專利名稱：發生網損時利用間距蓄電池功率啟動風輪機/黑啟動性能的制作方法
技術領域：
本發明的披露內容涉及風輪機和風力發電設備。特別是，本發明 的披露內容涉及一種風力發電設備和一種使該風力發電設備在發生網損(grid loss)期間運行的方法。
技術背景風力發電設備和風力發電場必須能夠應對高風速動力學且需要能 夠應對非正常情況如發生網損的情況。通常當發生網損時，風力發電 設備會立即進入緊急退出的斷電(emergency exit power down )模式， 該模式導致風力發電設備的轉子葉片在缺少風的情況下進行旋轉，從 而使轉子減速并以受控方式停止。用于致動轉子葉片的能量取自所謂 間距蓄電池(pitch battery)或間距蓄壓器(accumulator)，該間 距蓄電池或間距蓄壓器大到足以進入安全停止狀態并完成斷電操作。發明內容鑒于上述情況，根據一個實施例，本發明提供了一種風力發電設 備。所述風力發電設備包括多個轉子葉片、葉片間距驅動裝置、轉子 軸、發電機、適于對所述風力發電設備的運行進行控制的控制單元和 被聯接至所述葉片間距驅動裝置的能量儲存單元，其中所述多個轉子 葉片被可旋轉地連接至所述轉子軸，所述葉片間距驅動裝置在所述控 制單元的控制作用下適于調節所述轉子葉片的間距，所述轉子軸被操 作性地連接至所述發電機以便產生電能，且所述控制單元包括控制模 塊，所述控制模塊適于對所述轉子葉片進行調節以便進入所述風力發 電設備的自持運行模式(self-sustaining mode)。鑒于上述情況，另 一 實施例涉及一種使風力發電設備在發生網損 期間運行的方法。所述方法包括通過能量儲存單元為所述風力發電設 備的葉片間距驅動裝置提供功率并借助于所述葉片間距驅動裝置調節 所述風力發電設備的所述轉子葉片的間距，其中轉子軸在所述葉片的 間距受到調節時開始旋轉。鑒于上述情況，另一實施例涉及一種使風力發電設備在發生網損 期間運行的方法。所述方法包括通過能量儲存單元為所述風力發電設 備的葉片間距驅動裝置提供功率并借助于所述葉片間距驅動裝置調節 所述風力發電設備的所述轉子葉片的間距，其中轉子軸保持旋轉且所 述風力發電設備在所述葉片的間距受到調節時進入自持發電模式。根據另一實施例，提供了一種計算機可讀的儲存裝置。所述計算 機可讀的儲存裝置包括具有程序的程序儲存空間，所述程序包括用于 檢測電網可用性的程序指令、用于在電網不可用的情況下將所述風力 發電設備的運行模式從正常模式變為自持模式或者在電網可用的情況 下將所述風力發電設備的運行模式從自持模式變為正常模式的程序指 令、用于在運行模式改變之后為所述風力發電設備的葉片間距驅動裝 置提供功率的程序指令、用于借助于所述葉片間距驅動裝置調節所述 葉片的間距的程序指令，其中如果運行模式變為自持模式，則所述風 力發電設備的轉子軸在所述葉片受到調節時開始旋轉。根據又一實施例，提供了一種計算機可讀的數據流。所述計算機 可讀的數據流包括用于檢測電網可用性的程序指令、用于在電網不可 用的情況下將所述風力發電設備的運行模式從正常模式變為自持模式 或者在電網可用的情況下將所述風力發電設備的運行模式從自持模式 變為正常模式的程序指令、用于在運行模式改變之后為所述風力發電 設備的葉片間距驅動裝置提供功率的程序指令、用于借助于所述葉片 間距驅動裝置調節所述葉片的間距的程序指令，其中如果運行模式變 為自持模式，則所述風力發電設備的轉子軸在所述葉片受到調節時開 始旋轉。通過所附的權利要求書、說明書和附圖將易于理解其它實施例、 方面、優點和特征，所述實施例、方面、優點和特征可以單獨方式應 用或者以任何適當組合的方式應用。更特別地，在說明書的其余部分 中結合附圖描述了完全且可行的披霧內容，該披露內容包括所屬領域 技術人員認為最佳的模式。
