在電網故障時運行風力發電設備的方法和風力發電設備的制作方法

專利名稱：在電網故障時運行風力發電設備的方法和風力發電設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于在出現帶有電壓降低的電網故障時運行風力發電設備的方法，其中風力發電設備具有轉子、發電機和轉換器，所述轉子具有至少一個在其葉片定位角上可調的轉子葉片，所述發電機與轉子連接并用于產生用于供電網絡的電功率，所述轉換器與發電機和供電網絡連接。此外，本發明還涉及一種所述類型的風力發電設備，該風力發電設備具有轉換器/變頻器(Umrichter)和發電機。
背景技術：
由DE 10 2007 035 570 Al已知一種用于運行雙重饋電的異步發電機的方法，其中定子連接在供能網絡上。轉子通過風力發電設備的傳動系運行。轉子通過機器側和網絡側的轉換器電耦合在供能網絡上。在識別到網絡中的短路電流時，檢測機器側的轉子電流的實際存在的實際值，將該實際值凍結并替代所選擇的額定值將其用于調節機器側的轉子·電流。由WO 2009/083447 A2已知一種風力發電設備和一種用于在出現低電壓的電網故障時運行所述風力發電設備的方法。所述已知的方法設定，在出現帶低電壓的電網故障時，根據存儲在系統中的功率控制輸出電流。在電壓降低期間保持葉片定位角恒定。由WO 2008/031434 A2已知一種用于控制風力發電設備的方法，其中，在出現網絡故障的情況下在故障模式下控制致動一個或多個轉子葉片，以便將轉子轉速穩定地保持在一個預先確定的區域中。由EP I 651 865 BI已知一種用于在電網中出現功能故障期間控制風力發電設備的方法，其中在出現電網故障時控制致動風力發電設備的一個或多個轉子葉片，以便將發電機的定子和/或轉子中的溫度保持在預先確定的最大溫度之下。由DE 10 2008 010 543 Al已知一種用于運行風力發電設備的方法，其中根據轉速調整轉子葉片的葉片定位角。通過規定新的葉片定位角，對于快速的負荷降低可以將風力發電設備調整到新的穩定的工作點，而不用斷網。由US 6, 921, 985 B2已知一種用于控制風力發電設備的方法,其中識別電網故障并響應于電網故障對葉片定位角進行控制，其中在出現電網故障期間，葉片定位角的調節由無中斷的電源供電。通常在風力發電設備中有這樣的狀態，S卩，風力發電設備在出現不期望的電網故障時不能輸出最大功率。所出現的風力發電設備的快速功率下降首先會導致轉速升高并在電網故障結束時會導致臨時的轉速下降(Drehzahlunterschwinger)。在出現電網故障時，電網電壓在為時數秒的時間內下降這樣的程度，使得風力發電設備的輸出的電有效功率相應地降低，在一些情況下下降至OkW。傳動系上降低的負載導致轉速升高。轉速調節器此時在傳統的風力發電設備中對升高的轉速進行調節。由于調節回路動態特性，可以接著出現轉速下降。首先提高的轉速對風力發電設備加載并且此外對于風力發電設備的轉換器也可能是有問題的。
在出現電壓下降的電網故障時，功率下降會導致，風力發電設備只能向電網中輸出降低的功率并通過提高轉速將多余的功率存儲在風力發電設備的轉子中。在電網故障之后，然后通過功率調節器根據較高的轉速輸出與實際存在于風力中的功率相比較高的功率。由此轉速重新降低。存儲在轉子中的能量在較短的時間段內輸出到電網中，這在電網運營者的角度來看是不希望的。在風力發電設備的標稱負載運行中出現電網故障時，風力發電設備以標稱轉速工作并且通過調整葉片定位角實現對轉速和功率的調節。可以不在轉子中存儲能量，因為葉片定位角的調節使轉子的轉速回到額定轉速。如果此時在電網故障結束后輸出的設備功率重新升高，則轉速下降到標稱轉速之下的值。此時，功率調節器根據其轉矩-轉速曲線降低功率的規定額定值，以便使設備轉移到一個穩定的工作點。葉片定位角調節器同時發生響應并試圖通過調節葉片定位角使轉速重新回到標稱轉速。因此在電網故障解除之后，會出現短時間的功率下降，考慮到供電網絡的穩定性應避免所述功率下降。

