[发明专利]用于为风场提供偏航备用的系统和方法

权利要求书

1.一种偏航备用系统，包括：

用于储存辅助电力的能量储存介质；

偏航控制器，用于在电网断电情况下通过执行以下步骤来协调从所述能量储存介质到偏航电机的电力输送，以控制风力机的偏航角：

在一段时间后从传感器接收风向信号；

基于所述风向信号在一段时间上的变化，改变风力机的允许限度；以及

基于所述允许限度控制从所述能量储存介质到所述偏航电机的所述辅助电力的输送，以控制所述偏航角，从而减小所述风力机上由风产生的负载。

2.根据权利要求1所述的偏航备用系统，其中所述偏航控制器进一步配置用于执行从所述传感器接收风速信号的步骤，并且其中改变所述允许限度的步骤还基于所述风速信号或所述风速信号在一段时间上的变化。

3.根据权利要求1所述的偏航备用系统，其中所述传感器包括风速计。

4.根据权利要求1所述的偏航备用系统，进一步包括将所述能量储存介质电连接到所述风力机的直流链路的线路侧变换器。

5.根据权利要求4所述的偏航备用系统，其中所述偏航控制器改变所述线路侧变换器的工作周期，以控制从所述能量储存介质的辅助电力输送，以将所述偏航角维持在所述风力机的死区限制内。

6.根据权利要求1所述的偏航备用系统，其中所述能量储存介质包括电池。

7.根据权利要求1所述的偏航备用系统，其中所述能量储存介质具有向附加辅助风力机部件提供辅助电力的能力。

8.根据权利要求1所述的偏航备用系统，其中所述偏航备用系统包括分布式偏航备用系统，并且其中所述偏航备用系统连接到相应风力机。

9.一种风场，包括：

用于产生风电并将所述风电输送到电力网的风力机，其中所述风力机彼此电连接；

连接到所述风场中的相应风力机的偏航备用系统，用于在电网断电情况下控制向偏航电机的电力输送，以控制相应风力机的偏航角，其中所述偏航备用系统各自包括：

用于储存辅助电力的能量储存介质；

用于执行以下步骤的偏航控制器：

经过一段时间后从传感器接收风向信号；

基于所述风向信号在一段时间上的变化而改变相应风力机的允许限度；

计算连接到相应风力机的能量储存元件的辅助电力级别；

将计算所得辅助电力级别与连接到相应风力机的能量储存元件的预定辅助电力级别进行比较；以及

基于所述允许限度控制向相应偏航电机的电力输入，以控制相应风力机的偏航角，从而减小所述风力机上由风产生的负载；其中所述偏航控制器基于所述允许限度，当连接到所述相应风力机的所述能量储存介质的计算辅助电力级别大于所述预定辅助电力级别时，控制从相应风力机的所述能量储存元件的电力输送；或者当连接到所述相应风力机的所述能量储存介质的计算辅助电力级别小于所述预定辅助电力级别时，控制从连接到相应风力机的不同风力机的能量储存元件的电力输送，从而控制所述偏航角。

10.根据权利要求9所述的风场，其中所述传感器包括风速计。

11.根据权利要求9所述的风场，进一步包括电连接到所述能量储存元件的线路侧变换器。

12.根据权利要求11所述的风场，其中所述偏航控制器改变所述线路侧变换器的工作周期，以控制从所述能量储存介质的辅助电力输送，以将所述偏航角维持在所述风力机的死区限制内。

13.根据权利要求9所述的风场，其中所述能量储存介质包括电池。

14.根据权利要求9所述的风场，其中所述偏航控制器进一步配置用于执行从所述传感器接收风速信号的步骤，并且其中改变所述允许限度的步骤还基于所述风速或所述风速信号在一段时间上的变化。