[发明专利]用于针对电网适应性改造风场的方法

说明书

一种用于控制具有连接到电力网的多个风力涡轮的风场的方法包括终止风场的现有场级控制器的使用。该方法还包括安装升级的场级控制器代替现有的场级控制器。此外，该方法包括将升级的场级控制器通信地耦合到多个风力涡轮中的各个。此外，该方法包括用能够满足一个或多个电网要求的升级构件替换风力涡轮的子集中的至少一个构件。因此，该方法还包括经由升级的场级控制器来控制风场。

技术领域

本公开内容大体上涉及风场，并且更具体地涉及用于针对电网适应性改造风场的方法。

背景技术

风力被认为是一种目前可用的最清洁的、最环境友好的能源，且就此而言，风力涡轮得到了更多的关注。现代风力涡轮典型地包括塔架、发电机、变速箱、机舱和一个或多个转子叶片。机舱包括耦合到变速箱和发电机的转子组件。转子组件和变速箱安装在位于机舱内的台板部件支承框架上。更确切地说，在许多风力涡轮中，变速箱经由一个或多个转矩支承件或臂安装到台板部件。一个或多个转子叶片使用已知的翼型原理获得风的动能。转子叶片传送呈旋转能形式的动能，以便转动将转子叶片耦合到变速箱的轴(或如果未使用变速箱，则直接地耦合到发电机)。发电机然后将机械能转化成可被部署至公用电网上的电能。

多个风力涡轮通常结合彼此而使用以发电，且通常被称为风场。典型的风场包括场级控制器，其通信地耦合到风场中的各个风力涡轮的单独涡轮控制器。因此，场级控制器提供电力网与各个风力涡轮之间的接口。因此，场级控制器将各种命令传输至涡轮控制器。

对于常规风场，当场级控制器检测到电力网中的一个或多个约束时，场级控制器配置成将关闭命令发送至风场中的各个风力涡轮。单独的涡轮控制器然后使其相应的风力涡轮与电力网断开，且将涡轮速度减小至零。当释放关闭命令时，涡轮控制器将涡轮速度增大到切入速度，且然后将涡轮重新连接回电力网。

然而，有时，电网适应性可能需要风场在高或低电压的周期期间保持连接到电网。此能力通常被称为零电压穿越、低电压穿越或高电压穿越。

然而，本领域中的许多现有的涡轮配备有此能力。因此，用于运行风场使得风场可被改造用于此电网适应性的系统及方法将是本领域中受欢迎的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中被阐明，或可根据描述而显而易见，或可通过实践本发明而被习知。

一方面，本公开内容涉及一种用于控制连接到电力网的风场的方法。风场具有多个风力涡轮。该方法包括终止风场的现有的场级控制器的使用。该方法还包括安装升级的场级控制器代替现有场级控制器。此外，该方法包括将升级的场级控制器通信地耦合到多个风力涡轮中的各个。此外，该方法包括用能够满足一个或多个电网要求的升级构件替换风力涡轮的子集中的至少一个构件。因此，该方法还包括经由升级的场级控制器来控制风场。

在一个实施例中，(多个)构件可包括子集中的各个风力涡轮的升级的电力转换器。在此实施例中，经由升级的场级控制器控制风场的步骤可包括经由升级的电力转换器控制风力涡轮的子集，以及经由现有的电力转换器控制其余风力涡轮。在另一实施例中，风力涡轮的子集可包括多个风力涡轮中的大约10%到大约50%。

在其它实施例中，该方法可包括控制风力涡轮的子集，以便满足电力网的一个或多个频率下降要求。在特定实施例中，控制风力涡轮的子集以便满足电力网的一个或多个频率下降要求的步骤可包括经由升级的场级控制器使升级的网络协议与子集中的各个风力涡轮通信。

在若干实施例中，方法可包括从风场移除现有的场级控制器。

在附加实施例中，电网要求可包括零电压穿越、低电压穿越或高电压穿越。