因此，所屬領域技術人員可結合實施例認識到本發明的披露內容 的上述特征所能夠詳細理解的方式以及已在上文簡要總結過且接下來要進行更特別地進行描述的說明內容。附圖涉及本發明的多個實施例且下面將對附圖進行說明圖l示出了包括發生網損/黑啟動性能的風力發電設備的側視示意圖；和圖2示出了一種使包括自持運行模式的風力發電設備運行的方法 的流程圖。
具體實施方式
現在將對多個實施例進行詳細描述，圖中示出了所述多個實施例 的一個或多個實例。所提供的每個實例是說明性的且并不旨在是限制 性的。例如，圖中示出的或者文中描述的作為一個實施例的一部分的 特征可用在其它實施例上或者與其它實施例相結合地使用以便產生又 一實施例。本發明的披露內容旨在包括這種變型和變化。圖1示出了可以任何適當的方式與本申請、本說明書和權利要求 書中描述的其它方面組合的其它方面和有利改進，圖l是示出了包括 發生網損/黑啟動性能的風力發電設備的示意圖。圖1示意性地示出了風力發電設備l，所述風力發電設備具有由風 22驅動的發電機5,風22使轉子葉片2受力以便與轉子軸4 一起旋轉。 發電機5位于發動機短艙中且被固定到塔架21的頂部上。轉子軸4通 過齒輪箱8被可旋轉地連接至發電機5。通過整流器10對由發電機5 產生的電功率進行整流且所述電功率通過轉換器11被轉換成交流功 率，所述交流功率通過變壓器20被變換且通過電力線24被供給進入 外部電網23內。風力發電設備1的運行受到控制單元6的控制，所述控制單元6 包括控制模塊7。控制單元6可以是中心控制單元。該控制單元可包括 電路。該控制單元可包括任何的一個或多個硬件或軟件，如計算機和 計算機程序，以便控制該風力發電設備。該控制模塊7控制轉子葉片2 的葉片間距驅動裝置3。葉片間距驅動裝置3可調節轉子葉片的間距 角，該間距角通常可在0°與90。之間被調節。在出現發生網損的情況 下，葉片間距驅動裝置3調節轉子葉片2從而使轉子軸4保持旋轉且 使發電機5產生足夠的功率以便維持所述風力發電設備的自 運行模 式并且以便對風力發電設備1的軸承進行潤滑。特別是，為輔助部件12提供必要的電功率，所述輔助部件例如為位于塔架21和冷卻器25 的頂部處的安全燈，所述冷卻器用于對風力發電設備1的溫度敏感部 件進行冷卻。所述輔助部件可以是其它輔助消耗裝置如加熱器以便避 免在電氣拒、偏轉驅動裝置(yaw drives)、蓄電池充電器或其它裝 置內部產生濕氣。如圖1所示，風力發電設備1進一步包括用于檢測發生網損情況 的檢測器模塊13。如果完全無法使用電網，且這種狀態可能持續較長 時間，則就是檢測到了發生網損的情況。另一種可選方式是，如果電 網是不穩定的且可能無法經由電力線24維持連接，則就是檢測到了發 生網損的情況。在檢測到發生網損的情況下，控制單元6切換至自持 運行模式，該模式保持轉子軸4進行旋轉從而使得產生足夠的電能并 且保持對風力發電設備1的軸承進行潤滑。在一些實施例中，如果發 生網損的時間，即電壓中斷時間，長于風力發電設備的渦輪機的低電 壓穿越(LVRT: Low Voltage Ride Through )性能或零電壓穿越(ZVRT: Zero Voltage Ride Through)性能，則實施切換。通常情況下，如果 發生網損的時間長于5秒，則實施切換。如果發生網損的時間長于1 秒，則可實施切換。