[发明专利]对风力涡轮设施进行加热

说明书

一种用于对风力涡轮设施(42)进行加热的方法包括：对与风力涡轮设施(42)的风力涡轮(14)连接的电力变换器(10)的DC链路(24)进行充电；利用与DC链路(24)互连的电压限制单元(28)所生成的热，对风力涡轮设施(42)内部的空气进行加热，电压限制单元(28)包括电阻器(30)，电阻器(30)适应于将电能耗散成热，以便当DC链路(24)中的电压高于阈值电压时，降低DC链路(24)中的电压；其中，对电压限制单元(28)进行控制，使得电压限制单元(28)根据在电压限制单元(28)的控制器(34)中定义的设置而生成热。基于来自用户接口(64)的命令而改变加热设置。此外，由风力涡轮设施(42)的电网侧变换器(20)利用来自电网(16)的功率来对DC链路(24)进行充电。

技术领域

本发明涉及用于对风力涡轮设施(facility)进行加热的方法，且涉及用于风力涡轮设施的加热系统。此外，本发明涉及风力涡轮设施，且涉及用于对风力涡轮设施的内部进行加热的电压限制单元的使用。

背景技术

通常，风力涡轮设施包括塔架，该塔架承载机舱，该机舱带有风力涡轮和发电机。风力涡轮设施的变换器通常定位于塔架内部，例如，直接地定位于基底上，或略高于该基底，塔架直立于该基底上。

变换器通常包括电网侧变换器和发电机侧变换器，电网侧变换器和发电机侧变换器通过DC链路而耦接。该DC链路通常与电压限制单元互连，这使DC链路在扰动或低压穿越的期间稳定且平衡。电压限制单元包括电阻器，该电阻器可以电连接到DC链路，以便使来自DC链路的电能不可逆地变换成热能(即，热)，该热能可以辐射到环境。

在低压穿越(其中，由风力涡轮设施供应的电网中的电压降低)的期间，通常，不可能将所有的能量都从发电机供给到电网。另一方面，在低压穿越的期间，关于发电机的扭矩基准不可显著改变，以避免扭矩跃变，扭矩跃变可造成齿轮箱损伤和严重振荡。这两个要求可导致带有巨大的热容量的电压限制单元从发电机吸收全功率达几秒钟。在此期间，电压限制单元的电阻器可以加热到几百摄氏度。

US 2012/0133342 A1描述了一种针对电压限制单元的液体电阻器，该液体电阻器以海水填充。

DE 102009054374 A1描述了通过使用电压限制单元与环境之间的温度差来利用用于冷却风扇的热元件来产生供应电压，而重复使用来自电压限制单元的热能。

WO 2013/135504 A1涉及当电网不可用时，对风力涡轮进行控制。提到了一种加热装置，该加热装置由变换器的斩波电阻器提供。所生成的热可以用于对风力涡轮的塔架的下部进行加热。提到了一种控制板，该控制板用于对斩波电阻器进行控制。

EP 2 270 331 A2涉及电网故障的期间的风力涡轮的功率管理。描述了可以如何利用电阻元件(其连接到风力涡轮的变换器的DC链路)来耗散剩余功率。

发明内容

本发明的目标是，更好地利用风力涡轮设施的装备。本发明的另外的目标是，保护风力涡轮设施的装备不受寒冷和潮湿的侵害。

通过独立权利要求的主题而实现这些目标。根据从属权利要求和下文的描述，另外的示范性实施例是显而易见的。

本发明的方面涉及用于对风力涡轮设施进行加热的方法。风力涡轮设施可以包括例如风力涡轮塔架中的内部空间和/或内室，并且，该方法可以用于对该内部空间和/或内室进行加热。

根据本发明的实施例，该方法包括：对风力涡轮设施的风力涡轮的变换器的DC链路进行充电；利用与DC链路互连的电压限制单元所生成的热，对风力涡轮设施内部的空气进行加热，该电压限制单元包括电阻器，该电阻器适应于当DC链路中的电压高于阈值电压时，将电能耗散成热，以便降低DC链路中的电压；其中，对电压限制单元进行控制，使得当电压低于阈值电压时，电压限制单元根据在电压限制单元的控制器中定义的加热设置而生成热。