[0022] 响应于所述累加的功率输出偏差能量值超出所述给定的第二能量阈值或所述累加的积分电流输出偏差值超出所述相应给定的第二积分电流输出偏差阈值,确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联;以及确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联;以及
[0023] 响应于确定所述功率输出振荡或所述电流输出振荡与对于所述风力涡轮机的进一步操作是关键的次同步谐振事件相关联而关闭风力涡轮机。
[0024] 本发明的可选实施例的总体描述
[0025] 根据第一方面,提供了保护具有双馈感应发电机(DFIG)的风力涡轮机免受作用于风力涡轮机上的次同步谐振(SSR)事件的方法。
[0026] DFIG风力涡轮机的转换器系统通过转换器系统的发电机侧逆变器连接到双馈感应发电机的发电机转子并且通过转换器系统的电网侧逆变器连接到固定频率电力网(50或60Hz)。发电机定子直接连接到所述固定频率电力网。
[0027] 通常,次同步谐振(SSR)现象出现在电力系统中,作为风力涡轮机发电机与长距离串联补偿传输线(即具有串联连接到所述传输线的电容的传输线)的交互作用的结果。如果次同步谐振事件出现,则电气网络在小于传输线的标称频率(50或60Hz)的频率下与风力涡轮机发电机交换能量值。这样的次同步频率一般存在于在10和45Hz之间的范围内。通常伴随有风力涡轮机的功率输出振荡的、在风力涡轮机发电机系统和电力网之间的这个能量交换可以造成对风力涡轮机发电机部件的损坏和/或对风力涡轮机转换器系统的部件的损坏。
[0028] 保护DFIG风力涡轮机免受作用于风力涡轮机上的SSR事件的方法包括在给定时间段内确定多个功率输出值或电流输出值。给定时间段对应于测量周期。因此,测量周期在本文被定义为多个功率输出值被测量时的给定时间段。当根据本文所述的保护方法来操作风力涡轮机时,执行至少一个这样的测量周期。这样的测量周期例如在风力涡轮机的开启时间/操作期间实质上连续地被执行以使风力涡轮机控制系统能够在任何时间对突然的SSR事件起反应。在测量周期期间测量的功率输出值涵盖由DFIG风力涡轮机发电机系统和连接到其的转换器系统产生的有功功率和/或无功功率。它们例如由放置在风力涡轮机到电力网的耦合点处的功率传感器测量,功率传感器包括例如电流和电压传感器。电流输出值由放置在风力涡轮机到电力网的耦合点处的电流传感器测量。
[0029] 该方法包括判断在至少一个测量周期中测量的功率输出值或电流输出值是否指示对于风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件。
[0030] 在DFIG风力涡轮机发电机系统和电力网之间的能量交换与SSR事件有关。SSR事件例如伴随指示SSR事件的功率输出值和电流输出值。为了提供示例,功率输出值可以在SSR事件的次同步频率下振荡。同理适用于电流输出值。在至少一个测量周期期间基于功率输出值或电流输出值来判断SSR事件是否对风力涡轮机的进一步操作是关键的。因而该方法例如区分开对应于非关键SSR事件的功率振荡与对应于关键SSR事件的功率振荡。SSR事件例如被考虑为对风力涡轮机的进一步操作是关键的,如果由DFIG风力涡轮机转换器系统或电网部件(例如STATCOM)执行的阻尼措施不足以使SSR事件衰减,并且因此SSR事件(尽管有对抗措施)仍然是放大的。
[0031] SSR事件是否对风力涡轮机的进一步操作是关键的判断包括监测至少一个振荡参数是否超过至少一个测量周期的至少一个给定阈值。功率振荡参数表示功率输出振荡。通过使用至少一个测量周期的功率输出值或电流输出值来得到功率振荡参数。超过这个阈值是用于确定对于风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在。对于风力涡轮机的进一步操作是关键的在这个上下文中意味着风力涡轮机可能不在不遭受由当前SSR事件引起的损坏的情况下继续操作。
[0032] 存在例如在至少一个测量周期的功率输出值的基础上得到的每个振荡参数的相应阈值。这样的振荡参数的示例是功率输出或电流输出振荡伸长的趋势(增加、减小或静止)、振荡的能量内容等。用于得到振荡参数的功率输出值具有例如单独的时间戳。在测量周期中确定的每个功率输出值或电流输出值的时间戳例如用于执行功率输出值或电流输出值的时间平均、在时间上对功率输出值求积分或确定功率输出值或电流输出值的趋势。
[0033] 用于确定对于风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在的条件是振荡参数超过至少一个测量周期的至少一个阈值。因此在一些示例中,当输出功率振荡的伸长(由功率输出值和/或电流输出值反映)例如比三个测量周期的给定阈值高时,SSR事件例如被确定为对于风力涡轮机的进一步操作是关键的。
[0034] 保护DFIG风力涡轮机免受作用于风力涡轮机上的SSR事件的方法还包括响应于所测量的功率输出值或电流输出值被确定为指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件而关闭风力涡轮机。