發明內容
本發明的目的在于，提供一種用于運行風力發電設備的方法和這種風力發電設備，所述方法和風力發電設備允許以簡單的手段在電網故障消除后使風力發電設備返回穩定的工作點。根據本發明的目的通過具有權利要求I和2的特征的方法來實現。根據本發明的目的還通過具有權利要求9和10的特征的風力發電設備來實現。根據本發明的用于運行風力發電設備的方法設定，為了在出現帶有電壓下降的電網故障時在電網故障消除后重新回到穩定的工作點，風力發電設備具有轉子，所述轉子具有至少一個在葉片定位角上可調節的轉子葉片。此外，風力發電設備具有與轉子連接的發電機以及與發電機和供電網絡連接的轉換器，所述發電機用于產生用于供電網絡的電功率。根據本發明的方法具有識別電網故障的方法步驟。此外還對代表功率的量的實際值進行檢測。此外，在保持時間期間，還實現對代表功率的量的保持額定值進行規定/設定，其中保持額定值對應于在出現電網故障時代表功率的量的實際值。根據本發明此外還設定，確定風力發電設備的代表功率的量的最大允許額定值，在保持時間結束后最大允許額定值隨著時間增大。根據一規定額定值控制風力發電設備，所述規定額定值對應于風力發電設備的實際轉速，規定額定值限制在最大允許額定值。一旦轉速相關的額定值小于最大允許的額定值，根據本發明的方法終止對最大允許額定值的規定，此后根據與轉速相關的額定值控制風力發電設備。就是說，當根據轉速確定的風力發電設備的額定值低于最大允許的額定值時，根據本發明的方法在保持時間結束之后終止。就是說，在根據本發明的方法中，風力發電設備的規定額定值在保持時間之內凍結，并在之后當利用根據轉速規定的額定值控制風力發電設備時限制所述規定額定值。為了在保持時間結束之后，重新達到穩定的工作點，則接著限制風力發電設備的額定值并隨著時間緩慢釋放這種限制。一旦與轉速相關的額定值位于最大允許額定值之下，風力發電設備重新達到穩定的工作點。此外，在根據本發明的方法中，可能的存儲在轉子中的附加的能量不是短時間地以及突然地輸出到供電網中，而是通過提高最大允許額定值實現所存儲功率延緩地輸出供電網中。
根據權利要求2，按本發明的方法同樣以代表功率的量的最小允許額定值執行。這里確定最小允許額定值，并且在保持時間之后使其隨著時間減小。額定值限制可以這樣進行，使得將與實際轉速相對應的規定額定值限制在最小允許額定值。當與轉速相關的額定值大于最小允許額定值時，根據本發明的方法終止。根據本發明還設定，執行這樣的方法，其中，既確定代表功率的量的最小允許額定值，也確定代表功率的量的最大允許額定值。在這種情況下，最大和最小允許額定值限定允許的額定值間隔，控制風力發電設備的與轉速相關的規定額定值位于在該額定值間隔內部。在根據本發明的方法的一個優選的實施形式中，根據以下量的一個或多個對電網故障進行識別電網電壓的變化、電網頻率的變化、轉換器的故障報告和發電機的故障報告。因此所述方法基于一個電參量的變化設置，可以優選確定一個閾值范圍，從而，當該電參量的變化位于允許的公差范圍之外，則識別到電網故障。在根據本發明的方法中，用于識別網絡故障的電參量在風力發電設備上或在風力發電設備向供電網絡的饋入點上測量。可選地，也可以在供電網絡的其他位置測量所述電參量，并且為了識別電網故障將所述電參 量傳遞給風力發電設備。在一個優選的實施形式中，代表功率的量是待產生的電功率的實際值或額定值。代表功率的量也可以基于發電機轉矩的實際值或額定值。也可以使兩個量相互關聯，以便獲得對于根據本發明的方法合適的量。在一個優選的實施形式中，在保持時間期間實現對葉片定位角的調整，以便調整到與保持額定值相對應的轉速。