專利名稱：風(fēng)力渦輪機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及風(fēng)力渦輪機。
背景技術(shù)：
一個或兩個甩負荷(load dump)可用于基于永磁體(PM)發(fā)電機的風(fēng)力渦輪機。如果使用一個甩負荷，則可以將它跨過DC鏈或者跨過PM發(fā)電機的端子進行布置。如果使用兩個甩負荷，則可以將一個跨過DC鏈進行布置而將另一個跨過PM發(fā)電機的端子進行布置。在電網(wǎng)故障或變換器故障的情況下，則一個或兩個甩負荷可用于基于全功率變換器的風(fēng)力渦輪機。對于具有兩個甩負荷的基于全功率變換器的風(fēng)力渦輪機，與發(fā)電機的輸出端子連接的第一甩負荷的額定功率可以是連接DC鏈兩端的第二甩負荷的大約1-2倍。甩負荷的額定值是基于功率消耗能力。對于較高功率(例如，6-15MW)的風(fēng)力渦輪機，在發(fā)電機的輸出端子和DC鏈端子兩端可能需要明顯更大的甩負荷。因此，隨著風(fēng)力渦輪機功率的增大，甩負荷所需的成本、重量和尺寸/空間可能明顯更大。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種風(fēng)力渦輪機。該風(fēng)力渦輪機包括發(fā)電機，該發(fā)電機的輸出端能夠經(jīng)由電力傳輸路徑連接到電力網(wǎng)，該電力傳輸路徑包括與發(fā)電機的輸出端耦接的發(fā)電機側(cè)變換器、與電力網(wǎng)耦接的電網(wǎng)側(cè)變換器和耦接在發(fā)電機側(cè)變換器和電網(wǎng)側(cè)變換器之間的DC鏈；以及甩負荷布置，其包括至少一個電阻器、多個開關(guān)和多個電連接件，該多個電連接件經(jīng)由多個開關(guān)將至少一個電阻器電連接到發(fā)電機的輸出端并且電連接到DC鏈的兩端。可以針對變換器系統(tǒng)故障和電網(wǎng)故障兩者，使用一個甩負荷布置。與針對變換器故障和電網(wǎng)故障的兩個單獨的甩負荷相比，單個甩負荷可能需要風(fēng)力渦輪機的較低成本、較小尺寸和重量。因此，功率變換器系統(tǒng)的重量和尺寸可以減小。此外，對于具有較高功率額定值的風(fēng)力渦輪機，單個甩負荷所需的空間小于兩個甩負荷。對于重量，同樣如此。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，電力傳輸路徑能夠經(jīng)由多個第一開關(guān)連接到發(fā)電機并且能夠經(jīng)由多個第二開關(guān)連接到電力網(wǎng)。電力傳輸從發(fā)電機發(fā)送至電力網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，甩負荷布置能夠經(jīng)由至少一個第三開關(guān)連接到發(fā)電機并且能夠經(jīng)由至少一個第四開關(guān)連接到電力傳輸路徑的DC鏈的兩端。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，發(fā)電機的輸出端包括三個端子，并且甩負荷布置包括三個第三開關(guān)，該三個第三開關(guān)分別包括第一端子和第二端子；三個電阻器，該三個電阻器分別包括第一端子和第二端子；三個第五開關(guān)，該三個第五開關(guān)分別包括第一端子和第二端子；第四開關(guān)，該第四開關(guān)包括第一端子和第二端子；以及三個第六開關(guān)，該三個第六開關(guān)分別包括第一端子和第二端子。三個第三開關(guān)、三個電阻器、三個第五開關(guān)、第四開關(guān)和三個第六開關(guān)的不同布置是可能的。作為一個例子，每個第三開關(guān)的第一端子連接到發(fā)電機的對應(yīng)的輸出端子，并且每個第三開關(guān)的第二端子連接到對應(yīng)的第六開關(guān)的第二端子和對應(yīng)的電阻器的第一端子。每個第六開關(guān)的第一端子連接到DC鏈的第一線路。每個電阻器的第二端子連接到對應(yīng)的第五開關(guān)的第一端子。每個第五開關(guān)的第二端子連接到第四開關(guān)的第一端子。第四開關(guān)的第二端子電連接到DC鏈的第二線路。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，發(fā)電機的輸出端包括三個端子，并且甩負荷布置包括:三個第三開關(guān)，該三個第三開關(guān)分別包括第一端子和第二端子；三個二極管，該三個二極管分別包括陽極和陰極；三個電阻器，該三個電阻器分別包括第一端子和第二端子 ’三個第五開關(guān)，該三個第五開關(guān)分別包括第一端子和第二端子；第四開關(guān)，該第四開關(guān)包括第一端子和第二端子；以及第六開關(guān)，該第六開關(guān)包括第一端子和第二端子。三個第三開關(guān)、三個二極管、三個電阻器、三個第五開關(guān)、第四開關(guān)和第六開關(guān)的不同布置是可能的。作為一個例子，每個第三開關(guān)的第一端子連接到發(fā)電機的對應(yīng)的輸出端子，并且每個第三開關(guān)的第二端子連接到對應(yīng)的二極管的陰極。每個二極管的陽極連接到第六開關(guān)的第一端子，并且每個二極管的陰極還連接到對應(yīng)的電阻器的第一端子。第六開關(guān)的第二端子連接到DC鏈的第一線路。每個電阻器的第二端子連接到對應(yīng)的第五開關(guān)的第一端子。每個第五開關(guān)的第二端子連接到第四開關(guān)的第一端子。第四開關(guān)的第二端子電連接到DC鏈的第二線路。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，發(fā)電機的輸出端包括三個端子，并且甩負荷布置包括:第一個第三開關(guān)，該第一個第三開關(guān)包括第一端子和第二端子；第二個第三開關(guān)，該第二個第三開關(guān)包括第一端子和第二端子；三相電橋整流器，該三相電橋整流器包括三個第一二極管和三個第二二極管；具有并聯(lián)連接的多個電阻器的電阻器組，該電阻器組包括第一端子和第二端子；以及第四開關(guān)，該第四開關(guān)包括第一端子和第二端子。每個第一二極管具有陽極和陰極，并且每個第二二極管具有陽極和陰極。第一個第三開關(guān)、第二個第三開關(guān)、三個第一二極管、三個第二二極管、電阻器組和第四開關(guān)的不同布置是可能的。作為一個例子，每個第一二極管的陰極連接到對應(yīng)的第二二極管的陽極和發(fā)電機的對應(yīng)的輸出端子，三個第一二極管的陽極連接在一起，并且三個第二二極管的陰極連接在一起，第一個第三開關(guān)的第一端子連接到三個第一二極管的陽極，并且第一個第三開關(guān)的第二端子連接到電阻器組的第一端子。第二個第三開關(guān)的第一端子連接到三個第二二極管的陰極，并且第二個第三開關(guān)的第二端子連接到電阻器組的第二端子和DC鏈的第一線路。電阻器組的第一端子還連接到第四開關(guān)的第一端子。第四開關(guān)的第二端子連接到DC鏈的第二線路。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，風(fēng)力渦輪機還包括控制單元，控制單元被構(gòu)造用于檢測變換器故障或電網(wǎng)故障，并且用于控制各個開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在風(fēng)力渦輪機的正常工作狀況下，控制單元被構(gòu)造用于閉合多個第一開關(guān)和多個第二開關(guān)，以將電力傳輸路徑連接到發(fā)電機和電力網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在檢測到變換器故障時，控制單元被構(gòu)造用于閉合至少一個第三開關(guān)或者閉合至少一個第三開關(guān)和第五開關(guān)中的一個或更多個，以將甩負荷布置的至少一個電阻器連接到發(fā)電機的輸出端。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在檢測到變換器故障時，控制單元被構(gòu)造用于斷開多個第一開關(guān)，以將電力傳輸路徑與發(fā)電機斷開。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元被構(gòu)造用于閉合至少一個第四開關(guān)或者閉合至少一個第四開關(guān)、第五開關(guān)和一個或更多個第六開關(guān)中的一個或更多個，以將甩負荷布置的至少一個電阻器連接到電力傳輸路徑的DC鏈兩端。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，風(fēng)力潤輪機還包括多個電力傳輸路徑。每個電力傳輸路徑將發(fā)電機的輸出端連接到電力網(wǎng)并且包括與發(fā)電機的輸出端耦接的發(fā)電機側(cè)變換器、與電力網(wǎng)耦接的電網(wǎng)側(cè)變換器和耦接在發(fā)電機側(cè)變換器和電網(wǎng)側(cè)變換器之間的DC鏈；其中，電連接件經(jīng)由多個開關(guān)將至少一個電阻器電連接到發(fā)電機的輸出端和多個DC鏈的每一個的兩端。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，每個電力傳輸路徑能夠經(jīng)由對應(yīng)的多個第一開關(guān)連接到發(fā)電機并且能夠經(jīng)由對應(yīng)的多個第二開關(guān)連接到電力網(wǎng)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，甩負荷布置能夠經(jīng)由對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)連接到每個電力傳輸路徑的DC鏈兩端。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在多個電力傳輸路徑中的一個或更多個中檢測到變換器故障時，控制單元被構(gòu)造用于閉合至少一個第三開關(guān)或者閉合至少一個第三開關(guān)和第五開關(guān)中的一個或更多個，以將甩負荷布置的至少一個電阻器連接到發(fā)電機的輸出端。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在多個電力傳輸路徑中的一個或更多個中檢測到變換器故障時，控制單元被構(gòu)造用于斷開對應(yīng)的多個第一開關(guān)，以將多個電力傳輸路徑中的一個或更多個與發(fā)電機斷開。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)或者閉合對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)、第五開關(guān)和對應(yīng)的一個或更多個第六開關(guān)中的一個或更多個，以將甩負荷的至少一個電阻器連接到多個電力傳輸路徑中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈兩端。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，風(fēng)力渦輪機還包括多個甩負荷布置。每個甩負荷布置能夠經(jīng)由對應(yīng)的至少一個第三開關(guān)或者經(jīng)由對應(yīng)的至少一個第三開關(guān)和對應(yīng)的第五開關(guān)中的一個或更多個連接到發(fā)電機，并且能夠經(jīng)由對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)或者經(jīng)由對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)、對應(yīng)的第五開關(guān)和對應(yīng)的一個或更多個第六開關(guān)中的一個或更多個連接到對應(yīng)的電力傳輸路徑的DC鏈兩端。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在多個電力傳輸路徑中的一個或更多個中檢測到變換器故障時，控制單元被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的至少一個第三開關(guān)或者閉合對應(yīng)的至少一個第三開關(guān)和對應(yīng)的第五開關(guān)中的一個或更多個，以將對應(yīng)的甩負荷布置中的一個或更多個甩負荷布置的至少一個電阻器連接到發(fā)電機的輸出端。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在多個電力傳輸路徑中的一個或更多個中檢測到變換器故障時，控制單元被構(gòu)造用于斷開對應(yīng)的多個第一開關(guān)中的一個或更多個，以將多個電力傳輸路徑中的一個或更多個與發(fā)電機斷開。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)或者閉合對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)、對應(yīng)的第五開關(guān)和對應(yīng)的一個或更多個第六開關(guān)中的一個或更多個，以將對應(yīng)的甩負荷布置中的一個或更多個甩負荷布置的至少一個電阻器連接到多個電力傳輸路徑中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈兩端。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，可以在甩負荷布置中使用任何合適類型的開關(guān)。這些開關(guān)的一些例子可以包括斷路器、接觸器和半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣柵型雙極性晶體管(IGBT)、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，發(fā)電機側(cè)變換器是AC-DC變換器。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，電網(wǎng)側(cè)變換器是DC-AC變換器。


