DK2017473T3 - Vindenergianlæg med udvidet omdrejningstalsområde - Google Patents

Vindenergianlæg med udvidet omdrejningstalsområde Download PDF

Info

Publication number
DK2017473T3
DK2017473T3 DK08012394.6T DK08012394T DK2017473T3 DK 2017473 T3 DK2017473 T3 DK 2017473T3 DK 08012394 T DK08012394 T DK 08012394T DK 2017473 T3 DK2017473 T3 DK 2017473T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
voltage
rotor
inverter
generator
mode
Prior art date
Application number
DK08012394.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Heinz-Hermann Letas
Original Assignee
Senvion Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Senvion Gmbh filed Critical Senvion Gmbh
Application granted granted Critical
Publication of DK2017473T3 publication Critical patent/DK2017473T3/da

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0272—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor by measures acting on the electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0276—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling rotor speed, e.g. variable speed
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for feeding a single network from two or more generators or sources in parallel; Arrangements for feeding already energised networks from additional generators or sources in parallel
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F05B2220/7064—Application in combination with an electrical generator of the alternating current (A.C.) type
    • F05B2220/70644—Application in combination with an electrical generator of the alternating current (A.C.) type of the asynchronous type, i.e. induction type
    • F05B2220/70646—Double fed induction generators (DFIGs)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32—Wind speeds
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2101/00—Supply or distribution of decentralised, dispersed or local electric power generation
    • H02J2101/20—Dispersed power generation using renewable energy sources
    • H02J2101/28—Wind energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Claims (15)

1. Vindenergianlæg med en vindrotor (3), en dermed fremdrevet dobbeltfødet asynkrongenerator (4) og en omformer (5) til tilførsel af elektrisk energi til et net (9), hvor en del (51) af omformeren på generatorsiden er tilsluttet til en rotor, og en del (53) på netsiden til en stator i generatoren (4), og der er indrettet en styreindretning (6) med en omformerregulering (7), som regulerer omformeren (5) på basis af forudfastsatte netparametre, kendetegnet ved, at der er indrettet en modusselektor (72), der samarbejder sådan med omformerreguleringen (7), at denne omformeregulering kan omskiftes mellem to driftsarter, en normal driftsart og en spændingssænkningsdriftsart, ved hvilken generatorens (4) excitering i det oversynkrone område er formindsket i forhold til den normale driftsart, idet en ekstra reaktiv strøm indføres i rotoren.
2. Vindenergianlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der er indrettet en spændingssensor (44), som bestemmer den på generatorens (4) stator påtrykte spænding og samarbejder sådan med modusselektoren (72), at generatorens (4) excitering afhængigt af statorspændingen er formindsket.
3. Vindenergianlæg ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der i spændingssænkningsdriftsarten sker en regulering af rotorspændingen til en indstillelig lavværdi.
4. Vindenergianlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at modusselektoren (72) samarbejder med en indretning til bestemmelse af ønskeværdien (71), hvilken indretning bestemmer lavværdien i afhængighed af spændingen på netsiden og/eller af netfrekvensen.
5. Vindenergianlæg ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der er indrettet et ekstra omskiftemodul (73) for vekselretteren (53) på netsiden, som bringer denne ind i en under-, neutral- eller overexciteret driftsart.
6. Vindenergianlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at det ekstra omskiftemodul (73) er udformet til med henblik på maksimal sænkning af rotorspændingen at bringe vekselretteren (53) på netsiden ind i den underexciterede driftsart.
7. Vindenergianlæg ifølge et af kravene 5 eller 6, kendetegnet ved, at det ekstra omskiftemodul (73) er forbundet sådan med et kompensationsanlæg (90), at dette kompensationsanlæg understøtter vekselretteren (53) på netsiden.
8. Fremgangsmåde til regulering af et vindenergianlæg med en af en vindrotor (3) fremdrevet dobbeltfødet asynkrongenerator (4), som med en omformer (5) tilfører elektrisk effekt til et net (9), hvor der er indrettet en styreindretning (6) med en omformerregulering (7), som regulerer omformeren på basis af forudfastsatte netparametre, kendetegnet ved omskiftning mellem en normal driftsart og en spændingssænkningsdriftsart, ved hvilken exciteringen af den dobbeltfødede asynkrongenerator (4) formindskes i forhold til den normale driftsart, idet en ekstra reaktiv strøm tilføres til en rotor i asynkrongeneratoren (4).
9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at en på netsiden på statoren påtrykt spænding bestemmes, og generatoren (4) exciteres afhængigt af denne spænding.
10. Fremgangsmåde ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at der i spændingssænkningsdriftsarten sker en regulering af rotorspændingen til en indstillelig lavværdi.
11. Fremgangsmåde ifølge krav 10, kendetegnet ved, at lavværdien bestemmes i afhængighed af statorspændingen og/eller netfrekvensen.
12. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 8 til 11, kendetegnet ved, at yderligere exciteringen af vekselretteren (53) på netsiden ændres.
13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kendetegnet ved, at vekselretteren (53) på netsiden med henblik på maksimal sænkning af rotorspændingen drives i den underexciterede driftsart.
14. Fremgangsmåde ifølge krav 12 eller 13, kendetegnet ved tilkobling af et kompensationsanlæg (90) til understøttelse af vekselretteren (53) på netsiden i spændingssænkningsdriftsarten.
15. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 8 til 14, kendetegnet ved måling af rotorspændingen og aktivering af beskyttelsesindretninger eller gennemførelse af andre reguleringsfremgangsmåder ved overskridelsen af en forudfastsættelig grænseværdi for at sænke rotorspændingen under den forudfastsættelige grænseværdi.
DK08012394.6T 2007-07-10 2008-07-09 Vindenergianlæg med udvidet omdrejningstalsområde DK2017473T3 (da)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007032179A DE102007032179A1 (de) 2007-07-10 2007-07-10 Windenergieanlage mit erweitertem Drehzahlbereich