利用該特征，在出現電網故障期間通過調節葉片定位角試圖以這樣的轉速運行風力發電設備，所述轉速對應于凍結的保持額定值。由此在保持時間終止后便于實現穩定的工作點。在根據本發明的方法的一個優選的改進方案中，實現以預定的第一變化(速)率擴大最大允許額定值。優選以預定的第二變化率減小最小允許額定值。第一和第二變化率可以選擇為相同的大小。根據本發明的方法還設定，當轉速下降到低于轉速的預定的最小值時，實現保持時間的終止。以這種方式可以防止，在保持時間期間轉速過于強烈地下降，以便在消除電網故障之后重新達到穩定的工作點。在一個優選的實施形式中，最小允許額定值的值等于最大允許額定值的值。由此在擴大最大允許額定值和減小最小允許額定值時形成額定值間隔，所述額定值間隔在保持時間結束后以最小的間隔寬度開始并隨著時間加大。根據本發明的目的還通過具有權利要求9的特征的風力發電設備來實現。根據本發明的風力發電設備具有轉子、發電機和轉換器，所述轉子具有至少一個在其葉片定位角上能調節的轉子葉片，所述發電機與轉子相連并用于產生用于供電網絡的電功率，所述轉換器與轉子和供電網絡相連。根據本發明的風力發電設備具有電網故障識別裝置，所述電網故障識別裝置識別供電網中的電網故障。此外，根據本發明的風力發電設備裝備有控制裝置，所述控制裝置在保持時間期間響應于識別到的電網故障給轉換器和/或發電機規定代表功率的量的實際值作為保持額定值。所述控制裝置此外在保持時間結束后給轉換器和/或發電機規定一與轉速相關的額定值。根據本發明的風力發電設備還具有額定值限制裝置，所述額定值限制裝置在保持時間結束之后將所述規定的額定值限制在最大允許的額定值，并隨著時間加大最大允許的額定值。額定值限制裝置確保，在保持時間結束之后，當為了進行控制而規定風力發電設備的一與轉速相關的額定值時，將該額定值的數值限制在最大允許額定值。根據本發明的目的還通過具有權利要求10的特征的風力發電設備來實現。根據本發明的風力發電設備也具有轉子、發電機和轉換器，所述轉子具有至少一個在其葉片定位角上能調節的轉子葉片，所述發電機與轉子相連并用于產生用于供電網的電功率，所述轉換器與轉子和供電網相連。根據本發明的風力發電設備具有電網故障識別裝置，所述電網故障識別裝置識別供電網中的電網故障。一控制裝置在保持時間期間響應于識別到的電網故障對轉換器和/或發電機規定代表功率的量的實際的值作為保持額定值。所述控制裝置在保持時間結束后對轉換器和/或發電機規定與轉速相關的額定值。根據權利要求10，根據本發明的風力發電設備具有額定值限制裝置，所述額定值限制裝置在保持時間結束之后將規定的額定值限制在最小允許額定值，并隨著時間減小最小允許額定值。額定值限制裝置確保，在保持時間結束之后，當為了進行控制而規定風力發電設備的一與轉速相關的額定值時，所述額定值不小于所述最小允許額定值。通過減小所述最小允許的額定值使風 力發電設備返回穩定的工作點。除了額定值限制裝置確定最大允許額定值并使其隨時間加大的實施形式，以及除了額定值限制裝置具有最小允許的額定值并使其隨時間減小的實施形式，根據本發明還設定一種風力發電設備，所述風力發電設備的額定值限制裝置既具有最大允許額定值也具有最小允許額定值，并在保持時間結束后這樣限制由控制裝置規定的額定值，使得額定值位于最小允許額定值和最大允許額定值之間的區間中。在該實施形式中，在保持時間結束之后所述區間隨時間加大。根據本發明的風力發電設備還裝備有葉片定位調整裝置，所述葉片定位調整裝置響應于電網故障控制或調節轉子葉片的葉片定位角，以便實現對應于保持額定值的轉速。保持額定值涉及代表功率的量的實際值，從而所述量對應于轉速的保持額定值。就是說，當為了控制風力發電設備而規定保持額定值時，在該實施形式中，在出現電網故障期間就已經根據轉子的對應于保持額定值的轉速實現對葉片定位角的調節。在一個優選的實施形式中，額定值限制裝置使最小允許額定值隨時間下降到零。額定值限制裝置也可以使最大允許的額定值隨時間提高到風力發電設備的標稱功率或提高到標稱功率之上的一個固定值。