[0035] 如果上面提到的条件(即至少一个振荡参数超过阈值)被满足并且可能的另外的条件也被满足,则功率输出值被确定为指示对于风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件,并且这导致风力涡轮机的上面提到的关闭。
[0036] 关闭风力涡轮机包括例如关闭风力涡轮机转换器系统和风力涡轮机的控制电子设备。当关闭风力涡轮机时,可以将转子叶片变桨以避开风,并且例如借助于例如具有足够的热容量的可切换高欧姆电阻器等来消耗仍然由风力涡轮机发电机产生的能量,高欧姆电阻器由当风力涡轮机被关闭时触发的开关连接到风力涡轮机发电机端子
[0037] 在一些实施例中,至少一个振荡参数的监测由分别超过给定功率阈值或给定电流阈值的功率输出值或电流输出值触发。
[0038] 尽管DFIG风力涡轮机的功率输出和电流输出例如连续地被测量,当SSR事件的存在不可能时,不一定要确定被监测以检测对于风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在的振荡参数。
[0039] 如果例如风力涡轮机的功率输出或电流输出常常在要求或额定平下而没有任何失控,则没有计算或储存存储器对确定和监测任何功率输出振荡或电流输出振荡的振荡参数是需要的,然而是小的,因为这样的功率输出振荡或电流输出振荡如果存在则通常不指示对于风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件。
[0040] 在一些实施例中,基于分别在(ⅰ)测量周期的所测量的功率输出值或电流输出值和(ⅱ)参考功率输出值或参考电流输出值之间的差异来计算所监测的振荡参数。在时间上对这些差异求积分以得到测量周期的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差。
[0041] 例如通过将测量周期细分成离散时间间隔并测量在测量周期的每个时间间隔中的功率输出值或电流输出值来计算测量周期的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差。这样的时间间隔的开始部分对应于例如上面提到的功率输出值或电流输出值的时间戳。对于每个时间间隔,计算在所测量的功率输出和参考功率输出值之间的差异。同样,对于每个时间间隔,计算在所测量的电流输出和参考电流输出值之间的差异。参考功率输出值和参考电流输出值是例如当前由电力网或风力涡轮机的功率/电流控制器要求的功率输出或电流输出。
[0042] 在(ⅰ)测量周期的时间间隔中所测量的功率输出值和(ⅱ)参考功率输出值之间的差异对应于功率输出与在由测量周期给出的时间间隔中的参考功率输出值的偏差。
[0043] 同样,在(ⅰ)测量周期的时间间隔中所测量的电流输出值和(ⅱ)参考电流输出值之间的差异对应于电流输出与在由测量周期给出的时间间隔中的参考电流输出值的偏差。
[0044] 随后在测量周期的持续时间内在时间上对这些差异(或这些差异的绝对值)求积分。这例如通过经由插入差异计算产生所有功率输出偏差能量的函数以得到在时间上的那些差异的函数并在时间上例如在由测量周期的持续时间给出的时间跨度期间在时间上对这个函数求积分来实现。
[0045] 然而,在一些实施例中,功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值对应于被监测的实际振荡参数以便确定对于风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在,但在其它实施例中只用作用于基于功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值来计算实际振荡参数的输入变量。
[0046] 然而当功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值只用作用于计算振荡参数的基础时,振荡参数仍然基于功率输出值或电流输出值被确定,而不管那些功率输出值或电流输出值的什么操作被执行来得到振荡参数,作为振荡参数的基础的测量值仍然是功率输出值或电流输出值。
[0047] 假定功率输出振荡和电流输出振荡都分别以参考功率输出值或参考电流输出值为中心,功率振荡或电流振荡放大得越多,这些功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值就将变得越高。因此例如这些值用作确定振荡参数的基础。
[0048] 这些值的计算例如由DFIG风力涡轮机的风力涡轮机控制器执行,风力涡轮机控制器被布置为基于由风力涡轮机控制器接收的测量周期的测量功率输出值或电流输出值来计算这些值。
[0049] 在一些实施例中,至少一个功率输出偏差能量值或至少一个积分电流输出偏差值分别与给定第一能量阈值或给定第一积分电流偏差阈值相比较。如果所述功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值超过相应的给定第一能量阈值或所述给定第一积分电流偏差阈值,则存储测量周期的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值。