通過能量儲存單元9為葉片間距驅動裝置3提供 功率，而對于能量儲存單元而言，則通過可能由發電機5產生的能量 為該能量儲存單元再次充電。能量儲存單元9進一步包括彈簧模塊17 和除了電能以外用于儲存機械能的壓力容器18。在發生網損和出現低風速的情況下，控制單元6的一部分19可被 置于備用模式或休眠模式下以便保存能量儲存單元9的能量。 一旦風 速增加，則喚醒模塊15喚醒(wake-up)控制單元6的該部分19，從 而使得風力發電設備1可重新恢復其自持運行模式。該能量儲存單元 優選包括可再充電的蓄電池，該可再充電的蓄電池具有15 kWh的能量 容量。充電水平檢測器16測量能量儲存單元9的能量水平，以便確保 總是有足夠的剩余能量可使風力發電設備1安全地返回停止狀態。在 出現發生網損的情況之后，轉換模塊14檢測重新恢復的電網并啟動風 力發電設備1使其從自持運行模式切換為正常運行模式。根據一個實施例，提供了一種風力發電設備1。該風力發電設備l 包括多個轉子葉片2、葉片間距驅動裝置3、轉子軸4、發電機5和用 于控制該風力發電設備1的運行的控制單元6。多個轉子葉片2被可旋轉地連接至轉子軸4，從而使得可通過葉片間距驅動裝置3在控制單元 6的控制作用下對轉子葉片2的間距進行調節。轉子軸4被操作性地連 接至發電機5以便產生電能。風力發電設備1進一步包括用于為葉片 間距驅動裝置3提供功率的能量儲存單元9，其中控制單元包括控制模 塊7，所述控制模塊用于調節轉子葉片2且用于進入風力發電設備1 的自持運行模式。對于風力發電設備1的自持運行模式的基本功能而言，特別地， 該設備使得即使在長時間發生網損的情況下也能維持安全性和保障性 的功能以及對風力發電設備1的可旋轉零部件2、 3、 4、 5、 8的潤滑。借助于轉子葉片和發電機，風的固有動能的一部分被轉化成至少 一秒的能量形式。該至少一秒的能量形式可以是潛在能量，例如處在 介質中的以便稍后使用的潛在能量。該至少 一秒的能量可以是用來稍 后使用的另一種能量形式。通常情況下，該至少一秒的能量是電能或 機械能。進一步地，該至少一秒的能量形式通常被儲存，例如以電能 和/或機械能的形式被儲存。該至少一秒的能量形式通常被儲存以便稍 后被回收。為了應對不同的風速，相應的轉子葉片被可調節地連接至轉子軸， 從而使得可通過使轉子葉片圍繞其縱軸進行旋轉而適當地調節該轉子 葉片的葉片間距。該多個轉子葉片利用風輪機傳動線路被操作性地連 接至發電機，所述風輪機傳動線路可實施或可不實施將旋轉轉子軸轉 換為更高旋轉頻率以便實現發電機的優化運行的這種頻率轉換。在黑啟動期間或者為了在發生網損期間啟動風力發電設備，渦輪 機控制器首先通過切斷介質電壓開關齒輪而打開通往電網的連接。如 果渦輪機控制器檢測到電網已經恢復，則渦輪機控制器借助于 AC/DC/AC轉換器使渦輪機電壓與電網電壓同步并關閉介質電壓開關齒 輪以便變為正常運行模式。在黑啟動期間或者為了在發生網損期間啟動風力發電設備，控制 模塊能夠對轉子葉片進行調節以使轉子軸開始旋轉。因此，與在發生 網損之后立即對轉子軸進行減速并將該轉子軸置于休止狀態的這種常 規過程相反地，控制模塊調節轉子葉片以便進入風力發電設備的自持 運行模式，其中風力發電設備的轉子持續旋轉且風力發電設備產生足 夠的能量以便維持其功能，例如保持其安全燈處于打開狀態或者使其通風器運轉以便對其溫度敏感部件進行冷卻且以便提供足夠的能量從 而使得風力發電設備可隨時重新恢復其正常運行功能，而無需來自電 網的起始電能。該設備還可提供更多的功能，對于所述功能而言，風 力發電設備在自持模式下產生足夠的能量，所述功能例如為對裝置、 偏轉驅動裝置、蓄電池充電器或者可從電網吸取功率的其它部件進行 加熱，這包括未來可能開發出的那些功能。