下面結合實施例詳細說明本發明優選的實施形式。其中圖I示出電網電壓關于時間的曲線，其中帶有出現電網故障之前的時間坐標，圖2示出發電機轉矩關于轉速的曲線，其中帶有在出現電網故障之前風力發電設備的實際工作點，圖3示出圖I的電壓-時間曲線，帶有電網電壓出現時的時間坐標，圖4示出與轉速相關的發電機轉矩，其中帶有在出現電網故障時風力發電設備的實際工作點，
圖5示出圖I的電壓-時間曲線，帶有在電網故障消除后的一個時刻的時間坐標，圖6示出發電機轉矩關于轉速的曲線，其中帶有在電網故障消除之后風力發電設備的實際工作點，圖7示出在利用本發明的方法時與傳統的方法對比風力發電設備在部分負荷運行中轉速的實際值的時間曲線，圖8示出在利用本發明的方法時與傳統的方法相對比在部分負荷運行中發電機轉矩的額定值的時間曲線，圖9示出在利用本發明的方法時與傳統的方法相對比在部分負荷運行產生的功率的實際值的時間曲線，圖10示出用于調節根據本發明的風力發電設備的框圖，·
圖11示出保持額定值和最大允許功率的時間曲線，圖12示出保持額定值和最小允許功率的時間曲線，以及圖13示出保持額定值以及最小和最大允許功率的時間曲線。
具體實施例方式圖I示出電網電壓U在時間t上的曲線10。電網電壓U可以是三相電網電壓所形成的有效值或者各單個相的電網電壓。在時刻h在電網中存在值為UN的電網電壓。為了清楚地顯示，圖I中還示出了最大電壓Umax和最小電壓Umin的值。這些值用于在出現電網故障是定義超過或低于電壓極限的情況。圖2示出本身已知的用于根據轉速n控制發電機轉矩M的特征曲線。特征曲線12對于根據轉速對風力發電設備的控制規定了需要調整的發電機轉矩的額定值。轉速n和發電機轉矩M的乘積對應于要產生或要饋送的功率Ps的額定值。使用發電機轉矩的與轉速相關的額定值便于說明本發明并且使得作為基礎的、電功率、機械功率和轉速之間的物理關系更為清楚。在對風力發電設備的控制中，發電機轉矩的額定值自動換算成待產生的功率的額定值，受控制的轉換器始終具有一定的電功率作為輸出量。在當前工作點14，設備處于部分負荷區域，在所述部分負荷區域中還未達到發電機轉矩的標稱值Mn。風力發電設備的這種運行狀態出現在圖I標注的時刻h。工作點14位于風力發電設備的特征曲線的一個較陡地升高的線段上，在該線段中所產生的發電機轉矩在即將達到標稱轉速nu之前劇烈升高。圖3示出圖I的電壓時間曲線10，其中帶有在時刻h出現電壓故障時的時間坐標。圖4示出圖2的發電機轉矩與轉速相關的特征曲線12，其中存在風力發電設備的工作點16。在根據本發明的方法中，在出現電網故障時，即在圖3中標注的時刻h或緊接著該時刻之后，電功率的額定值被凍結一段保持時間。由于電功率、轉速和轉矩之間已經說明的關系，在功率保持固定的情況下出現以下情況，發電機轉矩的額定值與轉速成反比。因此，在圖4中形成特征曲線18，該特征曲線延伸通過工作點16和描繪風力發電設備的這樣一些工作點，在這些工作點由發電機轉矩和轉速的乘積得到的額定值對應于恒定的功率。如果在出現電網故障的時刻存在不同于在圖4示出的工作點16的工作點，則具有恒定的功率的特征曲線18相應地通過該工作點。圖5示出圖I的電壓-時間特征曲線10，其中帶有觀察時刻t2的標記，在時刻t2，電網電壓U已經復位，就是說電網故障已經消除。因此，電網電壓也重新處于Umin和Umax之間的區間的內部。圖6示出風力發電設備在特征曲線18上在圖5中標注的時刻t2的工作點20。為了在出現電壓下降的電網故 障之后恢復到一個穩定的工作點，需要使工作點20重新移動到特征曲線12上。