在附圖中，類似的附圖標記通常是指貫穿不同視圖的相同部件。附圖不必按比例繪制，替代地，重點通常是放在示例本發(fā)明的原理。在下面的描述中，參照下面的附圖描述了本發(fā)明的各種實施方式，在附圖中圖1示出傳統(tǒng)風(fēng)力渦輪機的常見配置。圖2示出能在具有兩個甩負荷的風(fēng)力渦輪機中使用的常規(guī)甩負荷布置的示意圖。圖3示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的風(fēng)力渦輪機中使用的甩負荷布置的示意圖。圖4a示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的風(fēng)力渦輪機中使用的甩負荷布置的示意圖。圖4b示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的風(fēng)力渦輪機中使用的甩負荷布置的示意圖。圖5a示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的風(fēng)力渦輪機中使用的甩負荷布置的示意圖。圖5b示出能在圖5a的甩負荷布置中使用的整流器電橋的示意圖。圖5c示出能在圖5a的甩負荷布置中使用的半硅-控制器整流器(SCR)電橋的示意圖。圖5c示出能在圖5a的甩負荷布置中使用的全硅-控制器整流器(SCR)電橋的示意圖。圖6示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的風(fēng)力渦輪機中使用的電阻器組的示意圖。圖7示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖4a的甩負荷布置的示意圖。圖8示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖4a的多個甩負荷布置的示意圖。圖9示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖4a的多個甩負荷布置的示意圖。圖10示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖4b的甩負荷布置的示意圖。圖11示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖4b的多個甩負荷布置的示意圖。圖12示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖4b的多個甩負荷布置的示意圖。圖13示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖5a的甩負荷布置的一個可能的實施方式的示意圖。
圖14示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖5a的甩負荷布置的一個可能的實施方式的示意圖。圖15示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖5a的甩負荷布置的一個可能的實施方式的示意圖。圖16示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖5a的多個甩負荷布置的示意圖。圖17示出能在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的具有多個電力傳輸路徑的風(fēng)力渦輪機中使用的圖5a的多個甩負荷布置的示意圖。
具體實施例方式圖1示出常規(guī)風(fēng)力渦輪機100的常見配置。風(fēng)力渦輪機100被安裝在基座102上。風(fēng)力渦輪機100包括塔身104，塔身104具有多個塔節(jié)，如，塔圈。風(fēng)力渦輪機機艙106被置于塔身104頂部。風(fēng)力渦輪機轉(zhuǎn)子包括輪轂108和至少一個轉(zhuǎn)子葉片110，例如，三個轉(zhuǎn)子葉片110。轉(zhuǎn)子葉片110連接到輪轂108，輪轂108繼而通過低速軸連接到機艙106，該低速軸延伸到機艙106前方之外。圖2示出能在風(fēng)力渦輪機中使用的常規(guī)甩負荷布置200。風(fēng)力渦輪機包括發(fā)電機202, AC (交流)-DC (直流)功率變換器204 (發(fā)電機側(cè)變換器)、DC-AC功率變換器206 (線路側(cè)變換器)206和DC鏈208，DC鏈208包括連接在AC-DC功率變換器204和DC-AC功率變換器206之間的DC電容器209。風(fēng)力渦輪機的發(fā)電機202連接到AC-DC功率變換器204。DC-AC功率變換器206通過變壓器211連接到電力網(wǎng)210。甩負荷布置200的第一甩負荷212連接到發(fā)電機202的輸出端子214，這些輸出端子對應(yīng)于發(fā)電機202的3相AC輸出端。第一甩負荷212可以被稱為AC甩負荷。第一甩負荷212可以是二相思負荷,該二相思負荷基本上是二相電阻器組。思負荷布置200的第二甩負荷216連接DC鏈208兩端。第二甩負荷216可以被稱為DC甩負荷。通常，當存在變換器故障時，第一甩負荷212開啟，并且當存在電網(wǎng)故障時，第二甩負荷216開啟。甩負荷布置200、發(fā)電機202、AC-DC功率變換器204、DC-AC功率變換器206和變壓器211可以是如圖1中所示的風(fēng)力渦輪機100的一部分，并且通常位于風(fēng)力渦輪機100的機艙106內(nèi)。常規(guī)的甩負荷布置200具有針對變換器故障和電網(wǎng)故障的兩個單獨的甩負荷212、216。如此，常規(guī)的甩負荷布置200需要機艙106方面的更大的重量、尺寸和空間。圖3示出能在根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的風(fēng)力渦輪機中使用的甩負荷布置300。風(fēng)力渦輪機的發(fā)電機304的輸出端302能經(jīng)由電力傳輸路徑308連接到電力網(wǎng)306。電力傳輸路徑308具有與發(fā)電機304的輸出端302耦接的發(fā)電機側(cè)變換器310、與電力網(wǎng)306耦接的電網(wǎng)側(cè)變換器312和具有DC鏈電容315的DC鏈314，DC鏈電容315耦接在發(fā)電機側(cè)變換器310和電網(wǎng)側(cè)變換器312之間。電力傳輸路徑308能經(jīng)由多個第一開關(guān)SWl連接到發(fā)電機304并且能經(jīng)由多個第二開關(guān)SW2連接到電力網(wǎng)306。更具體地，發(fā)電機側(cè)變換器310能經(jīng)由多個第一開關(guān)SWl連接到發(fā)電機304的輸出端302并且電網(wǎng)側(cè)變換器312能經(jīng)由多個第二開關(guān)SW2連接到電力網(wǎng)306。發(fā)電機側(cè)變換器310可以是AC-DC變換器并且電網(wǎng)側(cè)變換器312可以是DC-AC變換器。電力傳輸從發(fā)電機發(fā)送到電力網(wǎng)。在一個實施方式中，甩負荷布置300具有至少一個電阻器(未不出)、多個開關(guān)、多個電連接件，這些電連接件經(jīng)由多個開關(guān)將至少一個電阻器連接到發(fā)電機304的輸出端302和DC鏈314。例如，甩負荷布置300能經(jīng)由至少一個第三開關(guān)SW3 (例如，多個第三開關(guān)SW3)連接到發(fā)電機304，并且能通過至少一個第四開關(guān)SW4連接電力傳輸路徑308的DC鏈314兩端。甩負荷布置300針對變換器故障和電網(wǎng)故障這兩者提供一個甩負荷。與針對變換器故障和電網(wǎng)故障的兩個單獨的甩負荷相比，單個甩負荷可以在風(fēng)力渦輪機機艙中需要更小的空間。因此，機艙的重量和尺寸可以減小。對于具有較高額定功率的風(fēng)力渦輪機，單個較高額定的甩負荷所需的空間小于兩個甩負荷?？梢允褂萌魏魏线m種類的開關(guān)作為多個第一開關(guān)SW1、多個第二開關(guān)SW2、多個第三開關(guān)SW3和至少一個第四開關(guān)SW4。這些開關(guān)的一些例子包括但不限于斷路器、帶有或不帶有保險絲的接觸器和半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管(IGBT)、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET )、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。在一個實施方式中，多個第一開關(guān)SWl和多個第二開關(guān)SW2可以是斷路器或者帶有或不帶有保險絲的接觸器。多個第三開關(guān)SW3可以是斷路器、帶有或不帶有保險絲的接觸器或半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管(IGBT)、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。至少一個第四開關(guān)SW4可以是半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。風(fēng)力渦輪機包括控制單元316，控制單元316被構(gòu)造用于檢測變換器故障或電網(wǎng)故障并且控制各個開關(guān)SWl至SW4?？刂茊卧?16包括控制發(fā)電機側(cè)變換器310的發(fā)電機側(cè)變換器控制器318和控制電網(wǎng)側(cè)變換器312的電網(wǎng)側(cè)變換器控制器320。發(fā)電機側(cè)變換器控制器318和電網(wǎng)側(cè)變換器控制器320可以被統(tǒng)稱為功率變換器控制器?？刂茊卧?16包括控制多個第一開關(guān)SWl和多個第二開關(guān)SW2的第一控制器322。第一控制器322可以是功率變換器控制器的一部分?？刂茊卧?16包括控制多個第三開關(guān)SW3的第二控制器324。第二控制器324可以是功率變換器控制器和/或安全可編程邏輯控制器(PLC)的一部分。控制單元316包括控制至少一個第四開關(guān)SW4的第三控制器326。第三控制器326可以是功率變換器控制器的一部分。在風(fēng)力渦輪機的正常工作狀況下，控制單元316被構(gòu)造用于閉合多個第一開關(guān)Sffl和多個第二開關(guān)SW2，以將電力傳輸路徑308連接到發(fā)電機304和電力網(wǎng)306。第三開關(guān)SW3和第四開關(guān)SW4保持斷開。在檢測到變換器故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合第三開關(guān)SW3，以將甩負荷布置300的至少一個電阻器連接到發(fā)電機304的輸出端302。當?shù)谌_關(guān)SW3閉合時，控制單元316被構(gòu)造用于斷開多個第一開關(guān)SW1，以將電力傳輸路徑308與發(fā)電機304斷開。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)變換器是不工作的，則同樣如此。在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合第四開關(guān)SW4，以將甩負荷布置300的至少一個電阻器連接電力傳輸路徑308的DC鏈314兩端。當存在電網(wǎng)故障時，有效電力不能充分或部分地發(fā)送至電力網(wǎng)306。