[0050] 至少一个功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值分别比较的第一能量阈值或给定第一积分电流偏差阈值例如取决于瞬时风力涡轮机操作参数或被预先确定。只有确实超过相应的给定能量阈值的那些功率输出偏差能量值或积分电流偏差值被存储。这确保当基于这些值计算振荡参数时只有这些值被使用。因此,具有低于相应的给定阈值的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值的测量周期不有助于例如得到振荡参数。
[0051] 因此,风力涡轮机例如在指示SSR事件的足够衰减的功率振荡或电流振荡的影响下继续操作,SSR事件常常伴随超过上面提到的相应功率或电流阈值的功率输出值或电流输出值,但有低的且因此不超过上面提到的给定第一能量阈值或给定第一积分电流输出偏差阈值的功率输出偏差能量值或积分电流输出值。
[0052] 当具有低于相应阈值的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值的这样的测量周期出现时,振荡参数的值不进一步接近对应于对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件并且因此对应于链接到它的风力涡轮机关闭的值。
[0053] 在一些实施例中,使用在给定数量的连续测量周期期间得到的所存储的功率输出偏差能量值或所存储的积分电流输出偏差值来计算累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值。这个累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值例如对应于振荡参数。
[0054] 因为测量周期在风力涡轮机操作时被连续地执行,例如保护DFIG风力涡轮机免受作用于风力涡轮机上的SSR事件的可能方式是通过在单个功率输出偏差能量值或单个积分电流输出偏差值高于上面提到的相应的第一能量阈值或第一积分电流输出偏差阈值时关闭风力涡轮机。
[0055] 然而,因为风力涡轮机的转换器系统和发电机系统例如仍然使用偶尔超过的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值来维持SSR引起的功率输出振荡或电流输出振荡,这个反应可能在例如只有单个功率输出偏差能量值高于上面提到的第一能量阈值时至少对于配备有更鲁棒的DFIG型发电机和对应的转换器的一些风力涡轮机是不合理的。
[0056] 因此,在例如10个连续的测量周期期间得到功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值,并且只有超过相应的第一能量阈值的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值被存储并用于计算相应的累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值。
[0057] 在这10个测量周期中,例如只有在10个测量周期中的三个测量周期中得到的三个功率输出偏差能量值超过第一能量阈值。相应地,当累加的功率输出偏差能量值被计算且低于第一能量阈值的其它非零功率输出偏差能量值被忽略时,只有这三个功率输出偏差能量值被考虑。在这个示例中同理适用于积分电流输出偏差值及其相应的阈值。
[0058] 最后,例如使用所存储的功率输出偏差能量值计算的累加的功率输出偏差能量或使用所存储的积分电流输出偏差值计算的累加的积分电流输出偏差值用作所监测的振荡参数以判断测量功率输出值或电流输出值是否指示对于风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件。
[0059] 在一些实施例中,通过合计在给定数量的测量周期内得到的所存储的功率输出偏差能量值或所存储的积分电流输出偏差来计算累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值。
[0060] 因此,累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值是例如超过第一能量阈值的功率输出偏差能量值的总和或超过第一积分电流输出偏差阈值的积分电流输出偏差值的总和。例如在给定数量的连续测量周期的每个测量周期内得到一个功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差,并且只有超过相应的第一能量阈值的那些被合计以得到累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值。
[0061] 在一些实施例中,通过存储超过所述第一能量阈值的功率输出偏差能量值或超过所述第一积分电流偏差阈值的所存储的积分电流输出偏差值来在给定数量的先前测量周期内得到所存储的功率输出偏差能量值或所存储的积分电流输出偏差值,使用在给定数量的先前测量周期内得到的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值来计算累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值。