在圖6中示出的實施例中，轉速實際值大于通過特征曲線12規定的轉速額定值。為了使工作點20返回到特征曲線12上，發電機轉矩的額定值提高，并且由此自動降低轉速，直至工作點20重新位于特征曲線12上并且重新與轉速相關地設定發電機轉矩的額定值。通過最大發電機轉矩Mmax和最小發電機轉矩Mmin來限制工作點20向特征曲線12上的返回過程。在提高發電機轉矩的額定值的同時，應注意使所述額定值不超過所述值Mmax,且不低于所述值lin。在圖6中發電機轉矩的規定額定值一直升高到Mmax，此時接著設定最大允許額定值Mmax的提聞的可調整的變化速度。圖11至13示出根據時間設定功率Ph的恒定的保持額定值的過程以及使功率的上限或下限Pmax或Pmin升高或下降的過程。在圖11中示出發電機的電有效功率P關于時間的額定值。在圖11中假定，在時刻〖3出現電網故障，保持時間根據本發明在時刻〖3開始并在時刻t4結束。在時間間隔t3、t4期間，將發電機的電有效功率的實際額定值凍結在值Ph。該值對應于發電機P的電有效功率在時刻t3的實際額定值。從時刻t4開始限定并規定一個最大允許額定值，該最大允許額定值隨著時間增大。圖12示出一種可選的實施形式，其中在時刻t3發生電網故障，保持時間在&開始并在時刻t4結束。在時間間隔t3、t4期間，電有效功率的實際額定值凍結在值Ph。該值對應于發電機的有效電功率在時刻t3的實際額定值。在保持時間結束后，即在時刻t4，限定并規定一最小允許額定值，所述最小允許額定值在時間上持續減小。圖13示出一個相應的實施形式，其中，在時刻t3出現電網故障，保持時間在時刻t3開始并在時刻t4結束。在保持時間在時刻t4結束后，限定并規定電有效功率的一最小允許額定值Pmin和電有效功率的一最大允許額定值Pmax。在所示的實施例中，最小允許額定值和最大允許額定值在時刻t4具有相等的值，該值這里相當于電有效功率的保持額定值Ph的值。在時刻t4之后的時間內，電有效功率的額定值僅允許處于Pmin和Pmax之間的極限之內。如果與轉速相關地規定的額定值位于所述極值之外，則將其限制到所述值。在圖11至13的實施例中，使用功率極值。可選地，也可以替代發電機功率的保持和定制以及最大和最小允許額定值限定關于時間的轉矩極限，其中所述轉矩極限同樣對發電機或風力發電設備的功率產生影響。如圖6所示，工作點20在帶有電壓降低的電網故障之后通過改變轉矩和轉速返回到特征曲線12上，其中風力發電設備的工作點可以不受控制沿特征曲線18引導。根據圖11至13，在時刻t4之后出現功率實際值，所述功率實際值不同于待產生的功率保持額定值Ph。因此將規定的功率額定值限制在值Pmax或Pmin。如圖8所示，關于發電機轉矩Ms的額定值26這表示，所述額定值在出現電網故障之后首先下降，在電網故障期間保持減小，并在清除電網故障之后出現略微的超高28。當考慮到轉速24的實際值如圖7所示在出現電網故障之后升高時，發電機轉矩的額定值的降低由對待產生的恒定的功率的要求得到。在風力發電設備的傳統運行方式中，在電網故障期間功率值不保持恒定，其中，發電機轉矩30的額定值在出現電網故障之后升高并在電網故障結束后重新降低。圖9示出風力發電設備電有效功率的實際值Pa。在電網故障之前和期間,兩種方法必然具有相同的曲線。只有在電網故障結束后，在傳統的風力發電設備中電有效功率的實際值32才明顯升高。此外，在電網故障期間，還實現將所存儲的功率快速輸出的供電網絡中。在根據本發明的方法中，電有效功率的實際值的曲線34示出，所存儲的電功率明顯較晚和較慢地輸出。圖10示出用于在出現電網故障時運行風力發電設備的功能模型。發電機36受到轉子力矩Mr38以及發電機力矩仏40。