當自持運行模式保持轉子軸進行旋轉時，根據該實施例，持續保 持對軸承和/或轉子軸的潤滑，這減輕了磨損且增加了風力發電設備的 預期壽命。在一個實施例中，能量儲存單元可儲存介于5 kWh與100 kWh之 間，特別是介于10 kWh與30 kWh之間，的能量。這些能量范圍是說 明性的且可根據風力發電設備的型號或等級或者風輪機的型號或等級 產生改變。在另一實施例中，維持該自持模式所需的功率介于10 kWh與40 kWh之間。該能量范圍是說明性的且可根據風力發電設備的型號或等級 或者風輪機的型號或等級產生改變。在一個實施例中，能量儲存單元用于儲存電能。該能量儲存單元 可以是再充電的蓄電池或蓄壓器。在又一實施例中，風力發電設備進一步包括用于對發電機的輸出 進行整流的整流器和用于對該經過整流的輸出進行DC-AC轉換的轉換 器，其中能量儲存單元被連接至該經過整流的輸出.該整流器和用于 對該經過整流的輸出進行DC-AC轉換的轉換器可被包括在AC/DC/AC轉 換器中。在一個實施例中，電能儲存單元被置于整流器與轉換器之間，從 而使得可易于在有足夠風力的時期期間對該能量儲存單元進行再充 電。在另一實施例中，該電力儲存單元可以是電容器。 在又一實施例中，該能量儲存單元用于儲存機械能。例如，該能 量儲存單元可包括用于儲存機械能的彈簧模塊。另一種可選方式是或 此外，該能量儲存單元包括用于通過對流體如氣體或液體進行加壓而 儲存能量的壓力容器。在另一實施例中，風力發電設備包括輔助部件和用于將能量儲存單元的電能提供給輔助部件的電路。輔助部件可以是電能的消耗裝置， 例如位于塔架或冷卻器的頂部處的安全燈，所述冷卻器用于對風力發 電設備的溫度敏感部件進行冷卻。另一種可選方式是，可提供不同類 型的輔助部件。在又一實施例中，該控制模塊可進一步包括檢測器模塊，該檢測 器模塊用于檢測當前產生的功率水平何時降至低于為了保持該風力發 電設備的自持運行模式所必需的功率閾值。該檢測器模塊檢測當前產 生的功率且一旦該功率水平降至低于功率閾值，則或者葉片間距被調 節以便重新恢復該風力發電設備的自持運行模式，或者該風力發電設 備被置于休止狀態，用于測量該當前產生的功率的時間尺度可介于1分鐘與2小時之間，例如介于IO分鐘與60分鐘之間。如果風速在一段時間的平靜之后增加起來，且該速度高到足以進 入自持運行模式，則可使該風力發電設備返回自持模式從而產生用于 對能量儲存單元進行再充電的能量且從而產生用于保持最小功能處于 運行狀態下所必須的能量，該最小功能例如為使安全燈運行、進行冷 卻、進行控制等。為此目的，渦輪機控制器可首先通過切斷介質電壓 開關齒輪而打開通往電網的連接。如果渦輪機控制器檢測到電網已經 恢復，則渦輪機控制器可隨后借助于AC/DC/AC轉換器使渦輪機電壓與 電網電壓同步并關閉介質電壓開關齒輪以便變為正常運行模式。在另一實施例中，控制單元進一步包括切換模塊，所述切換模塊 用于檢測重新恢復的電網且用于將風力發電設備的自持運行模式變為 正常運行模式。該切換模塊控制該風力發電設備與外部電網的同步并 控制二者之間的匹配。在另一實施例中，風力發電設備包括喚醒模塊。所述喚醒模塊用 來在平靜之后或者在風速過低以至于無法在發生網損期間維持自持運 行模式的情況一此時中心控制裝置被置于備用模式或休眠模式一持續 一定時期之后喚醒該風力發電設備。如果風速增加并超過用于保持該 自持模式所必需的最小閾值，則喚醒模塊喚醒該控制單元以便重新恢 復自持運行模式。控制單元的休眠模式的目的是在風速過低以至于無 法產生足夠功率的時期期間和沒有外部電網的時期期間保存該能量儲 存單元的能量。在喚醒模塊的幫助下，該中心控制裝置的備用或休眠 模式可以結束，此時風速得到了充分增加且中心控制裝置可重新恢復其自持運行模式。 一旦喚醒模塊對中心控制裝置進行加電，則風力發電設備可實施黑啟動從而產生功率并對能量儲存單元進行再充電。該喚醒模塊可被設計成小型控制邏輯，該小型控制邏輯具有比其中一個控制單元的功率消耗小得多的功率消耗。
