[发明专利]黑启动恢复

说明书

本文描述的实施例提供了用于执行黑启动操作的系统和技术。例如，一个实施例提供了一种用于执行黑启动操作的方法。该方法大体上包括5使用控制系统以第一模式操作风电场中的风力涡轮机以向交流(AC)电网提供电力。该控制系统可以包括无功功率控制分支和有功功率控制分支。该方法还包括基于对电气电网10执行黑启动的指示以及通过激活具有积分动作的控制器以增大风力涡轮机的输出功率，来将风力涡轮机的操作从第一模式切换到第二模式，控制器耦合在无功功率控制分支和有功功率控制分支之间，以及在以第二模式进行操作时向电气电网提供电力。

技术领域

本公开中提出的实施例大体上涉及供电恢复，并且更具体地涉及执行电气电网的黑启动。

背景技术

在许多情况下，需要离岸风力涡轮机而不是岸上风力涡轮机，因为与陆地相比，离岸位置通常可获得更强的风速。此外，离岸风力涡轮机不受树木、山丘、建筑物等的阻碍。为了将离岸风力涡轮机耦合到岸上电网(其可能位于数十或数百公里以外的位置)，风力涡轮机运营商可能会使用高压直流(HVDC)链路。岸上电网可以连接到岸上风电场，由于若干因素中的一个，岸上风电场可能会遇到停电状况。在某些情况下，国家电网运营商会分配备用电源以对遇到停电状况的风电场执行黑启动。

发明内容

本公开的一个实施例提供了一种用于执行黑启动操作的方法。所述方法大体上包括：使用控制系统以第一模式操作风电场中的风力涡轮机，以向交流(AC)电网提供电力。所述控制系统可以包括无功功率控制分支和有功功率控制分支。所述方法还包括：基于对电气电网执行黑启动的指示以及通过激活具有积分动作的控制器以增大所述风力涡轮机的输出功率，来将所述风力涡轮机的操作从所述第一模式切换到第二模式，所述控制器耦合在所述无功功率控制分支和所述有功功率控制分支之间，以及在以所述第二模式进行操作时向所述电气电网提供电力。

本公开的一个实施例提供了一种风力涡轮机。所述风力涡轮机大体上包括具有无功功率控制分支、有功功率控制分支和具有积分动作的控制器的控制系统，所述控制器选择性地耦合在所述无功功率控制分支和所述有功功率控制分支之间。在某些实施例中，所述控制系统被配置为：以第一模式操作所述风力涡轮机以向本地交流电网提供电力，基于对电气电网执行黑启动的指示以及通过激活所述控制器将所述风力涡轮机的操作从所述第一模式切换到第二模式，从而增大所述风力涡轮机的电力输出，以及在以所述第二模式进行操作时向所述电气电网提供电力。

本公开的一个实施例提供了一种用于风力涡轮机的控制系统。所述控制系统大体上包括处理器和被配置为存储程序的内存，所述程序在由所述处理器执行时执行操作。所述操作包括：使用控制系统以第一模式操作风力涡轮机，以向交流电网提供电力，其中所述控制系统包括无功功率控制分支和有功功率控制分支。所述操作还包括：基于对电气电网执行黑启动的指示以及通过激活具有积分动作的控制器以增大所述风力涡轮机的功率输出，来将所述风力涡轮机的操作从所述第一模式切换到第二模式，所述控制器耦合在所述无功功率控制分支和所述有功功率控制分支之间，以及其中，当处于所述第二模式时，在切换操作之后以所述第二模式进行操作时向所述电气电网提供电力。

附图说明

为了便于可以详细理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实施例来对上面简要概括的本公开进行更具体的描述，所述实施例中的一些在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出了本公开的典型实施例，并且因此不应被视为是对其范围的限制，因为本公开可以允许其他等效的实施例。

图1示出了根据本公开中描述的实施例的风力涡轮机的示意图。

图2示出了根据本公开中描述的实施例的风力涡轮机的机舱和塔架内部的部件的示意图。

图3是根据本公开中描述的实施例的电力系统的框图。

图4示出了根据本公开中描述的实施例的风力涡轮机的控制系统。

图5是根据本公开中描述的实施例的矢量图。