這兩個用于產生用于供電網絡的電功率的輸入量通過發電機36轉換成轉速na 42和電有效功率Pa44。轉速na42的實際值傳遞給風力發電設備的調節器46，所述調節器將電功率Ps的額定值或待產生的發電機轉矩Ms提供到轉換器48中。向調節器46提供優化的轉速Iitjpt 50作為附加的輸入量，所述優化的轉速對應于標稱負荷運行中的轉速。在本發明中，設有額定值限制裝置52，所述額定值限制裝置在保持時間結束后設 定要產生的電有效功率的最大允許額定值Pmax 56和最小允許額定值Pmin 58。給額定值限制裝置52提供電有效功率的實際值Pa44。額定值限制裝置52通過輸入端54上的信號識另IJ到，存在電網故障，由此在經過保持時間之后將調節器46的規定額定值限制在電有效功率的最大值或最小值Pmax或Pmin,并相應地將其傳輸給轉換器48。圖10中示意性示出的功能模型顯示，在保持時間結束后，對風力發電設備的調節通過調節器46、轉換器48和發電機36進行。調節器46的輸出量、待產生的電功率Ps或待產生的發電機轉矩Ms接著還通過額定值限制裝置52限制。以這種方式，調節器46在保持時間終止后連續地工作并僅規定了在最大和/或最小允許額定值的時間內通過額定值限制裝置52限制。除此以外，P/M調節器也可以在保持時間期間連續地工作，但其輸出值此時在保持時間期間例如通過額定值限制裝置至于保持額定值或修正為保持額定值。
權利要求
1.一種用于在出現帶有電壓降低的電網故障時運行風カ發電設備的方法，其中風カ發電設備具有轉子、發電機和轉換器，所述轉子具有至少ー個在其葉片定位角上可調的轉子葉片，所述發電機與轉子連接并用于產生用于供電網絡的電功率，所述轉換器與發電機和供電網絡連接，所述方法具有以下方法步驟 識別電網故障； 檢測風カ發電設備的代表功率的量的實際值； 在保持時間期間規定風カ發電設備的代表功率的量的保持額定值，其中保持額定值等于在出現電網故障時代表功率的量的實際值； 確定風カ發電設備的代表功率的量的最大允許額定值，在保持時間結束后使最大允許額定值隨著時間增大； 以ー規定額定值控制風カ發電設備，所述規定額定值對應于實際轉速，將規定額定值 限制在最大允許額定值； 一旦與轉速相關的額定值小于最大允許額定值，終止對最大允許額定值的規定。
2.一種用于在出現帶有電壓降低的電網故障時運行風カ發電設備的方法，特別是根據權利要求I所述的方法，其中風カ發電設備具有轉子、發電機和轉換器，所述轉子具有至少ー個在其葉片定位角上可調的轉子葉片，所述發電機與轉子連接并用于產生用于供電網絡的電功率，所述轉換器與發電機和供電網絡連接，所述方法具有以下方法步驟 識別電網故障； 檢測風カ發電設備的代表功率的量的實際值； 在保持時間期間設定風カ發電設備的代表功率的量的保持額定值，其中保持額定值對應于在出現電網故障時代表功率的量的實際值； 確定風カ發電設備的代表功率的量的最小允許額定值，在保持時間結束后使最小允許額定值隨著時間減小； 以ー規定額定值控制風カ發電設備，所述規定額定值對應于風カ發電設備的實際轉速，將規定額定值限制在最小允許額定值； 一旦與轉速相關的額定值大于最小允許額定值，終止最小允許額定值的規定。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特征在于，根據以下量之一或多個以下量的組合識別電網故障電網電壓的變化(AU)、電網頻率的變化(Af )、轉換器的故障報告和發電機的故障報告。
4.根據權利要求I至3之一所述的方法，其特征在干，風カ發電設備的代表功率的量對應于以下量之一或多個以下量的組合要產生的電功率的實際值、要產生的電功率的額定值、發電機轉矩的實際值和發電機轉矩的額定值。
5.根據權利要求I至4之一所述的方法，其特征在于，在保持時間期間調節葉片定位角，以便調整到對應于保持額定值的轉速。