在又一實施例中，風力發電設備包括用于所述能量儲存單元的充電水平檢測器。如果能量儲存單元的充電水平降至低于特定的充電水平閾值，則該風力發電設備被停止以便確保總是有足夠的能量能以受控且安全的方式實現這一目的。因此，總是確保了可以受控方式達到停止狀態。
圖2示出了實施例，其中提供了使風力發電設備運行的方法。根據一個實施例，提供了一種使風力發電設備運行的方法，所述方法包括檢測發生網損的情況201、通過能量儲存單元為葉片間距驅動裝置提供功率202和借助于所述葉片間距驅動裝置調節轉子葉片的間距203。根據一些實施例，在檢測器模塊中實施對發生網損情況的檢測。在其它實施例中，轉子葉片在對轉子葉片的間距進行調節時開始旋轉或者保持其旋轉。在典型實施例中，所述方法進一步包括進入自持運行模式204。在其它典型實施例中，在對轉子葉片的間距進行調節且進入自持運行模式時，減少由風力發電設備產生的能量，所述風力發電設備例如借助于發電機產生能量.在其它實施例中，通過電能，例如在風力發電設備的發電機中產生的電能，對能量儲存單元重新充電。
如圖2所示，根據其它實施例， 一種使風力發電設備運行的方法進一步包括檢測電網可用性205。在一些實施例中，在檢測器模塊中檢測電網可用性，在其它可選實施例中，在切換模塊中檢測電網可用性。在電網不可用的情況下，該方法可進一步包括保持自持運行模式204。在其它實施例中，該方法可進一步包括通過能量儲存單元為葉片間距驅動裝置提供功率或重新提供功率、調節或重新調節轉子葉片的間距203、并且進入、重新進入或保持自持運行模式204。在電網可用的情
況下， 一種使風力發電設備運行的方法進一步包括進入或重新進入正常運行模式206，這形成了其它實施例.在一些實施例中，進入正常模式是通過風力發電設備的切換模塊實現的。
一個實施例涉及 一 種使風力發電設備在發生網損期間運行的方法，其中該風力發電設備包括多個轉子葉片、葉片間距驅動裝置、轉子軸、發電機和用于為所述葉片間距驅動裝置提供功率的能量儲存單元，其中該轉子葉片被可旋轉地連接至所述轉子軸且所迷轉子軸驅動所述發電機。在發生網損期間，所述方法包括用能量儲存單元為所述葉片間距驅動裝置提供功率的步驟和調節所述轉子葉片的間距從而使得所述轉子開始旋轉的步驟。
通過該能量儲存單元為葉片間距驅動裝置提供功率的步驟和調節轉子葉片的間距從而使得轉子開始旋轉的步驟使得可能在發生網損期間實施所謂黑啟動。通過實施黑啟動，該風力發電設備在沒有外部電網支持的情況下重新恢復其發電功能。該黑啟動幫助風力發電設備進入自持模式，從而使得風力發電設備有足夠的能量維持盡可能多的基本功能，如保障性和安全性功能。進一步地，黑啟動的目的是讓該風力發電設備重新恢復其旋轉移動，從而持續為軸承提供足夠的潤滑。
另 一 實施例涉及 一 種使風力發電設備在發生網損期間運行的方法，該風力發電設備包括多個轉子葉片、葉片間距驅動裝置、轉子軸、發電機和用于為所述葉片間距驅動裝置提供功率的能量儲存單元，其中該轉子葉片被可旋轉地連接至所述轉子軸且所述轉子軸驅動所述發電機。在發生網損期間，所述方法包括用能量儲存單元為所述葉片間距驅動裝置提供功率的步驟和調節所述轉子葉片的間距從而使得所述轉子軸保持旋轉且使得風力發電設備被置于自持發電模式下的步槺。
