[发明专利]风力发电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种风力发电系统，其具有：

叶片，能变更桨距角；

风轮，与所述叶片机械连接；

同步发电机，由所述风轮驱动；

电力变换器，与所述同步发电机电连接，控制从所述同步发电机输出至电力系统的电力；和

桨距角控制单元，控制所述桨距角，

所述风力发电系统，在所述电力变换器的直流部分具备电能消耗电路。

2.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，

所述电能消耗电路具有：电阻器，用于消耗电能；和开关单元，用于使所述电阻器导通关断。

3.根据权利要求2所述的风力发电系统，其特征在于，

所述电能消耗电路，将所述电力变换器的直流电压作为所述开关单元的导通条件或者关断条件进行动作，成为所述开关单元的导通条件的直流电压比成为关断条件的直流电压高。

4.根据权利要求3所述的风力发电系统，其特征在于，

所述电能消耗电路，计测从变为导通的瞬间起的时间、所述电能消耗电路为导通状态的时间，在处于导通之后的规定时间内导通状态超过一定比例的情况下，使所述电能消耗电路关断，且不再使其导通。

5.根据权利要求3所述的风力发电系统，其特征在于，

所述电能消耗电路，计测从变为导通的瞬间起的时间、所述电能消耗电路转移至导通状态和关断状态的次数，在处于导通之后的规定时间内从导通状态转移至关断状态的次数超过某固定次数的情况下，使所述电能消耗电路关断，且不再使其导通。

6.根据权利要求3所述的风力发电系统，其特征在于，

所述电能消耗电路具备测定电阻器的温度的单元，在电阻器的温度为规定温度以上的情况下，使所述电能消耗电路关断，且不再使其导通。

7.根据权利要求3所述的风力发电系统，其特征在于，

所述电能消耗电路，具备测定电阻器周边空气的温度的单元，在电阻器周边空气的温度为规定温度以上的情况下，使所述电能消耗电路关断，且不再使其导通。

8.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，

电力系统的电压低于规定值的情况下，所述系统侧变换器结束直流电压控制开始无功功率控制，来向电力系统供给无功功率，所述发电机侧变换器结束电力控制然后开始直流电压控制。

9.根据权利要求8所述的风力发电系统，其特征在于，

在所述系统侧变换器的交流电流为异常值时，所述系统侧变换器和所述发电机侧变换器暂时开始门阻断，门阻断解除之后，所述系统侧变换器结束直流电压控制开始无功电流控制，由此向电力系统供给无功电流，所述发电机侧变换器结束发电电力控制开始直流电压控制。

10.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，

发电机电压比系统电压高的时间经过某规定时间的情况下，所述系统侧变换器结束直流电压控制开始无功功率控制，由此向电力系统供给无功功率，所述发电机侧变换器结束电力控制开始直流电压控制。

11.根据权利要求10所述的风力发电系统，其特征在于，

所述系统侧变换器的交流电流为异常值时，所述系统侧变换器和所述发电机侧变换器暂时开始门阻断，门阻断解除之后，所述系统侧变换器结束直流电压控制开始无功电流控制，由此向电力系统供给无功电流，所述发电机侧变换器结束发电电力控制开始直流电压控制。

12.根据权利要求1所述的风力发电系统，其特征在于，

在无法以系统侧电力变换器的直流电压控制将直流电压维持在规定值，并且存在只能在发电机中维持直流电压的发电机电压的情况下，所述系统侧变换器结束直流电压控制开始无功功率控制，由此向电力系统提供无功功率，所述发电机侧变换器结束电力控制开始直流电压控制。

13.根据权利要求12所述的风力发电系统，其特征在于，

在所述系统侧变换器的交流电流为异常值时，所述系统侧变换器和所述发电机侧变换器暂时开始门阻断，门阻断解除之后，所述系统侧变换器结束直流电压控制开始无效电流控制，由此向电力系统供给无功电流，所述发电机侧变换器结束发电电力控制开始直流电压控制。