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2017473T3 true DK2017473T3 (da) 2018-09-03

Family

ID=40091605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK08012394.6T DK2017473T3 (da) 2007-07-10 2008-07-09 Vindenergianlæg med udvidet omdrejningstalsområde

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8084875B2 (da)
EP (1) EP2017473B1 (da)
DE (1) DE102007032179A1 (da)
DK (1) DK2017473T3 (da)
ES (1) ES2684381T3 (da)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2314761T3 (es) * 2006-02-03 2009-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Metodo para suavizar corriente electrica alterna a partir de una serie de unidades de generacion de energia y planta eolica que incluye una serie de molinos de viento con velocidad de rotacion variable.
DE102007022511B4 (de) * 2007-05-14 2009-07-30 Repower Systems Ag Windenergieanlage mit einer Verstelleinrichtung für die Rotorblätter
DE102008025944C5 (de) * 2008-05-30 2013-08-22 Repower Systems Se Überwachungseinrichtung für Pitchsysteme von Windenergieanlagen
DE102008028809B3 (de) * 2008-06-19 2010-04-01 Repower Systems Ag Ansteuerschaltung und -verfahren für Wechselrichter von Windenergieanlagen
DE102009037238B3 (de) * 2009-08-12 2010-12-09 Repower Systems Ag Windenergieanlage mit veränderbarer Drehzahlkennlinie
US8283803B2 (en) * 2009-11-04 2012-10-09 Repower Systems Ag Wind farm and method for operation of a wind farm
US8564916B2 (en) * 2010-02-16 2013-10-22 Western Gas And Electric Company Photovoltaic array ground fault detection method for utility-scale grounded solar electric power generating systems
US8618456B2 (en) * 2010-02-16 2013-12-31 Western Gas And Electric Company Inverter for a three-phase AC photovoltaic system
EP2482418B1 (en) * 2011-02-01 2018-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Active desynchronization of switching converters
ES2407955B1 (es) * 2011-12-12 2014-05-08 Acciona Windpower, S.A. Procedimiento de control de un aerogenerador
US20130147201A1 (en) * 2011-12-13 2013-06-13 Robert Roesner Contactless power transfer device and method
DK2629386T3 (da) * 2012-02-16 2018-04-16 Ge Renewable Tech Fremgangsmåde til at undgå spændingsustabilitet i en offshore-vindmølleparks elnet
US9002265B2 (en) * 2012-07-26 2015-04-07 General Electric Company Method, system and apparatus for galvanic isolation of gate-controlled devices
US9447772B2 (en) 2014-12-18 2016-09-20 General Electric Company Systems and methods for increasing wind turbine power output
CN106998070B (zh) * 2017-04-19 2019-08-06 河海大学 一种双馈风电机组频率下垂系数修正方法及其控制系统
DE102018003031A1 (de) * 2018-04-13 2019-10-17 Senvion Gmbh Windenergieanlage mit erweitertem Überdrehzahlregler
CN114069729B (zh) * 2021-11-11 2023-09-26 南京邮电大学 基于自适应下垂控制的永磁直驱风电场无功电压控制策略

