[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的控制方法，其中该风力发电系统至少包含一风力发电机、一控制单元以及一负载单元，该控制方法包含：

启动该控制单元，以决定该风力发电机的操作模式；

设置该风力发电机于一正常模式，使该风力发电机依据一最大功率提取曲线产生电能；

判断是否符合一转速控制条件，若是，切换该风力发电机由该正常模式至一转速控制模式，以通过一最大功率点偏移方式限制该风力发电机的输出电能；以及

判断外部风力是否大于一预设风速，若是，切换该风力发电机由该转速控制模式至一安全模式，以通过一最大扭矩提取方式降低该风力发电机的转速，保护该风力发电系统。

2.如权利要求1所述的方法，还包含：

在一单位时间内检测外部风力是否仍然大于该预设风速，若是，维持该风力发电机于该安全模式。

3.如权利要求1所述的方法，其中该转速控制条件包含：

该风力发电机所产生的电能大于该负载单元的可承受范围。

4.如权利要求1所述的方法，其中该转速控制条件包含：

该风力发电机的转速大于一预设安全转速。

5.如权利要求1所述的方法，其中该转速控制条件包含：

该风力发电机的提取电流大于绕线线径的可承受范围。

6.如权利要求1所述的方法，其中该转速控制条件包含：

该风力发电机所产生的噪音大于一预设规范值。

7.如权利要求1所述的方法，其中该风力发电机所产生的电能通过该控制单元分配至该负载单元与一刹车单元中。

8.一种风力发电系统，包含：

一风力发电机，包含一风扇模块以及一发电机，该风扇模块受外部风力的推动，以驱动该发电机运转而产生电能；

一控制单元，电性耦接该风力发电机，并依据该风力发电机的转速、输出功率、提取电流、噪音以及外部风力的强度决定该风力发电机操作于一正常模式、一转速控制模式以及一安全模式中之一者；以及

一负载单元，电性耦接该控制单元，用以接收该风力发电机所产生的电能。

9.如权利要求8所述的风力发电系统，还包含：

一刹车单元，电性耦接该风力发电机与该控制单元，用以接收该控制单元所分配的电能，以调节该风力发电机传送给该负载单元的电能。

10.如权利要求8所述的风力发电系统，还包含：

一刹车单元，电性耦接该风力发电机与该控制单元，并用以接收该控制单元所产生的一控制信号，使得该刹车单元的开关周期进行调整，以控制该风力发电机的转速。

11.如权利要求8所述的风力发电系统，其中该控制单元用以控制该风力发电机操作于该正常模式，且该风力发电机在该正常模式依据一最大功率提取曲线产生电能。

12.如权利要求11所述的风力发电系统，其中该控制单元用以依据该风力发电机的一转速控制条件将该风力发电机由该正常模式切换至该转速控制模式，使得该风力发电机的输出电能限制在一定范围内。

13.如权利要求12所述的风力发电系统，还包含：

一刹车单元，电性耦接该风力发电机与该控制单元，并用以接收该控制单元所产生的一控制信号，其中在该转速控制模式下，该刹车单元的开关周期依据该控制信号进行调整而控制该风力发电机的转速。

14.如权利要求12所述的风力发电系统，其中该控制单元用以于一外部风力的速度大于一预设风速时将该切换风力发电机由该转速控制模式至该安全模式。

15.如权利要求12所述的风力发电系统，其中该控制单元用以判断一外部风力的速度是否大于一预设风速，并于该外部风力的速度大于该预设风速时将该风力发电机的转速缓降至一低速运转状态。