[发明专利]选择风力涡轮机转换器的切换时间

说明书

描述了一种控制在公共耦合点（111）处并联连接的风力涡轮机（101、102、103）的风力涡轮机变换器（117、119、121）的方法，所述方法包括：在相同长度的脉冲宽度调制周期内针对每个转换器生成脉冲（127、131、136），其中所述脉冲针对不同的转换器在不同的脉冲起始相位（126、133、137）处起始，其中相邻转换器（117、119；119、121）中的至少两个之间的脉冲起始相位的脉冲起始相位差（D12、D23）是不相等的。

技术领域

本发明涉及一种控制并联连接到公共耦合点的风力涡轮机的风力涡轮机转换器的方法和布置，并且进一步涉及一种包括风力涡轮机和控制布置的风电场（wind park）。

背景技术

包括多于一个（plural）风力涡轮机的风电场可以针对每个风力涡轮机包括转换器，该转换器包括多于一个可控开关，诸如晶体管、特别是绝缘栅双极型晶体管（IGBT）。该多于一个可控开关例如根据脉冲宽度调制方法以高切换频率来切换。本文中，可控开关可以根据可以例如是2.5kHz的脉冲宽度调制频率来切换。转换器用于将由风力涡轮机的发电机提供的可变频率功率流转换成基本上固定频率（例如，50Hz或60Hz）功率流。

由于转换器内的可控开关的切换频率，不仅在公共耦合点处观察到期望的输出频率（诸如，50Hz或60Hz），而且还观察到由具有高切换频率的转换器系统所引起的高频谐波电流。然而，不同国家（例如在德国）的电网法规要求在由电网场馈送到电网中的公共耦合点处的低谐波电流水平。在公共耦合点处的电气特性的测量已经表明，谐波电流中的峰值出现在切换频率和切换频率的倍数上。取决于电网法规的限制有多低，风电场可能不能满足要求。在这样的情况下，电网运营商可能会禁止风电场的电网连接。

常规地，已经提出了涡轮机转换器间PWM（脉冲宽度调制）去同步，以通过调整去同步集群中的涡轮机之间的转换器切换之间的角度来减轻公共耦合点处的谐波电流发射。常规地应用的去同步方法基于涡轮机位置以及集群中的涡轮机的数目来向去同步回路中的转换器中的每个增加固定的偏移。在理论上，这个去同步可以消除在公共耦合点处由转换器切换引起的所有谐波电流。然而，已经观察到的是，尽管如此，在公共耦合点处仍存在切换频率的谐波的相当多的含量。

因此，可能存在对一种方法和对应布置的需要，用以减少高频上的谐波发射并且允许连接到具有非常低的限制/阈值的电网。

发明内容

可以通过根据独立权利要求的主题来满足这个需要。本发明的有利实施例通过从属权利要求来描述。

根据本发明的实施例，提供了一种控制在（例如，风电场的）公共耦合点处并联连接的风力涡轮机的风力涡轮机转换器的方法，该方法包括：在相同长度的脉冲宽度调制周期内针对每个转换器生成脉冲，其中脉冲针对不同的转换器在不同的脉冲起始相位（pulsestart phase）处起始，其中相邻转换器中的至少两个之间的脉冲起始相位的脉冲起始相位差是不相等的。

该方法可以部分地以硬件和/或软件来实现。当以主从布置来使用时，所述方法可以例如由风电场控制器和/或风力涡轮机控制器和/或特别是主风力涡轮机控制器来执行。风力涡轮机可以例如以平行于公共耦合点的单个股线（或以多个股线）而连接。常规地，已经应用了相邻风力涡轮机之间的固定相位角偏移，该相位角偏移取决于分支或股线中的风力涡轮机的数目。

根据本发明的实施例，转换器内的可控开关由具有相同脉冲宽度调制频率的脉冲宽度调制信号来控制。该控制方法要求：针对每个转换器生成至少一个脉冲，并且特别是还被供应到转换器，特别是供应到转换器内的一个或多个可控开关。另外地，针对每个转换器，可以生成一个或多个另外的或下一脉冲，并且也将其供应到转换器。