在出現發生網損的情況下，代替將風力設備置于停止狀態的方式是對轉子葉片的間距進行調節從而使該轉子軸保持旋轉。當轉子以足夠高的頻率旋轉時，可產生電功率以便對能量儲存單元進行再充電且以便維持多種保障性和安全性功能或者即使無法維持全部的保障性和安全性功能也可維持大多數的保障性和安全性功能.轉子葉片被調節，以使得該產生的功率對應于由風力發電設備消耗的功率。
在另一實施例中，該方法包括通過發電機產生電能的步驟和通過該發電機為能量儲存單元重新充電的步驟。
在又一實施例中，該方法包括檢測發生網損情況出現的步驟和調節所述轉子葉片的間距以便減少由發電機產生的能量的量并進入自持
運行模式的步驟。
在另一實施例中，在出現發生網損和低風速的情況下，該方法進一步包括檢測當前風速的步驟、將該風速與闊值比較的步驟和如果該風速高于該閾值則調節所述轉子葉片的間距以便進入所述風力發電設備的自持模式的步驟。由此使得風力發電設備可實施黑啟動，該黑啟
動支持了對軸承的潤滑且即使無法提供所有的保障性和安全性功能也幫助至少部分地提供了保障性和安全性功能。保障性功能可包括使安全燈運行和/或使風力發電設備中的冷卻系統運行。
在又一實施例中，所述方法包括測量能量儲存單元的充電水平的步驟和在充電水平降至低于充電水平閾值時停止該轉子軸的旋轉的步驟。這確保了該能量儲存單元總是擁有足夠的能量以便實施受控的斷電，通過該受控的斷電使得風力發電設備被置于安全停止狀態下。
在另一實施例中，所述方法包括當風速降至低于第一風速閾值時使所述風力發電設備的控制單元的至少一部分斷電的步驟和當風速超過第二風速閾值時喚醒該部分的步驟。第二風速閾值可等于或大于第一風速閾值。通過這種措施使得在低風速期間保存了能量且因此保存了能量儲存單元的能量。
附圖標記
1風力發電i殳備
2轉子葉片
3葉片間距驅動裝置
4轉子軸
5發電機
6控制單元
7控制模塊
8齒輪箱
9能量儲存單元
10整流器
11轉換器
12輔助部件
13檢測器模塊
14切換模塊
15喚醒模塊
16充電水平檢測器17彈簧模塊
18壓力容器
19部分控制單元6
20變壓器
21塔架
22風
23電網
24電力線
25冷卻器
權利要求
1、風力發電設備(1)，所述風力發電設備包括多個轉子葉片(2)，葉片間距驅動裝置(3)，轉子軸(4)，發電機(5)，和用于對所述風力發電設備(1)的運行進行控制的控制單元(6)，其中所述多個轉子葉片(2)被可旋轉地連接至所述轉子軸(4)，從而使得所述葉片間距驅動裝置(3)可在所述控制單元(6)的控制作用下調節所述轉子葉片(2)的間距，且其中所述轉子軸(4)被操作性地連接至所述發電機(5)以便產生電能，所述風力發電設備(1)進一步包括用于為所述葉片間距驅動裝置(3)提供功率的能量儲存單元(9)，其中所述控制單元(6)包括控制模塊(7)，所述控制模塊用于對所述轉子葉片(2)進行調節且用于進入所述風力發電設備(1)的自持運行模式。
2、 根據權利要求1所述的風力發電設備(1)，其中所述能量儲 存單元(9 )用于儲存電能，該能量儲存單元特別地是蓄壓器或電容器。
3、 根據權利要求2所述的風力發電設備(1 ), 進一步包括用于對所述發電機(5)的輸出進行整流的整流器(10)，和 用于對所述經過整流的輸出進行DC-AC轉換的轉換器(11)， 其中所述能量儲存單元(9)被連接至所述經過整流的輸出。