[0062] 功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值例如在每个连续的测量周期内被计算并连续地与相应的第一能量阈值或第一积分电流输出偏差阈值相比较。该方法例如考虑最后10个测量周期,用于挑选出并存储功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值,其超过相应的第一能量阈值并因此用于计算最后10个测量周期的累加的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值。
[0063] 当下一测量周期开始且从而下一功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值被计算时,不再考虑最老的以前考虑的测量周期,但替代地考虑新近开始的测量周期的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值,使得十个最近的测量周期、更精确地在这些测量周期期间得到的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值再次被考虑用于挑选出并存储超过相应的第一阈值的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值。
[0064] 在这些实施例中,使用在上面的示例中对应于最后10个测量周期的给定数量的先前测量周期内得到的所存储的功率输出偏差能量值来计算累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值。
[0065] 在一些实施例中,累加的电流输出偏差值或累加的功率输出偏差能量值与相应的给定第二能量阈值或第二积分电流输出偏差阈值相比较。
[0066] 用于确定对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的条件是在这个示例中用作振荡参数的累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值超过相应的阈值。只使用这个条件可能足以确定用于确定对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在,然而例如,可能需要至少一个其它条件被满足以达到这个结果。
[0067] 在一些实施例中,响应于累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值超过给定第二能量阈值或给定第二积分电流输出偏差阈值并且功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值的趋势是在给定数量的先前测量周期期间增加,功率输出振荡被确定为与对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件相关联。
[0068] 功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值的趋势指示功率输出偏差能量或积分电流输出偏差值在连续的测量周期期间是否增加、减小或实质上是恒定的。增加的趋势的梯度例如用作振荡参数。如果这个增加的趋势的梯度从一个测量周期到另一测量周期或在所考虑的给定数量的测量周期期间超过对应的阈值,则这可以用作对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在的条件。
[0069] 然而,单独地采用的上面所述的趋势在一些示例中也用作输出功率振荡或电流输出振荡的表示。如果该趋势是例如“增加”,则这提供用于确定对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在的条件。
[0070] 在一些实施例中,响应于累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值超过相应的给定第二能量阈值或第二积分电流输出偏差阈值以及功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值的趋势是在给定数量的先前测量周期期间增加,功率输出振荡或电流输出振荡被确定为与对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件相关联。
[0071] 因此,在这个示例中,两个条件对确定所测量的功率输出值或电流输出值指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件是必要的。首先,累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值必须超过相应的第二能量阈值或第二积分电流输出偏差阈值,以及其次,功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值的趋势必须是增加。
