[发明专利]用于风力发电站的套件和方法

权利要求书

1.一种用于风力发电站的套件，所述风力发电站包括具有发电机的固定速度风轮机，所述发电机借助耦合装置耦合到电网，使得所述风轮机以等于所述电网的频率的固定频率运行，其特征在于，所述套件(100)适于耦合在所述电网(2)与所述风轮机(1)的所述发电机(10)之间，至少替代所述耦合装置，所述套件(100)将所述固定速度风轮机转化为可变速度风轮机，

所述套件(100)包括能连接在所述发电机(10)与所述电网(2)之间的接连的电力转换器(3)，所述电力转换器(3)包括机器侧转换器(30)、电网侧转换器(31)以及位于所述机器侧转换器(30)和所述电网侧转换器(31)之间的直流链路(32)，所述套件(100)还包括用于控制所述电力转换器(3)的控制器(4)以及用于接收所述风轮机(1)的所述发电机(10)的至少一个参数的连接点(51)，所述连接点(51)与所述控制器(4)通信，并且所述控制器(4)被构造成基于所述参数而作用在所述电力转换器(3)上，以将所述风轮机转化为可变速度风轮机。

2.根据权利要求1所述的套件，其中，所述控制器(4)被构造成作用在所述电力转换器(3)上，以基于所述参数来修改要施加的阻力转矩。

3.根据权利要求2所述的套件，其中，所述控制器(4)被构造成基于所述风轮机(1)的所述发电机(10)的转子(12)的转速而作用于所述电力转换器(3)以便使所述阻力转矩变化。

4.根据权利要求3所述的套件，其中，所述控制器(4)被构造成自主地控制所述电力转换器(3)，所述控制器(4)被构造成计算所述阻力转矩相对于与所述电力转换器(3)连接的所述风轮机(1)的所述发电机(10)的所述转子(12)的转速变化的规律，所述规律将所述阻力转矩与所述风轮机(1)的所述发电机(10)的所述转子(12)的转速相关联。

5.根据权利要求4所述的套件，其中，所述控制器(4)被构造成基于所述风轮机(1)的所述发电机(10)的所述转子(12)的转速并基于所述阻力转矩相对于所述转子(12)的转速变化的规律而作用于所述电力转换器(3)以便使所述阻力转矩变化，使所述阻力转矩等于由所述规律获得的、与所述转子(12)的转速相关联的最佳阻力转矩，每次实现来自风的最大功率吸收而不管风速的变化。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的套件，所述套件包括存储器，所述转矩与所述风轮机(1)的所述发电机(10)的所述转子(12)的转速之间的关系被存储在所述存储器中。

7.根据权利要求6所述的套件，其中，所述存储器是所述控制器(4)的内部存储器。

8.根据权利要求1至5中的任一项所述的套件，其中，所述电力转换器(3)的所述机器侧转换器(30)连接到所述发电机(10)的定子(11)，并且所述电网侧转换器(31)连接到所述电网(2)。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的套件，其中，所述电力转换器(3)的所述机器侧转换器(30)连接到所述发电机(10)的转子(12)，并且所述电网侧转换器(31)连接到所述电网(2)。

10.根据权利要求1至5中的任一项所述的套件，其中，所述电力转换器(3)被构造成使所述发电机(10)在所有可操作风范围内运行。

11.根据权利要求1至5中的任一项所述的套件，所述套件包括输入连接件，所述输入连接件用于从外部控制器接收：所述风轮机(1)的所述发电机(10)的至少有功功率、转矩的设定点值和无功功率设定点的设定点值。

12.根据权利要求11所述的套件，所述套件包括输出连接件，所述输出连接件用于将状态信号传递到所述外部控制器。

13.一种用于将固定速度风轮机转化为可变速度风轮机的方法，所述固定速度风轮机包括借助耦合装置耦合到电网的发电机，使得所述风轮机以等于所述电网(2)的频率的固定频率运行，所述方法包括用根据前述权利要求中的任一项的套件(100)来至少替代所述耦合装置的步骤。