4、 根據前述權利要求1至3中任一項所述的風力發電設備(1), 其中所述能量儲存單元(9 )用于儲存機械能，其中該能量儲存單元(9 ) 特別地包括儲存機械能的彈簧模塊(17 )和/或用于通過對流體進行加 壓而儲存能量的壓力容器(18)。
5、 根據前述權利要求中任一項所述的風力發電設備(1)，進一 步包括以下特征(al)至(a4)中的至少一個特征(al)所述控制模塊(7)進一步包括檢測器模塊(13)，該檢測器模塊用于檢測當前產生的功率水平何時降至低于為了保持所述風力 發電設備(1)的自持運行模式所必需的功率閾值；(a2 )所述控制單元(6 )進一步包括切換模塊(l4 )，所述切換 模塊用于檢測重新恢復的電網且用于將所述風力發電設備(1)的自持 運行模式變為正常運行模式；(a3)所述控制單元(6)進一步包括喚醒模塊(15);(a4)所述控制單元(6)進一步包括用于所述能量儲存單元(9) 的充電水平檢測器(16)。
6、 使風力發電設備(1)在發生網損期間運行的方法，所述風力 發電設備(1)包括多個轉子葉片(2) 葉片間距驅動裝置(3)， 轉子軸(4)， 發電機(5)，和用于為所述葉片間距驅動裝置(3 )提供功率的能量儲存單元(9 )， 其中所述轉子葉片(2)被可旋轉地連接至所述轉子軸(4)且所 述轉子軸(4)驅動所述發電機(5),在發生網損期間，所述方法包括的步驟有-用所述能量儲存單元(9)為所述葉片間距驅動裝置(3)提供功 率；和-調節所述轉子葉片(2)的間距從而使得所述轉子軸(4)開始旋 轉或保持旋轉，和/或使得所述風力發電設備(1)被置于自持發電模 式下。
7、 根據權利要求6所述的方法，進一步包括的步驟有 -檢測網損的發生情況，-調節所述轉子葉片(2)的間距以便減少由所述發電機(5)產生的能量的量并進入自持運行模式。
8、 根據前述權利要求6或7所述的方法，在發生網損和出現低風速的情況下，該方法進一步包括檢測當前風速的步驟、將所述風速與 閾值進行比較的步驟和如果所述風速高于所述閾值則調節所述轉子葉 片(2)的間距以便進入所述風力發電設備(1)的自持模式的步驟。
9、 根據權利要求6-8中任一項所述的方法，包括測量所述能量儲 存單元(9)的充電水平的步驟和如果所述充電水平降至低于充電水平 閾值則停止所述轉子軸(4)的旋轉的步驟。
10、根據權利要求6-9中任一項所述的方法，進一步包括如果風 速降至低于第一風速閾值則使所述風力發電設備(1)的控制單元(6 ) 的至少一部分(19)斷電的步驟和如果風速超過第二風速閾值則喚醒 所述部分(19)的步驟。
全文摘要
一種風力發電設備及其在發生網損期間的運行。該風力發電設備包括多個轉子葉片、葉片間距驅動裝置、轉子軸、發電機和用于控制該風力發電設備運行的控制單元，其中多個轉子葉片被旋轉連接至轉子軸，從而使得可通過葉片間距驅動裝置在所述控制單元的控制下對轉子葉片的間距進行調節，且轉子軸被操作性地連接至發電機以便產生電能。風力發電設備還包括用于為葉片間距驅動裝置提供功率的能量儲存單元，其中控制單元包括用于調節轉子葉片且用于進入風力發電設備的自持運行模式的控制模塊。對于風力發電設備自持運行模式的基本功能而言，該設備使得即使在長時間發生網損的情況下也能維持安全性和保障性的功能以及對風力發電設備可旋轉零部件的潤滑。
文檔編號F03D9/00GK101629553SQ20091016040
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月16日 優先權日2008年7月16日
發明者T·艾登菲爾德 申請人:通用電氣公司