[0072] 因此,确保功率输出振荡的伸长量值或电流输出振荡的伸长量值的偶尔的峰值不导致所测量的功率输出值被确定为指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件。但更确切地,这于是仅仅是当两个条件被满足时的情况,这意味着在参考功率/电流输出值(分别由功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值表示)周围的功率/电流输出振荡具有高振荡能量内容,并且这个振荡能量内容此外在所考虑的测量周期内增加。
[0073] 当有源SSR阻尼方法由风力涡轮机转换器系统执行并且上面提到的条件被满足时,这暗示有源阻尼是不够的,并且尽管有阻尼,正在进行的SSR事件被确定为对风力涡轮机的进一步操作是关键的。
[0074] 在一些实施例中,当给定数量的测量周期过去而没有任何功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值超过相应的给定第一能量阈值或给定第一积分电流偏差阈值时,功率输出偏差能量或积分电流输出偏差的所存储的值被刷新。
[0075] 当第一能量阈值或积分电流输出偏差阈值在给定数量的测量周期内未被任何所确定和存储的功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值超过时,功率输出偏差能量或积分电流输出偏差的所存储的值被刷新,例如因为它们被更新的值覆写。这节省了所消耗的计算存储器,因为没有不相关的数据(其不对应于指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的测量功率输出值或电流输出值)被保存在存储装置中。
[0076] 此外,当给定数量的测量周期过去且功率输出偏差能量值在那个给定数量的测量周期内不超过相应的第二能量阈值或第二积分电流偏差阈值时,累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值例如再次被设置为零。
[0077] 因此,确保累加的功率输出偏差能量值或累加的积分电流输出偏差值不超过给定第二能量阈值或积分电流输出偏差阈值,仅仅因为功率输出偏差能量值或积分电流输出偏差值在比给定数量的测量周期更多的测量周期期间被累加。
[0078] 在一些实施例中,振荡参数是在单个测量周期期间超过给定功率输出限制或给定电流输出限制的功率输出值或电流输出值的计数器值。
[0079] 在单个测量周期期间对超过给定功率输出限制或给定电流输出限制的测量功率输出值或电流输出值的数量进行计数提供了功率输出值或电流输出值是否指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的度量,因为超过功率输出值和超过电流输出值分别对应于例如超过SSR引起的功率输出振荡和电流输出振荡的伸长量。
[0080] 功率/电流输出振荡的这样的伸长量越高,这些SSR引起的振荡就将对风力涡轮机部件变得越危险。
[0081] 因此,功率输出振荡或电流输出振荡的这样的过度伸长的计数器值例如用作指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在的振荡参数。
[0082] 在一些实施例中,响应于在单个测量周期期间超过给定功率输出限制的功率输出值的计数器值或超过给定电流输出限制的电流输出值的计数器值大于每测量周期超过功率输出值或超过电流输出值的给定容许数量,功率输出值或电流输出值被确定为指示与对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件。
[0083] 如上面提到的,在单个测量周期期间超过相应的给定功率输出限制或给定电流输出限制的功率输出值或电流输出值的计数器值用作例如振荡参数。这个振荡参数所比较的阈值例如分别由每测量周期超过功率输出值或电流输出值的容许数量给出。如果对超过了超过功率输出值或超过电流输出值的给定容许数量进行计数,则功率输出值或电流输出值被确定为指示与对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件。
[0084] 示例由在对应于十个连续的输出功率测量(测量周期)的200ms的周期中超过2.5MW的功率输出限制多于四倍(超过功率输出值的容许数量)的功率输出值提供。
[0085] 在一些实施例中,功率输出限制由风力涡轮机系统的标称有功功率输出的125%给出,而电流输出限制由风力涡轮机系统的标称电流输出的125%给出。
[0086] 如果例如风力涡轮机的标称功率输出被设置为2MW,则功率输出限制于是由2.5MW给出,如在上面的示例中的。
[0087] 根据第二方面,风力涡轮机的风力涡轮机控制器设置有双馈感应发电机(DFIG)。风力涡轮机控制器被布置为保护风力涡轮机免受作用于风力涡轮机上的次同步谐振(SSR)事件。风力涡轮机控制器被布置为在对应于测量周期的给定时间段内接收多个测量功率输出值或电流输出值。风力涡轮机控制器还被布置为确定在至少一个测量周期中测量的功率输出值或电流输出值是否指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件,其中该确定包括监测使用功率输出值或电流输出值得到的并表示功率输出振荡或电流输出振荡的至少一个振荡参数是否超过至少一个测量周期的至少一个阈值。用于确定对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在的条件是至少一个振荡参数超过至少一个阈值。风力涡轮机控制器还被布置为响应于测量功率输出值或电流输出值被确定为指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件而关闭风力涡轮机。