這種電網(wǎng)狀況還被稱為低電壓穿越(LVRT)狀況。圖4a示出圖3的甩負荷布置的一個可能的實施方式400。在這個實施方式中，發(fā)電機304具有三個輸出端子402。甩負荷布置400包括三個第三開關(guān)SW3、一個第四開關(guān)SW4、三個電阻器(Ra、Rb、Re)、三個第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)和三個第六開關(guān)(SW6a、SW6b、SW6c)。每個第三開關(guān)SW3包括第一端子404和第二端子406。每個電阻器(Ra、Rb、Re)包括第一端子412和第二端子414。每個電阻器(1^、此、此)可以是圖6中示出的單個電阻器或電阻器組504，電阻器組504具有并聯(lián)連接的多個電阻器602。三個電阻器(Ra、Rb、Re)可以形成三相甩負荷。每個第五開關(guān)SW5包括第一端子416和第二端子418。第四開關(guān)SW4包括第一端子420和第二端子422。每個第六開關(guān)SW6包括第一端子408和第二端子410。每個第三開關(guān)SW3的第一端子404連接到發(fā)電機304的對應(yīng)輸出端子402，并且每個第三開關(guān)SW3的第二端子406連接到對應(yīng)第六開關(guān)(SW6a、SW6b、SW6c)的第二端子和對應(yīng)電阻器(Ra、Rb、Re)的第一端子412。每個第六開關(guān)(SW6a、SW6b、SW6c)的第一端子408連接到DC鏈314的第一線路424。每個電阻器(Ra、Rb、Re)的第二端子414連接到對應(yīng)第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)的第一端子416。每個第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)的第二端子418連接到第四開關(guān)SW4的第一端子420。第四開關(guān)SW4的第二端子422連接到DC鏈314的第二線路426。在風(fēng)力渦輪機的正常工作狀況下，多個第一開關(guān)SWl和多個第二開關(guān)SW2閉合，以將電力傳輸路徑308連接到發(fā)電機304和電力網(wǎng)306。第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4、第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)和第六開關(guān)(SW6a、SW6b、SW6c)保持斷開。在檢測到變換器故障時，可以閉合第三開關(guān)SW3和第五開關(guān)(515&、51513、515(3)中的一個或更多個，以將甩負荷布置400的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)連接到發(fā)電機304的輸出端302?？梢詳嚅_多個第一開關(guān)SW1，以將電力傳輸路徑308與發(fā)電機304斷開。第四開關(guān)SW4和第六開關(guān)(SW6a、SW6b、SW6c)保持斷開。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)變換器不工作，則同樣如此。在變換器故障或變換器不工作的情況下，不需要向電力網(wǎng)306發(fā)送電力。因此，得自發(fā)電機的全部電力在甩負荷布置400的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)中消耗。在一個實施方式 中，得自發(fā)電機的全部電力在甩負荷布置400的最少兩個電阻器(Ra、Rb、Re)中消耗。如此，兩個第三開關(guān)SW3和兩個對應(yīng)的第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)可以閉合，以將甩負荷布置400的兩個電阻器(1^、此、此)連接到發(fā)電機304的輸出端302。在檢測到電網(wǎng)故障時，可以閉合第四開關(guān)SW4、第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)和第六開關(guān)(SW6a、SW6b、SW6c)中的一個或更多個，以將甩負荷布置400的一個或更多個電阻器(Ra.Rb.Rc)連接到電力傳輸路徑308的DC鏈314兩端。第三開關(guān)SW3保持斷開。根據(jù)電網(wǎng)故障的狀況，部分發(fā)電機輸出電力或者沒有發(fā)電機輸出電力被發(fā)送至電力網(wǎng)。因此，部分發(fā)電機輸出電力或者全部發(fā)電機輸出電力在甩負荷布置400的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)中消耗。在一個實施方式中，部分發(fā)電機輸出電力或者全部發(fā)電機輸出電力可以在負荷布置400的最少一個電阻器(Ra、Rb、Rc)中消耗。如此，一個第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)、對應(yīng)的第六開關(guān)(516&、51613、316(3)和第四開關(guān)可以閉合，以將甩負荷布置400的一個電阻器(Ra、Rb、Re)連接到電力傳輸路徑308的DC鏈314兩端?？梢允褂萌魏魏线m種類的開關(guān)作為多個第一開關(guān)SW1、多個第二開關(guān)SW2、多個第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4、第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)和第六開關(guān)(SW6a、SW6b、SW6c)。這些開關(guān)的一些例子包括但不限于斷路器、有或沒有保險絲的接觸器、半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。在一個實施方式中，多個第一開關(guān)SW1、多個第二開關(guān)SW2和第三開關(guān)SW3可以是斷路器、帶有或不帶有保險絲的接觸器或半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。第四開關(guān)SW4、第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)和第六開關(guān)(SW6a、SW6b、SW6c)可以是半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。第四開關(guān)SW4是受PWM控制的(例如，受來自控制單元316的控制信號控制)?？梢元毩⒌乜刂频谖彘_關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)。需要閉合至少兩個第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c),以將電力從發(fā)電機傳遞至甩負荷布置400。也就是說，如果一個第五開關(guān)(例如，Sff5a)斷開，則剩下的第五開關(guān)(例如，SW5b、SW5c)閉合。獨立控制第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)可以增加甩負荷布置400的可靠性。例如，如果電阻器(Ra、Rb、Re)或電連接件之一故障，則剩下的兩個電阻器(Ra、Rb、Re)可以消耗來自發(fā)電機的輸出電力。在一個實施方式中，可以在甩負荷布置400中省去三個第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)。這樣將減少組件數(shù)，如果需要這樣的話。在替代實施方式中，多個第一開關(guān)SWl和多個第二開關(guān)SW2可以是斷路器或者帶有或不帶有保險絲的接觸器。第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4、第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)和第六開關(guān)(SW6a、SW6b、SW6c)可以是半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。圖4b示出圖3的甩負荷布置的另一個可能的實施方式401。在這個實施方式中，發(fā)電機304具有三個輸出端子402。甩負荷布置401包括三個第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4、三個二極管(Da、Db、Dc)、三個電阻器(Ra、Rb、Rc)、三個第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)和第六開關(guān)SW6。每個第三開關(guān)SW3包括第一端子404和第二端子406。每個二極管(Da、Db、Dc)包括陽極408和陰極410。每個電阻器(Ra、Rb、Rc)包括第一端子412和第二端子414。每個電阻器(Ra、Rb、Rc)可以是圖6中示出的單個電阻器或電阻器組504，電阻器組504具有并聯(lián)連接的多個電阻器602。三個電 阻器(1^、此、此)可以形成三相甩負荷。每個第五開關(guān)SW5包括第一端子416和第二端子418。第四開關(guān)SW4包括第一端子420和第二端子422。第六開關(guān)SW6包括第一端子428和第二端子430。每個第三開關(guān)SW3的第一端子404連接到發(fā)電機304的對應(yīng)輸出端子402，并且每個第三開關(guān)SW3的第二端子406連接到對應(yīng)二極管(Da、Db、Dc)的陰極410。每個二極管(Da、Db、Dc)的陽極408連接到第六開關(guān)SW6的第一端子428。第六開關(guān)的第二端子430連接到DC鏈314的第一線路424。每個二極管(Da、Db、Dc)的陰極410還連接到對應(yīng)電阻器(Ra、Rb、Re)的第一端子412。每個電阻器(Ra、Rb、Re)的第二端子414連接到對應(yīng)第五開*(SW5a、SW5b、SW5c)的第一端子416。每個第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)的第二端子418連接到第四開關(guān)SW4的第一端子420。第四開關(guān)SW4的第二端子422電連接到DC鏈314的第二線路426。在風(fēng)力渦輪機的正常工作狀況下，多個第一開關(guān)SWl和多個第二開關(guān)SW2閉合，以將電力傳輸路徑308連接到發(fā)電機304和電力網(wǎng)306。第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4、第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)和第六開關(guān)(SW6a、SW6b、SW6c)保持斷開。在檢測到變換器故障時，可以閉合第三開關(guān)SW3和第五開關(guān)(515&、51513、515(3)中的一個或更多個，以將甩負荷布置401的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)連接到發(fā)電機304的輸出端302。可以斷開多個第一開關(guān)SW1，以將電力傳輸路徑308與發(fā)電機304斷開。第四開關(guān)SW4和第六開關(guān)SW6保持斷開。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)變換器不工作，則同樣如此。在變換器故障或變換器不工作的情況下，不需要向電力網(wǎng)306發(fā)送電力。因此，得自發(fā)電機的全部電力在甩負荷布置401的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)中消耗。在一個實施方式中，得自發(fā)電機的全部電力可以在甩負荷布置401的最少兩個電阻器(Ra、Rb、Re)中消耗。如此，兩個第三開關(guān)SW3和兩個對應(yīng)的第五開關(guān)(SW5a、Sff5b,SW5c)可以閉合，以將甩負荷布置401的兩個電阻器(Ra、Rb、Rc)連接到發(fā)電機304的輸出端 302。在檢測到電網(wǎng)故障時，第四開關(guān)SW4、第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)和第六開關(guān)中的一個或更多個可以閉合，以將甩負荷布置401的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Rc)連接到電力傳輸路徑308的DC鏈314兩端。第三開關(guān)SW3保持斷開。根據(jù)電網(wǎng)故障的狀況，部分發(fā)電機輸出電力或者沒有發(fā)電機輸出電力被發(fā)送至電力網(wǎng)。