[发明专利]用于在低风速期间操作风场的系统和方法

权利要求书

1.一种用于操作连接到功率网的风场的方法，所述功率网要求无功功率需求随有功功率变化，所述风场具有多个风力涡轮，所述多个风力涡轮各自包括联接到功率转换器的发电机，所述方法包括：

监测在所述风场中的所述多个风力涡轮中的每个处的风速；

当所述风速在切入风速范围内时，

经由所述风场的控制器基于对应于所述风速的有功功率输出下的所述无功功率需求和在所述风速下所述多个风力涡轮中每个的无功功率可用性来确定所述风场的无功功率裕度；

经由所述控制器确定满足所述无功功率裕度的对于所述多个风力涡轮中每个的可能的最低切入转子速度；以及

经由所述控制器命令所述多个风力涡轮中的每个切入且开始以满足所述无功功率裕度的可能的最低切入转子速度来产生功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切入风速范围包括最多达约5米/秒(m/s)的风速。

3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经由所述风场的控制器基于对应于所述风速的所述有功功率输出下的无功功率需求和在所述风速下所述多个风力涡轮中每个的无功功率可用性来确定所述风场的无功功率裕度还包括：

确定所述无功功率需求与所述多个风力涡轮中的每个的无功功率可用性的总和之间的差；以及

基于所述差来确定所述多个风力涡轮中每个的可能的最低切入转子速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将不同切入风速下所述多个风力涡轮中每个的无功功率可用性存储在所述控制器中。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括经由所述多个风力涡轮中的每个将不同切入风速下所述多个风力涡轮中每个的无功功率可用性实时动态地发送到所述控制器。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括实时确定满足所述无功功率裕度的对于所述多个风力涡轮中每个的可能的最低切入转子速度。

7.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当有功功率值增加到超过额定功率的约10%时，所述方法还包括根据它相应的标准功率-速度曲线来操作所述风场中的所述多个风力涡轮中的每个。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述风场的训练期期间，

经由所述控制器在不同的无功功率设定点和电压设定点下操作所述风场；

经由所述控制器确定所述多个风力涡轮中的每个的端子与所述风场的互连点之间的电压降和无功功率上的改变；

经由所述控制器将所述多个风力涡轮中的每个的端子与所述风场的互连点之间的电压降和无功功率上的改变转换成能够与所述风场的收集器系统的等效电路相比的量；以及

经由所述控制器使所述量与所述风场的收集器系统的等效电路匹配。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述风场的训练期期间，

经由所述控制器计算所述多个风力涡轮中的每个的端子与所述风场的互连点之间的电压降和无功功率上改变的量；

经由所述控制器使所述量与所述风场的收集器系统的等效电路匹配。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述风场的训练期期间，

在所述控制器中，将所述多个风力涡轮中的每个的端子与所述风场的互连点之间的电压降和无功功率上改变的量存储在查找表中；以及

经由所述控制器使所述量与所述风场的收集器系统的等效电路匹配。