[0088] 此外,风力涡轮机控制器被布置为执行上面所述的在SSR事件作用于风力涡轮机上的情况下操作DFIG风力涡轮机的示例性方法中的任一种。附图说明
[0089] 现在也参考附图描述本发明的示例性实施例,在附图中:
[0090] 图1示意性示出了具有在图2中更详细示出的发电系统的风力涡轮机,[0091] 图2是连接到串联补偿功率传输线的DFIG风力涡轮机的发电系统的示意性电路图,
[0092] 图3示意性示出了连接到串联补偿功率传输线的风电场
[0093] 图4是随着时间(包括关闭DFIG风力涡轮机的时刻)由无阻尼SSR事件引起的无阻尼功率输出振荡的图示,
[0094] 图5是随着时间由阻尼SSR事件引起的减弱的功率输出振荡的图示,其中DFIG风力涡轮机被保持在操作中,
[0095] 图6是随着时间(包括关闭DFIG风力涡轮机的时刻)由无阻尼SSR事件引起的无阻尼电流输出振荡的图示,
[0096] 图7是随着时间由阻尼SSR事件引起的减弱的电流输出振荡的图示,其中DFIG风力涡轮机被保持在操作中,
[0097] 图8是示出保护DFIG风力涡轮机免受SSR事件的示例性方法的示意性方框图,其中累加的功率输出偏差能量值作为振荡参数,
[0098] 图9是示出保护DFIG风力涡轮机免受SSR事件的示例性方法的示意性方框图,其中累加的积分电流输出偏差值作为振荡参数,
[0099] 图10是示出保护DFIG风力涡轮机免受SSR事件的示例性方法的示意性方框图,其中超过给定阈值的功率输出值的计数器值作为振荡参数,
[0100] 图11是示出保护DFIG风力涡轮机免受SSR事件的示例性方法的示意性方框图,其中超过给定阈值的电流输出值的计数器值作为振荡参数。
[0101] 附图和附图的描述是针对本发明的示例而不是本发明本身。相似的附图标记在实施例的下面的描述中始终指相似的元件。

具体实施方式

[0102] 图1所示的风力涡轮机1包括安装在塔6的顶部上的吊舱5。驱动DFIG风力涡轮机发电机10(未示出)的转子2包括安装在毂3上的转子叶片4。
[0103] 在图2中示意性示出耦合到电力网50的风力涡轮机发电机10。风力涡轮机发电机的发电机转子15由转子2驱动。转子15耦合到转换器20。发电机和转换器一起构建图1中所示的风力涡轮机1的发电系统。转换器20的机器侧逆变器25设置转子电压和转子电流,并从而根据当前风速和风力涡轮机的当前期望功率产生来感应出在发电机转子15中的磁通量,发电机转子15可以比转子2旋转得快或比转子2旋转得慢。发电机侧逆变器25进而由发电机侧逆变器控制器26控制。机器侧逆变器25由DC链路27连接到电网侧逆变器30,DC链路27包括电容器28作为能量存储元件。然而电网侧逆变器30接收用于经由转换器系统20给发电机转子10馈电的分叉的三相电流。电网侧逆变器30由电网侧转换器控制器29控制。
[0104] 发电机侧定子16进而经由串联补偿功率传输线40直接连接到电网50。风力涡轮机的功率输出由功率/电流输出测量设备35测量。串联补偿由串联连接到功率传输线40的电容器40给出。发电机转子15感应出在发电机定子16中的固定频率(例如50Hz)的AC电流以产生功率(转子中的电流由转换器系统20设置,使得在定子中达到固定频率电流)。
[0105] 在图3中示出风力发电厂100,其包括几个风力涡轮机1和到电网50的公共耦合部42的点。风力发电厂100的风力涡轮机1均连接到公共耦合部42的点,风电场100在该点处连接到电力网50。风电场经由串联补偿功率传输线40将功率馈送到电力网50。通过将电容器
45串联连接到功率传输线40来实现串联补偿。功率传输线的感应率55由电感55示意性示出。由电容器45的插入引起的、由于电源线40的串联补偿而出现的SSR事件可以通过公共耦合部42的点扩展到风电场100,并从而影响风电场100的几个风力涡轮机1。这可以引起对风电场100的风力涡轮机1的大损坏。
[0106] 为了防止这样的影响,风力涡轮机1由能够确定所测量的功率输出值或电流输出值是否指示对于风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件且如果确定的结果确实指向这样的关键SSR事件则关闭风力涡轮机的保护方法保护。
[0107] 在图4到11的整个下面的描述中,更详细示出了该方法和基本的SSR引起的功率/电流输出振荡,“积分电流输出偏差”被称为“电流输出偏差能量”或简单地“偏差能量”。“累加的积分电流输出偏差值”被称为“累加的电流输出偏差能量”。“第一积分电流输出偏差阈值”作为也被简称为“第一能量阈值”的功率输出偏差能量的阈值。以这种方式,“第二积分电流输出偏差阈值”被简称为“第二能量阈值”。