因此，部分發(fā)電機輸出電力或者全部發(fā)電機輸出電力在甩負荷布置401的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)中消耗。三個二極管(Da、Db、Dc)確保部分或全部發(fā)電機輸出電力從DC鏈的第一線路424發(fā)送至甩負荷布置401的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)。在一個實施方式中，部分發(fā)電機輸出電力或者全部發(fā)電機輸出電力可以在負荷布置401的最少一個電阻器(Ra、Rb、Re)中消耗。如此，一個第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)和第四開關(guān)可以閉合，以將甩負荷布置401的一個電阻器(Ra、Rb、Re)連接到電力傳輸路徑308的DC鏈314兩端。可以使用任何合適種類的開關(guān)作為多個第一開關(guān)SW1、多個第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4、第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)和第六開關(guān)SW6。這些開關(guān)的一些例子包括但不限于斷路器、帶有或不帶有保險絲的接觸器、半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)、柵截止(GT0)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。在一個實施方式中，多個第一開關(guān)SW1、多個第二開關(guān)SW2和第三開關(guān)SW3可以是斷路器或者帶有或不帶有保險絲的接觸器。第四開關(guān)SW4、第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)和第六開關(guān)SW6可以是半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。第四開關(guān)SW4是受PWM控制的(例如，受來自控制單元316的控制信號控制)。可以獨立地控制第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)0需要閉合至少兩個第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c),以將電力從發(fā)電機傳遞至甩負荷布置400。也就是說，如果一個第五開關(guān)(例如，SW5a)斷開，則剩下的第五開關(guān)(例如，SW5b、SW5c)閉合。獨立控制第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)可以增加甩負荷布置401的可靠性。例如，如果電阻器(Ra、Rb、Rc)或電連接件之一故障，則剩下的兩個電阻器(Ra、Rb、Rc)可以消耗來自發(fā)電機的輸出電力。在一個實施方式中，可以在甩負荷布置400中省去三個第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)。這樣將減少組件數(shù)，如果需要這樣的話。在替代實施方式中，多個第一開關(guān)SWl和多個第二開關(guān)SW2可以是斷路器或者帶有或不帶有保險絲的接觸器。第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4、第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)和第六開關(guān)SW6可以是半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET )、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。圖5a示出圖3的甩負荷布置的另一個可能的實施方式500。在這個實施方式中，發(fā)電機304具有三個輸出端子502。甩負荷布置500包括第一個第三開關(guān)SW3a、第二個第三開關(guān)SW3b、三相電橋整流器501、電阻器組504和第四開關(guān)SW4。在一個實施方式中，三相電橋整流器501具有三個第一二極管Dl和三個第二二極管D2。第一個第三開關(guān)SW3a包括第一端子506和第二端子508。第二個第三開關(guān)SW3b包括第一端子507和第二端子509。每個第一二極管Dl包括陽極510和陰極512。每個第二二極管D2包括陽極514和陰極516。三個第一二極管Dl和三個第二二極管D2可以是整流器電橋。電阻器組504具有第一端子518和第二端子520。如圖6中所示，電阻器組504具有并聯(lián)連接的多個電阻器602。在電阻器組504的每個并聯(lián)支路604中可能存在與電阻器602串聯(lián)連接的保險絲(未示出)和/或開關(guān)(未示出)。第四開關(guān)SW4具有第一端子522和第二端子524。另選地，可以使用電阻器組504來取代所有附圖中示出的每個電阻器。每個第一二極管Dl的陰極512連接到對應(yīng)的第二二極管D2的陽極514和發(fā)電機304的對應(yīng)的輸出端子502。三個第一二極管Dl的陽極510連接在一起，并且三個第二二極管D2的陰極516連接在一起。第一個第三開關(guān)SW3a的第一端子506連接到三個第一二極管Dl的陽極510，并且第一個第三開關(guān)SW3a的第二端子508連接到電阻器組504的第一端子518。第二個第三開關(guān)SW3b的第一端子507連接到三個第一二極管Dl的陰極516，并且第二個第三開關(guān)SW3b的第二端子509連接到電阻器組504的第二端子520和DC鏈314的第一線路424。電阻器組504的第一端子518還連接到第四開關(guān)SW4的第一端子522。第四開關(guān)SW4的第二端子524連接到DC鏈314的第二線路426。在風(fēng)力渦輪機的正常工作狀況下，多個第一開關(guān)SWl和多個第二開關(guān)SW2閉合，以將電力傳輸路徑308連接到發(fā)電機304和電力網(wǎng)306。第一個第三開關(guān)SW3a、第二個第三開關(guān)SW3b和第四開關(guān)SW4保持斷開。在檢測到變換器故障時，第一個第三開關(guān)SW3a和第二個第三開關(guān)SW3b可以閉合，以將甩負荷布置500的電阻器組504連接到發(fā)電機304的輸出端302。多個第一開關(guān)SWl可以斷開，以將電力傳輸路徑308與發(fā)電機304斷開。第四開關(guān)SW4保持斷開。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)變換器不工作，則同樣如此。在變換器故障或變換器不工作的情況下，不需要向電力網(wǎng)306發(fā)送電力。因此，得自發(fā)電機的全部電力在甩負荷布置500的電阻器組中消耗。在檢測到電網(wǎng)故障時，第四開關(guān)SW4可以閉合，以將甩負荷布置500的電阻器組504連接到電力傳輸路徑308的DC鏈314兩端。第一個第三開關(guān)SW3a和第二個第三開關(guān)SW3b保持斷開。根據(jù)電網(wǎng)故障的狀況，部分發(fā)電機輸出電力或者沒有發(fā)電機輸出電力被發(fā)送至電力網(wǎng)。因此，部分發(fā)電機輸出電力或者全部發(fā)電機輸出電力在甩負荷布置500的電阻器組中消耗?？梢允褂萌魏魏线m種類的開關(guān)作為多個第一開關(guān)SW1、多個第二開關(guān)SW2、第一個第三開關(guān)SW3a、第二個第三開關(guān)SW3b和第四開關(guān)SW4。這些開關(guān)的一些例子包括但不限于斷路器、帶有或不帶有保險絲的接觸器、半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。在一個實施方式中，多個第一開關(guān)SWl和多個第二開關(guān)SW2可以是斷路器或者帶有或不帶有保險絲的接觸器。第一個第三開關(guān)SW3a、第二個第三開關(guān)SW3b和第四開關(guān)SW4可以是半導(dǎo)體功率開關(guān)，例如，絕緣-柵型雙極性晶體管、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)、柵截止(GTO)晶閘管和反并聯(lián)晶閘管。開關(guān)SW3a或SW3b和開關(guān)SW4是受PWM控制的(例如，受來自控制單元316的控制信號控制)。在替代實施方式中，可以使用有源變換器取代甩負荷布置500的三相電橋整流器501。在一個實施方式中，如圖5b中所示，甩負荷布置500可以包括具有三個第一二極管Dl和三個第二二極管D2的三相電橋整流器501。甩負荷布置500可以使用晶閘管作為第三開關(guān)SW3a、SW3b。在另一個實施方式中，如圖5c中所不,甩負荷布置500可以包括具有三個第一二極管Dl和三個晶閘管T2的半硅控整流器(SCR)電橋501c。甩負荷布置500可以用晶閘管作為第三開關(guān)SW3a。在又一個實施方式中，如圖5d中所不,甩負荷布置500可以包括具有三個第一晶閘管Tl和三個第二晶閘管T2的全硅控整流器(SCR)電橋501d。甩負荷布置500可以沒有任何第三開關(guān)SW3a、SW3b。另選地，可以使用功率半導(dǎo)體開關(guān)例如絕緣柵型雙極性晶體管取代圖5b至圖5d中示出的硅控整流器(SCR)電橋和晶閘管。圖7示出能在風(fēng)力渦輪機700的一個實施方式中使用的圖4a的甩負荷布置的一個可能的實施方式702。風(fēng)力渦輪機700與圖4a的風(fēng)力渦輪機的不同之處在于，風(fēng)力渦輪機700包括多個電力傳輸路徑308 (例如，四個電力傳輸路徑308a-d)而非單個電力傳輸路徑308a-d。類似地，發(fā)電機304具有三個輸出端子402。每個電力傳輸路徑308a_d連接到三個輸出端子402。每個電力傳輸路徑308a-d將發(fā)電機304的輸出端302連接到電力網(wǎng)306。每個電力傳輸路徑308a-d包括與發(fā)電機304的輸出端302耦接的發(fā)電機側(cè)變換器310、與電力網(wǎng)306耦接的電網(wǎng)側(cè)變換器312和具有DC鏈電容315的DC鏈314，DC鏈電容315耦接在發(fā)電機側(cè)變換器310和電網(wǎng)側(cè)變換器312之間。每個電力傳輸路徑308a_d能經(jīng)由對應(yīng)的多個第一開關(guān)(SW11、SW12、SW13、SW14)連接到發(fā)電機304并且能經(jīng)由對應(yīng)的多個第二開關(guān)(未示出)連接到電力網(wǎng)306。四個電力傳輸路徑308a_d耦接到同一甩負荷布置702。甩負荷布置702的電連接件經(jīng)由多個開關(guān)將一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)電連接到發(fā)電機304的輸出端302和多個DC鏈314中的每一個DC鏈。甩負荷布置702針對每個電力傳輸路徑308a_d包括對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44 )和對應(yīng)的第六開關(guān)(Sff6 Ia-Sff61c、SW62a_SW62c、SW63a-SW63c、SW64a_SW64c)。甩負荷布置702能經(jīng)由對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44 )和對應(yīng)的第六開關(guān)(Sff6 Ia-Sff61c、SW62a_SW62c、SW63a_SW63c、SW64a_SW64c )連接到每個電力傳輸路徑308a-d的DC鏈314兩端。甩負荷布置702與圖4a的甩負荷布置400的不同之處在于，甩負荷布置702還針對每個電力傳輸路徑308a-d包括對應(yīng)的第三二極管D3。每個第三二極管D3具有陽極704和陰極706。每個第三二極管D3的陽極704連接到對應(yīng)的電力傳輸路徑308a_d的DC鏈314的第一線路424。每個第三二極管D3的陰極706連接到對應(yīng)的第六開關(guān)(SW61a-SW61c、SW62a-SW62c、SW63a-SW63c、SW64a-SW64c)的第一端子 509。因為四個電力傳輸路徑 308a_d共用同一甩負荷布置702，所以第三二極管D3設(shè)置在甩負荷布置702中，避免了當在甩負荷布置702中消耗電力時DC鏈314之間的相互作用。