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4994684A (en) * 1989-01-30 1991-02-19 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Doubly fed generator variable speed generation control system
DE10059018C2 (de) * 2000-11-28 2002-10-24 Aloys Wobben Windenergieanlage bzw. Windpark bestehend aus einer Vielzahl von Windenergieanlagen
US6448735B1 (en) * 2001-04-26 2002-09-10 Abb Automation Inc. Controller for a wound rotor slip ring induction machine
DE10232423A1 (de) * 2002-07-17 2004-01-29 Ge Wind Energy Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage zum Ausführen derartiger Verfahren
ATE377286T1 (de) * 2003-07-15 2007-11-15 Gamesa Innovation & Tech Sl Steuer- und schutzgerät für ein doppelgespeistes induktionsgeneratorsystem
BRPI0418588B1 (pt) * 2004-03-12 2021-10-13 General Electric Company Método para operar um conversor de frequência de um gerador e uma turbina de energia eólica apresentando um gerador operado de acordo com o método
DE102004013131A1 (de) * 2004-03-17 2005-10-06 Siemens Ag Windkraftanlage
ATE418178T1 (de) * 2004-08-27 2009-01-15 Woodward Seg Gmbh & Co Kg Leistungsregelung für drehfeldmaschinen
US7239036B2 (en) * 2005-07-29 2007-07-03 General Electric Company System and method for power control in wind turbines
US7504738B2 (en) * 2005-09-29 2009-03-17 General Electric Company Wind turbine and method for operating same
US7511385B2 (en) * 2005-11-11 2009-03-31 Converteam Ltd Power converters
WO2008081049A1 (es) * 2006-12-28 2008-07-10 Wind To Power System, S.L. Generador asíncrono con control de la tensión aplicada al estator

Also Published As

Publication number Publication date
ES2684381T3 (es) 2018-10-02
EP2017473A3 (de) 2014-01-22
DE102007032179A1 (de) 2009-01-22
EP2017473B1 (de) 2018-05-23
US8084875B2 (en) 2011-12-27
US20090021014A1 (en) 2009-01-22
EP2017473A2 (de) 2009-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2017473T3 (da) Vindenergianlæg med udvidet omdrejningstalsområde
US8502406B2 (en) Variable-speed power generator and method of controlling the same
EP3292625B1 (en) Wind turbine power generation system
DK2245728T3 (da) Vindmølle med en omformerstyring
AU737762B2 (en) Variable speed wind turbine generator
US7291937B2 (en) Operating method for a wind turbine with a supersynchronous cascade
CN101350528B (zh) 风力系统及其运行方法
US12173692B2 (en) Method of operating a wind turbine and control system
DK2688172T3 (da) Fremgangsmåde og indretning til adaptiv styring af vindmøller i vindmøllepark
CN102318157B (zh) 控制方法和装置
EP3731405B1 (en) System and method for reactive power control of a wind turbine by varying switching frequency of rotor side converter
KR20110009072A (ko) 풍력 발전 장치 및 그 제어 방법
US8934270B2 (en) Control circuit and method for converters of wind turbines
CA2721104A1 (en) Wind energy system having a connection protection device
CN108695883B (zh) 转换器中的控制系统和操作转换器的方法
JP6310079B2 (ja) 風力発電装置の制御方法
EP3937331B1 (en) Voltage control on a wind turbine transformer with multiple windings