[0108] 随着时间在参考功率输出值左右的无阻尼功率输出振荡的图示由图4给出。大约在11s处,由SSR事件引起的功率输出振荡开始。从这个时刻继续,功率输出振荡放大。
[0109] 在大约12.6s处,达到功率输出值被确定为指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的条件。在这个示例中达到这个条件,因为在八个连续测量周期期间在200ms处得到的累加的功率输出偏差能量(相应于在曲线下的面积)超过那个振荡的给定第二能量阈值。累加的功率输出偏差能量在这个示例中相应于在从11s到大约12.6s的曲线下的面积。在大约13s处关闭风力涡轮机以防止由对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件所引起的放大的功率振荡导致的对风力涡轮机的部件的损坏。
[0110] 随着时间在参考功率输出值左右的阻尼功率输出振荡的图示由图5给出。功率输出振荡出现在大约10s处,并且在13s过去之后它仍然存在。如可以从功率输出振荡的伸长量看到的,振荡稍微衰减且不再放大。例如从、时间戳10s到11.6s测量的、在八个连续测量周期期间在200ms处得到的累加的功率输出偏差能量值不超过给定第二能量阈值。
[0111] 那个累加的功率输出偏差能量值的确定由超过功率阈值的功率输出在大约时间戳10s处触发。在重置累加的功率输出偏差能量值、即将累加的功率输出偏差能量值再次设置为零之后,新的累加的功率输出偏差能量值使用在从10.2s到11.8s的测量周期(再次是最后八个测量周期)中得到的功率输出被计算并再次与第二能量阈值比较。在从10.2s到11.8s的周期中得到的这个累加的功率输出偏差能量也不超过第二能量阈值,依此类推。因此,图5中所示的阻尼功率输出振荡不对应于由保护DFIG风力涡轮机的方法确定为指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的功率输出值。替代地,风力涡轮机在SSR事件期间保持在线。
[0112] 随着时间在DFIG风力涡轮机的参考电流输出值左右的非阻尼电流输出振荡的图示由图6给出,该风力涡轮机在1kV的电压下将电流注入电网内。大约在11s处,由SSR事件引起的功率输出振荡开始。从这个时刻继续,电流输出振荡放大。
[0113] 在大约12.6s处,达到电流输出值被确定为指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的条件。在这个示例中达到这个条件,因为在八个连续测量周期内在200ms处得到的累加的积分电流输出偏差值(对应于在曲线下的面积)超过那个振荡的给定第二积分电流输出偏差阈值。累加的积分电流输出偏差值在这个示例中对应于在从11s到大约12.6s的曲线下的面积。在大约13s处关闭风力涡轮机以防止由对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件所引起的放大的电流振荡导致的对风力涡轮机的部件的损坏。
[0114] 随着时间在参考电流输出值左右的阻尼功率输出振荡的图示由图7给出。电流输出振荡出现在大约10s处,并且在13s过去之后它仍然存在。如可以从电流输出振荡的伸长量看到的,振荡稍微衰减且不再放大。从例如10s到11.6s的时间戳测量的、在8个连续测量周期内在200ms处得到的累加的积分电流输出偏差值不超过给定第二积分电流输出偏差阈值。
[0115] 那个累加的功率输出偏差能量值的确定由超过电流阈值的电流输出在大约时间戳10s处触发。在重置累加的积分电流输出偏差值之后,新的累加的积分电流输出偏差值使用在从10.2s到11.8s的测量周期(再次是最后八个测量周期)中得到的电流输出进行计算并再次与第二积分电流输出偏差阈值相比较。在从10.2s到11.8s的周期中得到的这个累加的积分电流输出偏差值也不超过第二积分电流输出偏差阈值,依此类推。因此,图7中所示的阻尼电流输出振荡不对应于对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件。风力涡轮机在SSR事件期间保持在线。
[0116] 示出保护风力涡轮机免受作用于风力涡轮机上的SSR事件的示例性方法的示意性方框图由图8给出,其中功率输出偏差能量值用作振荡参数。
[0117] 在活动A1中,做出风力涡轮机的瞬时功率输出是否超过给定功率阈值的评估。如果给定功率阈值未被超过,则正常风力涡轮机操作在活动A2中继续而没有振荡参数的任何计算。然而,如果当前功率超过给定功率阈值,则在当前测量周期内得到振荡参数。在每个测量周期中,在给定时间跨度(例如500ms等)中得到多个功率输出值。
[0118] 在图8的示例中,指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在的振荡参数是基于功率输出偏差能量值得到的累加的功率输出偏差能量值。通过对在(ⅰ)由电力网要求的参考输出功率和(ⅱ)在那个时间窗内得到的功率输出值之间的差异的绝对值求积分来在活动A3中在对应于时间窗的测量周期内计算功率输出偏差能量。
[0119] 在活动A4中,测试在活动A3中得到的输出功率偏差能量是否超过第一能量阈值。如果第一能量阈值实际上被超过,则存储测量周期的超过的功率输出偏差能量值。