在檢測到多個電力傳輸路徑308a_d的一個或更多個中的變換器故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合第三開關(guān)SW3和第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)中的一個或更多個，以將甩負荷布置702的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Rc)連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)(SW11、Sff 12, Sff 13, SW14)可以斷開，以將多個電力傳輸路徑308a_d中的一個或更多個與發(fā)電機304斷開。第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)和第六開關(guān)(5胃61&-5胃61(、5胃623-5胃62(3、5胃633-5胃63(3、5胃643-5胃64(3)保持斷開。例如，如果在第一電力傳輸路徑308a中檢測到變換器故障，則第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)中的一個或更多個和第三開關(guān)SW3可以閉合，以將甩負荷布置702的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Rc)連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)SWll可以斷開，以將第一電力傳輸路徑308a與發(fā)電機304斷開。剩下的多個第一開關(guān)(SW12、Sff 13, SW14)可以保持閉合。如果在其它傳輸路徑308b-d和/或四個傳輸路徑308a-d中的兩個或更多個中檢測到變換器故障，則同樣如此。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)在四個傳輸路徑308a-d中的一個或更多個中的變換器不工作，則同樣如此。在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)、對應(yīng)的第六開關(guān)(SW61a_SW61c、SW62a_SW62c、SW63a_SW63c、SW64a-SW64c)和第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)中的一個或更多個，以將甩負荷布置702的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Rc)連接到多個電力傳輸路徑308a_d中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈314兩端。第三開關(guān)SW3保持斷開。例如，如果第一電力傳輸路徑308a的變換器310、312正在工作并且檢測到電網(wǎng)故障，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW41和第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)和對應(yīng)的第六開關(guān)SW61a_c可以閉合，以將甩負荷布置702的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Rc)連接到第一電力傳輸路徑308a的對應(yīng)DC鏈314兩端。類似地，如果當檢測到電網(wǎng)故障時其它電力傳輸路徑308b-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的變換器310、312正在工作，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW42-SW44和對應(yīng)的第六開關(guān)(SW62a-c、SW63a-c、Sff64a~c )可以閉合。圖8示出能在圖7的風(fēng)力渦輪機的一個實施方式800中使用的圖4a的甩負荷布置400。與圖7的風(fēng)力渦輪機700類似，風(fēng)力渦輪機800包括多個電力傳輸路徑308(例如，四個電力傳輸路徑308a-d)而非單個電力傳輸路徑308。發(fā)電機304具有三個輸出端子402。每個電力傳輸路徑308a-d連接到三個輸出端子402。然而，風(fēng)力渦輪機800的四個電力傳輸路徑308a_d沒有耦接到同一甩負荷布置。風(fēng)力渦輪機800的四個電力傳輸路徑308a-d中的每個耦接到對應(yīng)的甩負荷布置400a_d。因此，在檢測到多個電力傳輸路徑308a_d的一個或更多個中的變換器故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第三開關(guān)(SW31、SW32、SW33、SW34)和對應(yīng)的第五開關(guān)(SW51a-c、SW52a-c、SW52a_c)中的一個或更多個，以將對應(yīng)的甩負荷布置400a_d中的一個或更多個甩負荷布置的至少一個電阻器(Rla-c、R2a_c、R3a_c、R4a_c)連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)(SW11、Sff 12, Sff 13, SW14)中的一個或更多個可以斷開，以將多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個與發(fā)電機304斷開。第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)和第六開關(guān)(SW61a_c、SW62a_c、SW63a_c、SW64a_c)保持斷開。例如，如果在第一電力傳輸路徑308a中檢測到變換器故障,則對應(yīng)的第三開關(guān)SW31和對應(yīng)的第五開關(guān)SW51a_c可以閉合，以將對應(yīng)的甩負荷布置400a的電阻器Rla_c連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)SWll可以斷開，以將第一電力傳輸路徑308a與發(fā)電機斷開。類似地，如果在其它傳輸路徑308b-d和/或四個傳輸路徑308a-d中的兩個或更多個中檢測到變換器故障，則對應(yīng)的第三開關(guān)SW32-SW34和對應(yīng)的第五開關(guān)(SW52a-c、SW53a_c、SW54a-c)可以閉合。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)在四個傳輸路徑308a-d的一個或更多個中的變換器不工作，則同樣如此。在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)、對應(yīng)的第五開關(guān)(SW51a-c、SW52a_c、SW53a_c、SW54a_c)和對應(yīng)的第六開關(guān)(SW61a_c、SW62a_c、SW63a_c、SW64a_c)中的一個或更多個，以將對應(yīng)的甩負荷布置400a_d中的一個或更多個甩負荷布置的至少一個電阻器(Rla-c、R2a_c、R3a_c、R4a_c)連接到多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈314兩端。第三開關(guān)(SW31、SW32、SW33、SW34)保持斷開。例如，如果第一電力傳輸路徑308a的變換器310、312正在工作并且檢測到電網(wǎng)故障，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW41和對應(yīng)的第五開關(guān)SW51a_c可以閉合，以將對應(yīng)的甩負荷布置400a的一個或更多個電阻器Rla_c連接到第一電力傳輸路徑308a的對應(yīng)的DC鏈314兩端。類似地，如果當檢測到電網(wǎng)故障時其它電力傳輸路徑308b-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的變換器310、312正在工作，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW42-SW44、對應(yīng)的第五開關(guān)(SW52a-c、SW53a_c、SW54a_c)和對應(yīng)的第六開關(guān)(SW62a-c、SW63a-c、SW64a-c)可以閉合。圖9示出能在圖8的風(fēng)力渦輪機的一個可能的實施方式900中使用的圖4a的甩負荷布置400。與圖8的風(fēng)力渦輪機800類似，風(fēng)力渦輪機900包括多個電力傳輸路徑308(例如，四個電力傳輸路徑308a-d)而非單個電力傳輸路徑308。風(fēng)力渦輪機800的四個電力傳輸路徑308a-d中的每個耦接到對應(yīng)的甩負荷布置400a-d。然而，發(fā)電機304具有四組三相AC輸出端子402。每個電力傳輸路徑308a-d連接到發(fā)電機304的對應(yīng)的三個輸出端子402。在這個實施方式中，發(fā)電機304可以是分段發(fā)電機。甩負荷布置400a-d的針對每個電力傳輸路徑308a_d的操作與上面針對圖8描述的相同。在一個實施方式中，甩負荷布置400a-d可以應(yīng)用于具有超過四組三相AC輸出端子402的分段發(fā)電機。圖10示出能在風(fēng)力渦輪機1000的一個實施方式中使用的圖4b的甩負荷布置的一個可能的實施方式1002。風(fēng)力渦輪機1000與圖4b的風(fēng)力渦輪機的不同之處在于，風(fēng)力渦輪機1000包括多個電力傳輸路徑308 (例如，四個電力傳輸路徑308a-d)而非單個電力傳輸路徑308a-d。類似地，發(fā)電機304具有三個輸出端子402。每個電力傳輸路徑308a_d連接到三個輸出端子402。每個電力傳輸路徑308a-d將發(fā)電機304的輸出端302連接到電力網(wǎng)306。每個電力傳輸路徑308a-d包括與發(fā)電機304的輸出端302耦接的發(fā)電機側(cè)變換器310、與電力網(wǎng)306耦接的電網(wǎng)側(cè)變換器312和耦接在發(fā)電機側(cè)變換器310和電網(wǎng)側(cè)變換器312之間的DC鏈314。每個電力傳輸路徑308a-d能經(jīng)由對應(yīng)的多個第一開關(guān)(SW11、SW12、SW13、SW14)連接到發(fā)電機304并且能經(jīng)由對應(yīng)的多個第二開關(guān)(未示出)連接到電力網(wǎng) 306。四個電力傳輸路徑308a_d耦接到同一甩負荷布置1002。甩負荷布置1002的電連接件經(jīng)由多個開關(guān)將一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)電連接到發(fā)電機304的輸出端302和電連接到多個DC鏈314中的每一個。甩負荷布置1002針對每個電力傳輸路徑308a-d包括對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)、對應(yīng)的第六開關(guān)(SW61、SW62、SW63、SW64)和對應(yīng)的三個二極管(Dla-Dlc、D2a-D2c、D3a_D3c、D4a_D4c)。甩負荷布置1002能經(jīng)由對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)和對應(yīng)的第六開關(guān)(SW61、SW62、SW63、SW64)連接到每個電力傳輸路徑308a-d的DC鏈314兩端。在檢測到多個電力傳輸路徑308a-d的一個或更多個中的變換器故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合第三開關(guān)SW3和第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)中的一個或更多個，以將甩負荷布置1002的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)(SW11、SW12、SW13、SW14)可以斷開，以將多個電力傳輸路徑308a_d中的一個或更多個與發(fā)電機304斷開。第四開關(guān)(3141、3142、3143、3144)和第六開關(guān)(3161、SW62、SW63、SW64)保持斷開。例如，如果在第一電力傳輸路徑308a中檢測到變換器故障，則第三開關(guān)SW3和第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)可以閉合，以將甩負荷布置1002的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Rc)連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)SWll可以斷開，以將第一電力傳輸路徑308a與發(fā)電機304斷開。剩下的多個第一開關(guān)(SW12、SW13、SW14)可以保持閉合。如果在其它傳輸路徑308b-d和/或四個傳輸路徑308a-d中的兩個或更多個中檢測到變換器故障，則同樣如此。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)在四個傳輸路徑308a-d的一個或更多個中的變換器不工作，則同樣如此。