[发明专利]用于电力供应中谐波的减少的方法和设备

说明书

技术领域

本公开一般涉及用于向诸如电力供应网的负载供应电力的电力供应装置。具体来说，本公开涉及适于组合不同风轮机的电力发电机的电输出的设备。此外，本公开涉及用于组合不同风轮机的电力发电机的电输出的方法。

背景技术

风轮机作为环境安全的和可靠的能源具有不断增加的重要性。典型地，风轮机设置在简称为“风力田(wind farm)”的风轮机田之内。这些风力田典型地位于在其中用于运行大量风轮机的适当环境条件为主的地理区域中。

在单独风轮机中，将气流的动能转化成电能。为此，将气流能量或风能转化成能够用来驱动电力发电机的转动能。典型地，各风轮机包括基于转动能输入提供电输出的这些电力发电机。在风力田中，将单独电力发电机的输出进行组合，以便例如向电力供应网提供电能输出。

对于在预定频率和/或电压范围中的风轮机的电力发电机的电输出能量的生成和/或转化，可能出现相对于基频或电网频率(例如美国的60Hz以及欧洲的50Hz)的谐波。这些谐波可叠加到单独电力发电机的电输出电流上，并且可引起例如相对于设置在风力田之内的电力组件和电子组件的问题。典型地，具有在风力田之内和/或在将风力田连接到电力供应网的能量输出单元处允许的、谐波的可容许水平。

发明内容

鉴于以上所述，提供一种适于向负载供应电力的电力供应装置，该电力供应装置包括：第一电力发电机，适于提供具有第一相角的第一输出电流；至少第二电力发电机，适于提供具有与第一相角无关的第二相角的第二输出电流；以及组合单元，适于将第一输出电流和第二输出电流组合成相对于第一和第二输出电流具有减少的谐波的组合电流。

根据另一个方面，提供一种适于向负载供应电力的风力田，该风力田包括：具有第一电力发电机的第一风轮机，其中第一电力发电机适于提供具有第一相角的第一输出电流；具有第二电力发电机的第二风轮机，其中第二电力发电机适于提供具有与第一相角无关的第二相角的第二输出电流；以及组合单元，适于将第一输出电流和第二输出电流组合成相对于第一和第二输出电流具有减少的谐波的组合电流。

根据又一个方面，提供一种用于操作至少两个电力发电机的方法，该方法包括下列步骤：提供具有第一相角的第一输出电流，第一输出电流由第一电力发电机生成；提供具有与第一相角无关的第二相角的第二输出电流，第二输出电流由第二电力发电机生成；将第一输出电流和第二输出电流组合成相对于第一和第二输出电流具有减少的谐波的组合电流；以及向指定负载输出组合电流。

进一步的示例性实施例根据从属权利要求、说明书和附图。

附图说明

在包括附图引用的说明书剩余部分中更具体地提出了对本领域普通技术人员的全面和可实现的公开，包括了公开的最佳模式，在附图中：

图1示出用于将风能转化成电能的风轮机的侧视图；

图2示出根据典型实施例的、包括组合单元和许多电力发电机的电力供应装置的框图；

图3呈现了示出根据另一典型实施例的、包括经由输出变压器连接到组合单元的电力供应网以及多个电力发电机的电力供应装置的另一框图；

图4是根据又一典型实施例的、包括用于向电力供应网供应电力的由发电机控制单元控制的多个电力发电机的电力供应装置的框图；

图5是示出作为时间的函数的、单独电力发电机的不同输出电流以及各自组合电流的幅度图；以及

图6是示出根据又一典型实施例的、用于以单独相角来操作至少两个电力发电机的方法的流程图。

配件表

标号配件/步骤

100风轮机

101动叶片

102管状塔架

103机舱

104轮毂

105风向

106偏航角

107偏航动量

108螺旋角

200电力供应装置

201第一电力发电机

202第二电力发电机

203第三电力发电机

204第n电力发电机

205a-205n 变压器

206组合单元

206a滤波器单元

207输出变压器

208电力供应网

209发电机控制单元

300幅度图

301，301a，301b第一输出电流

302，302a，302b  第二输出电流

303第三输出电流

304第n输出电流

305输出相角