[发明专利]用于风力涡轮的无功功率控制的系统和方法

权利要求书

1.一种用于操作向负载供应有效功率和无功功率的功率生成系统的方法，包括：

用具有开关元件的功率转换器，从发电机接收交流电功率和在发电机转子速度的操作范围内生成所述无功功率；

在所述发电机转子速度改变且接近同步速度时，生成控制命令来将所述开关元件的开关频率从第一开关频率减小到第二开关频率，其中所述功率转换器的无功功率输出在所述第二开关频率下增加；以及

其中基于在同步速度处或附近的改变的发电机转子速度下从所述功率转换器提供限定的无功功率值和将所述开关元件保持在限定的热极限内，在所述发电机的实际操作时间内确定所述第二开关频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率转换器包括线路侧转换器(LSC)和转子侧转换器(RSC)，RSC生成所述无功功率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发电机是风力涡轮功率生成系统中的双馈感应发电机(DFIG)。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述开关元件包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)元件。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制器从查找表确定所述第二开关频率，所述查找表使在不同的发电机转子速度下在所述第二开关频率下生成的无功功率值相互参照。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述查找表将所述不同的发电机转子速度提供为多个子范围，且对于每个子范围，第二开关频率提供用于所述无功功率值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述查找表提供多个无功功率值和在所述无功功率值中的每个处对于每个子范围的对应的第二开关频率。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在特定的发电机转子速度下来自所述功率生成系统的所需要的无功功率值是预先限定的，且输入到所述查找表中以确定所述第二开关频率。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在特定的发电机转子速度下来自所述功率生成系统的所需要的无功功率值是实时测量的，且输入到所述查找表中以确定所述第二开关频率。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述第二开关频率使得所述负载中由所述功率转换器引发的谐波失真在预先限定的极限值内。