在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)、對應(yīng)的第六開關(guān)(SW61、SW62、SW63、SW64)和第五開關(guān)(SW5a、Sff5b,SW5c)中的一個或更多個，以將甩負荷布置1002的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)連接到多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈314兩端。第三開關(guān)SW3保持斷開。例如，如果第一電力傳輸路徑308a的變換器310、312正在工作并且檢測到電網(wǎng)故障，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW41、對應(yīng)的第六開關(guān)SW61和第五開關(guān)(SW5a、Sff5b,SW5c)可以閉合，以將甩負荷布置1002的一個或更多個電阻器(Ra、Rb、Re)連接到第一電力傳輸路徑308a的對應(yīng)的DC鏈314兩端。類似地，如果當檢測到電網(wǎng)故障時其它電力傳輸路徑308b-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的變換器310、312正在操作，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW42-SW44和對應(yīng)的第六開關(guān)SW62-SW64可以閉合。圖11示出能在圖10的風(fēng)力渦輪機的一個實施方式1100中使用的圖4b的甩負荷布置401。與圖10的風(fēng)力渦輪機1000類似，風(fēng)力渦輪機1100包括多個電力傳輸路徑308(例如，四個電力傳輸路徑308a-d)而非單個電力傳輸路徑308。發(fā)電機304具有三個輸出端子402。每個電力傳輸路徑308a-d連接到三個輸出端子402。然而，風(fēng)力渦輪機1100的四個電力傳輸路徑308a_d沒有耦接到同一甩負荷布置。風(fēng)力渦輪機1100的四個電力傳輸路徑308a-d中的每個耦接到對應(yīng)的甩負荷布置400a_d。因此，在檢測到多個電力傳輸路徑308a_d的一個或更多個中的變換器故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第三開關(guān)(SW31、SW32、SW33、SW34)和對應(yīng)的第五開關(guān)(SW51a-c、SW52a-c、SW53a-c、SW54a-c)中的一個或更多個，以將對應(yīng)的甩負荷布置401a_d中的一個或更多個甩負荷布置的至少一個電阻器(Rla-c、R2a_c、R3a_c、R4a_c)連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)(SW11、Sff 12, Sff 13, SW14)中的一個或更多個可以斷開，以將多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個與發(fā)電機304斷開。第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)和第六開關(guān)(SW61、SW62、SW63、SW64)保持斷開。例如，如果在第一電力傳輸路徑308a中檢測到變換器故障,則對應(yīng)的第三開關(guān)SW31和對應(yīng)的第五開關(guān)SW51a-c可以閉合，以將對應(yīng)的甩負荷布置401a的電阻器Rla_c連接到發(fā)電機304的輸出302端。對應(yīng)的多個第一開關(guān)SWll可以斷開，以將第一電力傳輸路徑308a與發(fā)電機斷開。類似地，如果在其它傳輸路徑308b-d和/或四個傳輸路徑308a-d中的兩個或更多個中檢測到變換器故障，則對應(yīng)的第三開關(guān)SW32-SW34和對應(yīng)的第五開關(guān)(SW52a-c、SW53a_c、SW54a-c)可以閉合。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)在四個傳輸路徑308a-d中的一個或更多個中的變換器不工作，則同樣如此。在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44 )、對應(yīng)的第五開關(guān)(SW5 la_c、SW52a_c、SW53a_c、SW54a_c )和對應(yīng)的第六開關(guān)(SW61、SW62、SW63、SW64)中的一個或更多個，以將對應(yīng)的甩負荷布置400a_d中的一個或更多個甩負荷布置的至少一個電阻器(Rla-c、R2a-c、R3a-C、R4a-C)連接到多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈314兩端。第三開關(guān)SW31-SW34保持斷開。例如，如果第一電力傳輸路徑308a的變換器310、312正在工作并且檢測到電網(wǎng)故障，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW41、對應(yīng)的第五開關(guān)SW51a-c和對應(yīng)的第六開關(guān)SW61可以閉合，以將對應(yīng)的甩負荷布置401a的一個或更多個電阻器Rla-c連接到第一電力傳輸路徑308a的對應(yīng)的DC鏈314兩端。類似地，如果當檢測到電網(wǎng)故障時其它電力傳輸路徑308b-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的變換器310、312正在工作，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW42-SW44、對應(yīng)的第五開關(guān)(SW52a-c、SW53a-c、SW54a_c)和對應(yīng)的第六開關(guān)SW62-SW64可以閉合。圖12示出能在圖11的風(fēng)力渦輪機的一個可能的實施方式1200中使用的圖4b的甩負荷布置401。與圖11的風(fēng)力渦輪機1100類似，風(fēng)力渦輪機1200包括多個電力傳輸路徑308(例如，四個電力傳輸路徑308a-d)而非單個電力傳輸路徑308。風(fēng)力渦輪機1100的四個電力傳輸路徑308a-d中的每一個耦接到對應(yīng)的甩負荷布置401a-d。然而，發(fā)電機304具有四組三相AC輸出端子402。每個電力傳輸路徑308a-d連接到發(fā)電機304的對應(yīng)的三個輸出端子402。在這個實施方式中，發(fā)電機304可以是分段發(fā)電機。甩負荷布置401a-d的針對每個電力傳輸路徑308a_d的操作與上面針對圖11描述的相同。在一個實施方式中，甩負荷布置401a-d可以應(yīng)用于具有超過四組三相AC輸出端子402的分段發(fā)電機。對于圖7至圖12中的上述實施方式，可以獨立控制每個甩負荷布置400、401的第五開關(guān)(SW5a、Sff5b, SW5c)。為了將電力從發(fā)電機傳遞至甩負荷布置400、401，需要閉合至少兩個第五開關(guān)(315&、51513、315(3)。也就是說，如果一個第五開關(guān)(例如，SW5a)斷開，則剩下的第五開關(guān)(例如，SW5b、SW5c)閉合。獨立控制第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)可以增加甩負荷布置400、401的可靠性。例如，如果電阻器(Ra、Rb、Re)或電連接件之一故障，則剩下的兩個電阻器(Ra、Rb、Rc)可以消耗來自發(fā)電機的輸出電力。在一個實施方式中，可以在甩負荷布置400、401中省去三個第五開關(guān)(SW5a、SW5b、SW5c)。這樣將減少組件數(shù)，如果需要這樣的話。對于圖7至圖12中的上述實施方式，在檢測到變換器故障時或者當發(fā)現(xiàn)變換器不工作時，來自發(fā)電機的全部電力可以在甩負荷布置400、401的最少兩個電阻器(Ra、Rb、Re)中消耗。在檢測到電網(wǎng)故障時，部分發(fā)電機輸出電力或者全部發(fā)電機輸出電力可以在甩負荷布置400、401的最少一個電阻器(Ra、Rb、Re)中消耗。圖13示出能在風(fēng)力渦輪機的一個實施方式1300中使用的圖5a的甩負荷布置的一個可能的實施方式1302。風(fēng)力渦輪機1300與圖5a的風(fēng)力渦輪機的不同之處在于，風(fēng)力渦輪機1300包括多個電力傳輸路徑308 (例如，四個電力傳輸路徑308a-d)而非單個電力傳輸路徑308。類似地，發(fā)電機304具有三個輸出端子502。每個電力傳輸路徑308a_d連接到三個輸出端子502。每個電力傳輸路徑308a-d將發(fā)電機304的輸出端302連接到電力網(wǎng)306。每個電力傳輸路徑308a-d包括與發(fā)電機304的輸出端302耦接的發(fā)電機側(cè)變換器310、與電力網(wǎng)306耦接的電網(wǎng)側(cè)變換器312和耦接在發(fā)電機側(cè)變換器310和電網(wǎng)側(cè)變換器312之間的DC鏈314。每個電力傳輸路徑308a-d能經(jīng)由對應(yīng)的多個第一開關(guān)(SW11、SW12、SW13、SW14)連接到發(fā)電機304并且能經(jīng)由對應(yīng)的多個第二開關(guān)(未示出)連接到電力網(wǎng) 306。四個電力傳輸路徑308a_d耦接到同一甩負荷布置1302。甩負荷布置1302的電連接件經(jīng)由多個開關(guān)將電阻器組504電連接到發(fā)電機304的輸出端302和多個DC鏈314中的每一個。甩負荷布置1302針對每個電力傳輸路徑308a_d包括對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)。甩負荷布置1302能經(jīng)由對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)連接到每個電力傳輸路徑308a-d的DC鏈316兩端。甩負荷布置1302與圖5a的甩負荷布置500的不同之處在于，甩負荷布置1302針對每個電力傳輸路徑308a-d還包括對應(yīng)的第三二極管D3。每個第三二極管D3具有陽極1304和陰極1306。每個第三二極管D3的陽極1304連接到對應(yīng)的電力傳輸路徑308a_d的DC鏈314的第一線路424。每個第三二極管D3的陰極1306連接到第二個第三開關(guān)SW3b的第二端子509和電阻器組504的第二端子520。因為四個電力傳輸路徑308a_d共用同一甩負荷布置1302，所以第三二極管D3設(shè)置在甩負荷布置1302中，避免了當在甩負荷布置1302中消耗電力時DC鏈314之間的相互作用。在檢測到多個電力傳輸路徑308a_d的一個或更多個中的變換器故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合第三開關(guān)SW3a、SW3b，以將甩負荷布置1302的電阻器組504連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)(SW11、Sff 12, SW13、SW14)可以斷開，以將多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個與發(fā)電機304斷開。第四開關(guān)SW41-SW44保持斷開。例如，如果在第一電力傳輸路徑308a中檢測到變換器故障，則第三開關(guān)SW3a、SW3b可以閉合，以將甩負荷布置1302的電阻器組504連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)SWll可以斷開，以將第一電力傳輸路徑308a與發(fā)電機304斷開。剩下的多個第一開關(guān)(SW12、SW13、SW14)可以保持閉合。如果在其它傳輸路徑308b_d和/或四個傳輸路徑308a-d中的兩個或更多個中檢測到變換器故障，則同樣如此。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)在四個傳輸路徑308a-d中的一個或更多個中的變換器不工作，則同樣如此。在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)中的一個或更多個，以將甩負荷布置1302的電阻器組連接到多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈314兩端。第三開關(guān)SW3a、SW3b保持斷開。