6.根據權利要求I至5之一所述的方法，其特征在干，當存在最大允許額定值時，以預先確定的第一變化率實現所述最大允許額定值的加大，當存在最小允許額定值時，以預先確定的第~■變化率實現所述最小允許額定值的減小。
7.根據權利要求I至6之一所述的方法，其特征在于，當轉速下降到低于轉速的預先確定的最小值時，保持時間終止。
8.根據權利要求I至7之一所述的方法，其特征在于，在保持時間結束后，最大允許額定值的值等于最小允許額定值的值。
9.風力發電設備，該風力發電設備具有轉子、發電機和轉換器，所述轉子具有至少一個在其葉片定位角上可調的轉子葉片，所述發電機與轉子連接并用于產生用于供電網絡的電功率，所述轉換器與發電機和供電網絡連接，其特征在于，具有電網故障識別裝置，所述電網故障識別裝置識別供電網絡中的電網故障；控制裝置，所述控制裝置在保持時間期間響應于所識別到的電網故障為轉換器和/或發電機將代表功率的量的實際值規定為保持額定值，并在保持時間結束后規定與轉速相關的額定值；以及，額定值限制裝置，所述額定值限制裝置在保持時間結束后將規定的額定值限制在最大允許額定值并使最大允許額定值隨著時間加大。
10.風力發電設備，特別是根據權利要求9所述的風力發電設備，該風力發電設備具有轉子、發電機和轉換器，所述轉子具有至少一個在其葉片定位角上可調的轉子葉片，所述發電機與轉子連接并用于產生用于供電網絡的電功率，所述轉換器與發電機和供電網絡連接，其特征在于，具有電網故障識別裝置，所述電網故障識別裝置識別供電網絡中的電網故障；控制裝置，所述控制裝置在保持時間期間響應于所識別到的電網故障為轉換器和/或發電機將代表功率的量的實際值規定為保持額定值，并在保持時間結束后規定與轉速相關的額定值；以及，額定值限制裝置，所述額定值限制裝置在保持時間結束后將規定的額定值限制在最小允許額定值并使最小允許額定值隨著時間減小。
11.根據權利要求9或10所述的風力發電設備，其特征在于，葉片定位調節裝置響應于電網故障控制或調節轉子葉片的葉片定位角，以便實現對應于保持額定值的轉速。
12.根據權利要求10或11所述的風力發電設備，其特征在于，額定值限制裝置使最小允許額定值隨時間下降到零。
13.根據權利要求9至12之一所述的風力發電設備，其特征在于，額定值限制裝置使最大允許額定值隨時間升高到風力發電設備的標稱功率或大于風力發電設備的標稱功率的預先確定的值。
14.根據權利要求9至13之一所述的風力發電設備，其特征在于，所述電網故障識別裝置具有與供電網絡連接的測量裝置，以便檢測電網電壓的變化和/或電網頻率的變化。
15.根據權利要求9至14之一所述的風力發電設備，其特征在于，所述電網故障識別裝置對轉換器和/或發電機的故障報告發生響應。
全文摘要
本發明涉及一種在電網故障時運行具有轉子、發電機和轉換器的風力發電設備的方法，轉子具有葉片定位角可調的轉子葉片，發電機與轉子連接并產生用于供電網絡的電功率，轉換器與發電機和供電網絡連接，具有以下步驟識別電網故障；檢測風力發電設備的代表功率的量的實際值；在保持時間內規定代表功率的量的保持額定值，保持額定值等于電網故障時代表功率的量的實際值；確定代表功率的量的最大和/或最小允許額定值，保持時間結束后隨時間增大或減小最大和/或最小允許額定值；以對應于實際轉速的規定額定值控制風力發電設備，將規定額定值限制在最大和/或最小允許額定值；若與轉速相關的額定值小于最大允許額定值，終止對最大允許額定值的規定。
文檔編號F03D7/00GK102953930SQ201210273679
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月2日 優先權日2011年8月20日
發明者U·哈姆斯, M·勞布洛克 申請人:德國恩德能源有限公司