[0120] 在活动A6中,通过合计偏差能量值来累加在最后10个测量周期期间存储的超过的功率输出偏差能量值,因而超过第一能量阈值的、在最后10个测量周期中得到的那些功率输出偏差能量值。在活动A7中,因而产生的累加的功率输出偏差能量(在这个示例中用作振荡参数)与第二能量阈值相比较。此外,在活动A8中确定功率输出偏差能量值的趋势,例如“增加”、“减小”或“实质上恒定”。在活动A8中的这个确定更确切地是背景过程,并且不一定在累加的功率输出偏差能量与第二能量阈值相比较之后被执行。
[0121] 如果(ⅰ)累加的功率输出偏差能量超过给定阈值以及(ⅱ)功率输出偏差能量值的趋势在最后10个测量周期内增加,则在活动A9中关闭风力涡轮机。
[0122] 如果在活动A6中得到的累加的功率输出偏差能量不超过第二能量阈值,则在活动A13中重置累加的偏差能量。其被设置为零,使得在下一测量周期中,可以对在下一测量周期之前的10个测量周期得到累加的功率输出偏差能量值。
[0123] 在活动A13中重置累加的功率输出偏差能量之后,风力涡轮机在活动A2中继续正常操作。即使累加的功率输出偏差能量超过第二能量阈值,但然而功率输出偏差能量值的趋势不是增加,风力涡轮机也在活动A2中继续正常操作。因此,只有当上面提出的两个条件(ⅰ)和(ⅱ)都被满足时,才在活动A9中关闭风力涡轮机。
[0124] 如果当前周期的功率输出偏差能量在活动A4中不超过给定第一能量阈值,则在活动A10中检查最后10个测量周期的任何偏差能量是否超过第一能量阈值。如果不是这个情况,则在活动A11中例如通过删除在最后10个测量周期之前得到的所存储的偏差能量值并用最新获取的功率输出偏差能量值代替它们来刷新所存储的功率输出偏差能量值,其中最新获取的功率输出偏差能量值在它们超过第一能量阈值时被存储。在刷新所存储的功率输出偏差能量值之后,该方法返回到活动A1,其中风力涡轮机的当前功率输出与给定第一功率阈值相比较。
[0125] 示出保护风力涡轮机免受作用于风力涡轮机上的SSR事件的示例性方法的示意性方框图由图9给出,其中累加的积分电流输出偏差能量值。
[0126] 在活动B1中,做出风力涡轮机的瞬时电流输出是否超过给定电流阈值的评估。如果给定电流阈值未被超过,则正常风力涡轮机操作在活动B2中继续而没有振荡参数的任何计算。然而,如果瞬时电流超过给定电流阈值,则在当前测量周期内得到振荡参数。在每个测量周期中,在给定时间跨度(例如500ms等)中得到多个功率输出值。
[0127] 在图9的示例中,指示对风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在的振荡参数是基于电流输出偏差能量值得到的累加的功率输出偏差能量值。通过在时间上对在(ⅰ)由电力网要求的参考电流输出和(ⅱ)在时间窗内得到的电流输出值之间的差异的绝对值求积分来在活动B3中对对应于时间窗的测量周期计算电流输出偏差能量。
[0128] 下面的活动B4到B13类似于结合图8详细描述的活动A4到A13。唯一的差异是,累加的电流输出偏差能量、即累加的积分电流输出偏差值用作振荡参数而不是累加的功率输出偏差能量值。
[0129] 保护风力涡轮机转换器系统免受作用于风力涡轮机转换器系统上的次同步谐振事件的另一示例性方法的示意性方框图由图10给出。在活动C1中,在当前测量周期的过程中测量功率输出值。风力涡轮机的功率输出由图2中所示的功率输出测量设备测量。在活动C2中,所测量的功率输出值与功率/电流输出限制相比较。如果所测量的功率输出值大于功率输出限制,则计数器值在活动C3中增加1。
[0130] 因此,执行超过给定功率输出限制的功率输出值的计数。计数器值用作指示对于风力涡轮机的进一步操作是关键的SSR事件的存在的振荡参数。如果所测量的功率输出值低于功率输出限制,则测量周期在活动C9中继续。
[0131] 在活动C4中,计数器值的当前值与高于对应于阈值的功率输出限制的功率输出值的给定容许数量相比较,以被计数的值超过,以满足用于确定功率输出值指示关键SSR事件的至少一个条件。
[0132] 当计数器值超过那个容许数量时,风力涡轮机关闭。然而如果计数器低于那个容许数量且测量周期没有结束,则测量周期简单地在活动C8中继续并通过测量新的功率输出值来继续。在其它情况下,当测量周期结束时,新的测量周期开始且计数器值在活动C7中被重置,例如再次设置为零。
[0133] 保护风力涡轮机转换器系统免受作用于风力涡轮机上的次同步谐振事件的另一示例性方法的示意性方框图由图11给出。该方法对应于结合图10所述的方法,然而唯一的差异是电流输出值在活动D1中在测量周期的过程中被测量并与电流输出限制D2而不是功率输出值相比较,功率输出值与功率输出限制相比较。当所测量的电流输出超过电流输出限制时,计数器值在活动D3中增加1。这个计数器值在结合图11所示的方法中用作振荡参数。下面的活动D4到D9类似于已经结合图10所述的活动。
[0134] 尽管在本文描述了根据本发明的教导构造的某些产品,本专利覆盖范围不限于此。相反,本专利涵盖实质上或在等效形式的理论下完全落在所附权利要求的范围内的本发明的教导的所有实施例。
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