例如，如果第一電力傳輸路徑308a的變換器310、312正在工作并且檢測到電網(wǎng)故障，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW41可以閉合，以將甩負荷布置1302的電阻器組504連接到第一電力傳輸路徑308a的對應(yīng)的DC鏈314兩端。類似地，如果當檢測到電網(wǎng)故障時其它電力傳輸路徑308b-d的一個或更多個電力傳輸路徑的變換器310、312正在工作，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW42-SW44可以閉合。圖14示出能在圖13的風(fēng)力渦輪機的一個可能的實施方式1400中使用的圖5a的甩負荷布置的一個實施方式1402。與圖13的風(fēng)力渦輪機1300類似，風(fēng)力渦輪機1400包括多個電力傳輸路徑308 (例如，四個電力傳輸路徑308a-d)而非單個電力傳輸路徑308。發(fā)電機304具有三個輸出端子502。每個電力傳輸路徑308a-d連接到三個輸出端子502。甩負荷布置1402針對風(fēng)力渦輪機1400的四個電力傳輸路徑308a_d中的每一個包括對應(yīng)的電連接件1404a-d (電連接件1404a-d包括三個對應(yīng)的第一二極管D1、三個對應(yīng)的第二二極管D2、一個對應(yīng)的第三二極管D3、一個對應(yīng)的第一個第三開關(guān)SW31a-SW34a、一個對應(yīng)的第二個第三開關(guān)SW31b-SW34b、一個對應(yīng)的第四開關(guān)SW41-SW44)。電連接件1404a-d與圖13的甩負荷布置1302的電連接件類似。甩負荷布置1402只包括一個電阻器組504，電阻器組504耦接到風(fēng)力渦輪機1400的四個電力傳輸路徑308a_d。電阻器組504耦接到電連接件1404a-d，使得電阻器組504的第一端子518連接到第四開關(guān)SW41-SW44的第一端子522和第一二極管Dl的陽極510，并且電阻器組504的第二端子520連接到第三二極管D3的陰極1306和第二個第三開關(guān)SW31b-SW34b的第二端子509。因為四個電力傳輸路徑308a-d共用同一電阻器組504，所以第三二極管D3被設(shè)置用于避免在電阻器組504中消耗電力時DC鏈314之間的相互作用。在檢測到多個電力傳輸路徑308a_d的一個或更多個中的變換器故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第一個第三開關(guān)(SW31a-SW34a)和對應(yīng)的第二個第三開關(guān)(SW31b-SW34b)中的一個或更多個，以將甩負荷布置1402的電阻器組504連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)(SW11、SW12、SW13、SW14)中的一個或更多個可以斷開，以將多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個與發(fā)電機304斷開。第四開關(guān)SW41-SW44保持斷開。例如，如果在第一電力傳輸路徑308a中檢測到變換器故障，則對應(yīng)的第三開關(guān)Sff31可以閉合，以將甩負荷布置1402的電阻器組504連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)SWll可以斷開，以將第一電力傳輸路徑308a與發(fā)電機斷開。剩下的多個第一開關(guān)(SW12、SW13、SW14)可以保持閉合。如果在其它傳輸路徑308b_d和/或四個傳輸路徑308a-d中的兩個或更多個中檢測到變換器故障，則同樣如此。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)在四個傳輸路徑308a-d的一個或更多個中的變換器不工作，則同樣如此。在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)中的一個或更多個，以將甩負荷布置1402的電阻器組504連接到多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈314兩端。第三開關(guān)(SW31a-SW34a、SW31b_SW34b)保持斷開。例如，如果第一電力傳輸路徑308a的變換器310,312正在工作并且檢測到電網(wǎng)故障，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW41可以閉合，以將甩負荷布置1402的電阻器組504連接到第一電力傳輸路徑308a的對應(yīng)的DC鏈314兩端。類似地，如果當檢測到電網(wǎng)故障時其它電力傳輸路徑308b-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的變換器310、312正在工作，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW42-SW44可以閉合。圖15示出能在圖14的風(fēng)力渦輪機的一個可能的實施方式1500中使用的甩負荷布置1402。與圖14的風(fēng)力渦輪機1400類似，風(fēng)力渦輪機1500包括多個電力傳輸路徑308(例如，四個電力傳輸路徑308a-d)而非單個電力傳輸路徑308。風(fēng)力渦輪機1500的四個電力傳輸路徑308a-d中的每一個耦接到一個電阻器組504。然而，發(fā)電機304具有四組三相AC輸出端子502。每個電力傳輸路徑308a-d連接到發(fā)電機304的對應(yīng)的三個輸出端子402。在這個實施方式中，發(fā)電機304可以是分段發(fā)電機。風(fēng)力渦輪機1500包括與圖14的風(fēng)力渦輪機1400相同的甩負荷布置1402。甩負荷布置1402的操作與上面針對圖14描述的相同。在一個實施方式中，甩負荷布置1402可以應(yīng)用于具有超過四組三相AC輸出端子502的分段發(fā)電機。圖16示出能在圖14的風(fēng)力渦輪機的另一個可能的實施方式1600中使用的圖5a的多個甩負荷布置。在這個實施方式中，風(fēng)力潤輪機1600針對每個電力傳輸路徑308a-d具有對應(yīng)的甩負荷布置500a_d。每個甩負荷布置500a_d具有對應(yīng)的電阻器組504a_d。因此，在這個實施方式中可以不需要第三二極管D3。在檢測到多個電力傳輸路徑308a_d的一個或更多個中的變換器故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第一個第三開關(guān)(SW31a-SW34a)和對應(yīng)的第二個第三開關(guān)(SW31b-SW34b)中的一個或更多個，以將對應(yīng)的甩負荷布置500a-d的電阻器組504a_d連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)(SW11、SW12、SW13、SW14)中的一個或更多個可以斷開，以將多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個與發(fā)電機304斷開。第四開關(guān)SW41-SW44保持斷開。例如，如果在第一電力傳輸路徑308a中檢測到變換器故障，則對應(yīng)的第三開關(guān)SW31a、SW31b可以閉合，以將對應(yīng)的甩負荷布置500a_d的電阻器組504a連接到發(fā)電機304的輸出端302。對應(yīng)的多個第一開關(guān)SWll可以斷開，以將第一電力傳輸路徑308a與發(fā)電機304斷開。剩下的多個第一開關(guān)(SW12、SW13、SW14)可以保持閉合。如果在其它傳輸路徑308b-d和/或四個傳輸路徑308a-d中的兩個或更多個中檢測到變換器故障，則同樣如此。如果沒有檢測到變換器故障但是發(fā)現(xiàn)在四個傳輸路徑308a-d中的一個或更多個中的變換器不工作，則同樣如此。在檢測到電網(wǎng)故障時，控制單元316被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的第四開關(guān)(SW41、SW42、SW43、SW44)中的一個或更多個，以將對應(yīng)的甩負荷布置500a_d的電阻器組504a_d連接到多個電力傳輸路徑308a-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈314兩端。第三開關(guān)(3131&-5134&、513113-513仙)保持斷開。例如，如果第一電力傳輸路徑308a的變換器310、312正在工作并且檢測到電網(wǎng)故障，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW41可以閉合，以將對應(yīng)的甩負荷布置1602a-d的電阻器組504a連接到第一電力傳輸路徑308a的對應(yīng)的DC鏈314兩端。類似地，如果當檢測到電網(wǎng)故障時其它電力傳輸路徑308b-d中的一個或更多個電力傳輸路徑的變換器310、312正在工作，則對應(yīng)的第四開關(guān)SW42-SW44可以閉合。圖17示出能在圖16的風(fēng)力渦輪機的一個可能的實施方式1700中使用的多個甩負荷布置500a-d。與圖16的風(fēng)力渦輪機1600類似，風(fēng)力渦輪機1700包括多個電力傳輸路徑308(例如，四個電力傳輸路徑308a-d)而非單個電力傳輸路徑308。風(fēng)力渦輪機1700的四個電力傳輸路徑308a-d中的每一個耦接到對應(yīng)的甩負荷布置500a-d。然而，發(fā)電機304具有四組三相AC輸出端子502。每個電力傳輸路徑308a-d連接到發(fā)電機304的對應(yīng)的三個輸出端子502。在這個實施方式中，發(fā)電機304可以是分段發(fā)電機。針對每個電力傳輸路徑308a_d的甩負荷布置500a_d的操作與上面針對圖16描述的相同。在一個實施方式中，甩負荷布置500a-d可以應(yīng)用于具有超過四組三相AC輸出端子502的分段發(fā)電機。上述的甩負荷布置針對變換器故障和電網(wǎng)故障這兩者提供一個甩負荷。與針對變換器故障和電網(wǎng)故障的兩個單獨的甩負荷相比，單個甩負荷可以在風(fēng)力渦輪機機艙中需要更小的空間。因此，機艙的重量和尺寸可以減小。對于具有較高功率額定值的風(fēng)力渦輪機，單個甩負荷所需的空間小于兩個更高額定的甩負荷。
另外，可以控制電阻器的有效值或要消耗的有效功率。等效電阻值可以在兩個值即Rmin和R_之間變化?；谧畲蟀l(fā)電機功率和動力系統(tǒng)負荷來決定Rmin和Rmax的值。另外，開關(guān)、二極管、電阻器的數(shù)量不限于上面描述的并且如圖所示的那些數(shù)量。在甩負荷布置和風(fēng)力渦輪機的其它實施方式中，開關(guān)、二極管、電阻器的數(shù)量可以有所不同。雖然已經(jīng)參照特定實施方式具體示出和描述了本發(fā)明的實施方式，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離如所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對這些實施方式進行各種形式和細節(jié)上的變化。本發(fā)明的范圍因此由所附權(quán)利要求書表示并且落入權(quán)利要求書的等同物的含義和范圍內(nèi)的所有變化因此旨在被涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力渦輪機，該風(fēng)力渦輪機包括: 發(fā)電機，該發(fā)電機的輸出端能夠經(jīng)由電力傳輸路徑連接到電力網(wǎng)，所述電力傳輸路徑包括與所述發(fā)電機的輸出端耦接的發(fā)電機側(cè)變換器、與所述電力網(wǎng)耦接的電網(wǎng)側(cè)變換器和耦接在所述發(fā)電機側(cè)變換器和所述電網(wǎng)側(cè)變換器之間的DC鏈；以及甩負荷布置，該甩負荷布置包括: 至少一個電阻器， 多個開關(guān)， 多個電連接件，該多個電連接件經(jīng)由所述多個開關(guān)將所述至少一個電阻器電連接到所述發(fā)電機的輸出端以及電連接到所述DC鏈的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，所述電力傳輸路徑能夠經(jīng)由多個第一開關(guān)連接到所述發(fā)電機并且能夠經(jīng)由多個第二開關(guān)連接到所述電力網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，所述甩負荷布置能夠經(jīng)由至少一個第三開關(guān)連接到所述發(fā)電機并且能夠經(jīng)由至少一個第四開關(guān)連接到所述電力傳輸路徑的所述DC鏈的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，所述發(fā)電機的輸出端包括三個端子，并且 其中，所述甩負荷布置包括: a)三個第三開關(guān)，該三個第三開關(guān)分別包括第一端子和第二端子； b)三個電阻器，該三個電阻器分別包括第一端子和第二端子； c)三個第五開關(guān)，該三個第五開關(guān)分別包括第一端子和第二端子； d)第四開關(guān)，該第四開關(guān)包括第一端子和第二端子； e)三個第六開關(guān)，該三個第六開關(guān)分別包括第一端子和第二端子； 其中，每個第三開關(guān)的第一端子連接到所述發(fā)電機的對應(yīng)的輸出端子，并且每個第三開關(guān)的第二端子連接到對應(yīng)的第六開關(guān)的第二端子和對應(yīng)的電阻器的第一端子； 其中，每個第六開關(guān)的第一端子連接到所述DC鏈的第一線路； 其中，每個電阻器的第二端子連接到對應(yīng)的第五開關(guān)的第一端子； 其中，每個第五開關(guān)的第二端子連接到所述第四開關(guān)的第一端子；并且 其中，所述第四開關(guān)的第二端子電連接到所述DC鏈的第二線路。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，所述發(fā)電機的輸出端包括三個端子，并且 其中，所述甩負荷布置包括: a)三個第三開關(guān)，該三個第三開關(guān)分別包括第一端子和第二端子； b)三個二極管，該三個二極管分別包括陽極和陰極； c)三個電阻器，該三個電阻器分別包括第一端子和第二端子； d)三個第五開關(guān)，該三個第五開關(guān)分別包括第一端子和第二端子； e)第四開關(guān)，該第四開關(guān)包括第一端子和第二端子； f)第六開關(guān)，該第六開關(guān)包括第一端子和第二端子； 其中，每個第三開關(guān)的第一端子連接到所述發(fā)電機的對應(yīng)的輸出端子，并且每個第三開關(guān)的第二端子連接到對應(yīng)的二極管的陰極； 其中，每個二極管的陽極連接到所述第六開關(guān)的第一端子，并且每個二極管的陰極還連接到對應(yīng)的電阻器的第一端子； 其中，所述 第六開關(guān)的第二端子連接到所述DC鏈的第一線路； 其中，每個電阻器的第二端子連接到對應(yīng)的第五開關(guān)的第一端子； 其中，每個第五開關(guān)的第二端子連接到所述第四開關(guān)的第一端子； 其中，所述第四開關(guān)的第二端子電連接到所述DC鏈的第二線路。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，所述發(fā)電機的輸出端包括三個端子，并且 其中，所述甩負荷布置包括: a)第一個第三開關(guān)，該第一個第三開關(guān)包括第一端子和第二端子； b)第二個第三開關(guān)，該第二個第三開關(guān)包括第一端子和第二端子； c)三個第一二極管和三個第二二極管，所述三個第一二極管分別包括陽極和陰極，所述三個第二二極管分別包括陽極和陰極； d)具有并聯(lián)連接的多個電阻器的電阻器組，該電阻器組包括第一端子和第二端子； e)第四開關(guān)，該第四開關(guān)包括第一端子和第二端子； 其中，每個第一二極管的陰極連接到對應(yīng)的第二二極管的陽極和所述發(fā)電機的對應(yīng)的輸出端子； 其中，所述三個第一二極管的陽極連接在一起，并且所述三個第二二極管的陰極連接在一起; 其中，所述第一個第三開關(guān)的第一端子連接到所述三個第一二極管的陽極，并且所述第一個第三開關(guān)的第二端子連接到所述電阻器組的第一端子； 其中，所述第二個第三開關(guān)的第一端子連接到所述三個第二二極管的陰極，并且所述第二個第三開關(guān)的第二端子連接到所述電阻器組的第二端子和所述DC鏈的第一線路；其中，所述電阻器組的第一端子還連接到所述第四開關(guān)的第一端子；并且其中，所述第四開關(guān)的第二端子連接到所述DC鏈的第二線路。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中的任一項所述的風(fēng)力渦輪機， 所述風(fēng)力渦輪機還包括控制單元，所述控制單元被構(gòu)造用于檢測變換器故障或電網(wǎng)故障，并且用于控制各個開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，在所述風(fēng)力渦輪機的正常工作狀況下，所述控制單元被構(gòu)造用于閉合所述多個第一開關(guān)和所述多個第二開關(guān)，以將所述電力傳輸路徑連接到所述發(fā)電機和所述電力網(wǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，在檢測到變換器故障時，所述控制單元被構(gòu)造用于閉合所述至少一個第三開關(guān)或者閉合所述至少一個第三開關(guān)和所述第五開關(guān)中的一個或更多個，以將所述甩負荷布置的至少一個電阻器連接到所述發(fā)電機的輸出端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，在檢測到變換器故障時，所述控制單元被構(gòu)造用于斷開所述多個第一開關(guān)，以將所述電力傳輸路徑與所述發(fā)電機斷開。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，在檢測到電網(wǎng)故障時，所述控制單元被構(gòu)造用于閉合至少一個第四開關(guān)或者閉合至少一個第四開關(guān)、所述第五開關(guān)和一個或更多個第六開關(guān)中的一個或更多個，以將所述甩負荷布置的至少一個電阻器連接到所述電力傳輸路徑的所述DC鏈兩端。
12.根據(jù)權(quán)利要求3至11中的任一項所述的風(fēng)力渦輪機， 所述風(fēng)力渦輪機還包括多個電力傳輸路徑，每個電力傳輸路徑將所述發(fā)電機的輸出端連接到所述電力網(wǎng)并且包括與所述發(fā)電機的輸出端耦接的發(fā)電機側(cè)變換器、與所述電力網(wǎng)耦接的電網(wǎng)側(cè)變換器和耦接在所述發(fā)電機側(cè)變換器和所述電網(wǎng)側(cè)變換器之間的DC鏈；其中，所述電連接件經(jīng)由所述多個開關(guān)將至少一個電阻器電連接到所述發(fā)電機的輸出端并且電連接到多個DC鏈的每一個的兩端。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，每個電力傳輸路徑能夠經(jīng)由對應(yīng)的多個第一開關(guān)連接到所述發(fā)電機并且能夠經(jīng)由對應(yīng)的多個第二開關(guān)連接到所述電力網(wǎng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，所述甩負荷布置能夠經(jīng)由對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)連接到每個電力傳輸路徑的DC鏈兩端。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中的任一項所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，在所述多個電力傳輸路徑中的一個或更多個中檢測到變換器故障時，所述控制單元被構(gòu)造用于閉合所述至少一個第三開關(guān)或者閉合所述至少一個第三開關(guān)和所述第五開關(guān)中的一個或更多個 ，以將所述甩負荷布置的至少一個電阻器連接到所述發(fā)電機的輸出端。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，在所述多個電力傳輸路徑中的一個或更多個中檢測到變換器故障時，所述控制單元被構(gòu)造用于斷開對應(yīng)的多個第一開關(guān)，以將所述多個電力傳輸路徑中的一個或更多個與所述發(fā)電機斷開。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，在檢測到電網(wǎng)故障時，所述控制單元被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)或者閉合對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)、所述第五開關(guān)和對應(yīng)的一個或更多個第六開關(guān)中的一個或更多個，以將所述甩負荷的至少一個電阻器連接到多個電力傳輸路徑中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈的兩端。
18.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的風(fēng)力渦輪機， 所述風(fēng)力渦輪機還包括多個甩負荷布置，每個甩負荷布置能夠經(jīng)由對應(yīng)的至少一個第三開關(guān)或者經(jīng)由對應(yīng)的至少一個第三開關(guān)和對應(yīng)的第五開關(guān)中的一個或更多個連接到所述發(fā)電機，并且能夠經(jīng)由對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)或者經(jīng)由對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)、對應(yīng)的第五開關(guān)和對應(yīng)的一個或更多個第六開關(guān)中的一個或更多個連接到對應(yīng)的電力傳輸路徑的DC鏈兩端。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，在所述多個電力傳輸路徑中的一個或更多個中檢測到變換器故障時，所述控制單元被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的至少一個第三開關(guān)或者閉合對應(yīng)的至少一個第三開關(guān)和對應(yīng)的第五開關(guān)中的一個或更多個，以將對應(yīng)的甩負荷布置中的一個或更多個甩負荷布置的至少一個電阻器連接到所述發(fā)電機的輸出端。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，在所述多個電力傳輸路徑中的一個或更多個中檢測到變換器故障時，所述控制單元被構(gòu)造用于斷開對應(yīng)的多個第一開關(guān)中的一個或更多個，以將所述多個電力傳輸路徑中的一個或更多個與所述發(fā)電機斷開。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，在檢測到電網(wǎng)故障時，所述控制單元被構(gòu)造用于閉合對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)或者閉合對應(yīng)的至少一個第四開關(guān)、對應(yīng)的第五開關(guān)和對應(yīng)的一個或更多個第六開關(guān)中的一個或更多個，以將對應(yīng)的甩負荷布置中的一個或更多個甩負荷布置的至少一個電阻器連接到所述多個電力傳輸路徑中的一個或更多個電力傳輸路徑的對應(yīng)的DC鏈兩端。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中的任一項所述的風(fēng)力渦輪機， 其中，所述開關(guān)包括由斷 路器、接觸器和半導(dǎo)體功率開關(guān)組成的組中的任一種。
全文摘要
提供了一種風(fēng)力渦輪機。該風(fēng)力渦輪機包括發(fā)電機，該發(fā)電機的輸出端能夠經(jīng)由電力傳輸路徑連接到電力網(wǎng)，電力傳輸路徑包括與發(fā)電機的輸出端耦接的發(fā)電機側(cè)變換器、與電力網(wǎng)耦接的電網(wǎng)側(cè)變換器和耦接在發(fā)電機側(cè)變換器和電網(wǎng)側(cè)變換器之間的DC鏈。為了轉(zhuǎn)移發(fā)電機電力，提供甩負荷布置，該甩負荷布置包括至少一個電阻器、多個開關(guān)和多個電連接件，多個電連接件經(jīng)由多個開關(guān)將至少一個電阻器電連接到發(fā)電機的輸出端并且連接到DC鏈兩端。針對變換器系統(tǒng)故障和電網(wǎng)故障兩者，使用一個共用和能配置的甩負荷。與針對變換器故障和電網(wǎng)故障的兩個單獨的甩負荷相比，單個甩負荷將針對風(fēng)力渦輪機需要更小空間。因此，可以減小功率變換器系統(tǒng)的重量和尺寸。
文檔編號H02H7/08GK103081273SQ201180041984
公開日2013年5月1日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者A·K·古普塔, A·特爾帕特伊, R·安巴拉蘇, 奧維·斯特赫姆, G·L·小奧皮納, Y·卡魯潘安, 李冰, 曹淑鈺 申請人:維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司