專利名稱：用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力渦輪機(jī)的測(cè)試方法和裝置，更具體地，涉及用來(lái)驗(yàn)證風(fēng)力渦輪機(jī)新模型的測(cè)試方法和裝置。
背景技術(shù)：
新興的風(fēng)力能源市場(chǎng)正在不斷地產(chǎn)生愈加有動(dòng)力的、競(jìng)爭(zhēng)的和有效率的新風(fēng)力渦輪機(jī)模型和參照物。參照物數(shù)量的增長(zhǎng)主要是由于離岸市場(chǎng)的啟動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)連接需求的不斷出現(xiàn)和對(duì)新市場(chǎng)以及岸上風(fēng)力機(jī)組的要求。驗(yàn)證和認(rèn)證需求越來(lái)越多并且高要求，因?yàn)轱L(fēng)力渦輪機(jī)變得更大并且更有動(dòng)力使得這些過(guò)程更加昂貴且復(fù)雜。為了將技術(shù)不確定性、成本和可用于市場(chǎng)的產(chǎn)品期限(product term)最小化,風(fēng)力潤(rùn)輪機(jī)制造商不斷地精細(xì)并改進(jìn)驗(yàn)證和認(rèn)證過(guò)程。當(dāng)今，每個(gè)新風(fēng)力渦輪機(jī)模型的驗(yàn)證和認(rèn)證需要用于每個(gè)電網(wǎng)頻率(50或60赫茲)的實(shí)在原型的制造、安裝和試運(yùn)行。按照這些要求，已經(jīng)開發(fā)出來(lái)用于主要是在試驗(yàn)室和制造工廠內(nèi)測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)和風(fēng)力渦輪機(jī)組件的測(cè)試臺(tái)，用于執(zhí)行包括用于評(píng)估風(fēng)力渦輪機(jī)對(duì)電網(wǎng)要求(范圍v/f、電壓驟降、諧波電平控制等)的適應(yīng)性測(cè)試的各種測(cè)試。用于測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)新模型的已知方法和裝置的一個(gè)缺點(diǎn)是每個(gè)電網(wǎng)頻率(50或60赫茲)需要特定的測(cè)試臺(tái)。另一個(gè)缺點(diǎn)是被用于不同位置時(shí)它們對(duì)靈活性的缺乏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)的方法和裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于為了驗(yàn)證和認(rèn)證目的在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)的新原型的方法和裝置。在一個(gè)方面，這個(gè)和另一個(gè)目的通過(guò)一種用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述風(fēng)力渦輪機(jī)被配置成用于以給定的額定電壓和50或60赫茲的額定頻率提供電力；所述方法包括通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置將風(fēng)力渦輪機(jī)連接到給定額定電壓和50或60赫茲額定頻率的電網(wǎng)，所述轉(zhuǎn)換裝置允許電網(wǎng)的位于所述轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的特征相對(duì)于對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行的測(cè)試所需要的條件的適應(yīng)性；所述適應(yīng)性包括在電網(wǎng)的額定頻率和風(fēng)力渦輪機(jī)的額定頻率不同時(shí)電網(wǎng)的額定頻率相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)的額定頻率的適應(yīng)性，以使得對(duì)被配置成用于不同額定頻率的風(fēng)力渦輪機(jī)的相同測(cè)試能夠在相同的位置執(zhí)行。有利地，電網(wǎng)和風(fēng)力渦輪機(jī)的額定電壓在10-66kv之間，即風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中壓。在本方法的一個(gè)實(shí)施例中，所述適應(yīng)性進(jìn)一步包括穩(wěn)定電網(wǎng)的位于轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和頻率。由此其提供了一種用于執(zhí)行穩(wěn)定態(tài)(steady state)測(cè)試的方法，尤其是用于驗(yàn)證和/或認(rèn)證目的。在本方法的一個(gè)實(shí)施例中，所述適應(yīng)性進(jìn)一步包括在預(yù)定的時(shí)期內(nèi)在轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)產(chǎn)生電壓和/或頻率波動(dòng)。由此其提供了用于執(zhí)行準(zhǔn)穩(wěn)定態(tài)(quasi steadystate)測(cè)試的方法，尤其是用于驗(yàn)證目的。在所述方法的一個(gè)實(shí)施例中，所述適應(yīng)性進(jìn)一步包括在預(yù)定時(shí)期內(nèi)在轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)產(chǎn)生電壓和/或頻率瞬變。由此其提供了用于執(zhí)行瞬態(tài)(transient state)測(cè)試的方法，尤其是用于電網(wǎng)編碼合格(code compliance)目的。在另一方面，上文提到的目的通過(guò)一種用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述風(fēng)力渦輪機(jī)被配置成用于以給定的額定電壓和50或60赫茲的額定頻率提供電力；所述方法包括通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置并且通過(guò)位于所述轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓驟降發(fā)生器將風(fēng)力渦輪機(jī)連接到給定額定電壓和50或60赫茲額定頻率的電網(wǎng)，所述轉(zhuǎn)換裝置允許電網(wǎng)的位于所述轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的特征相對(duì)于對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行的測(cè)試所需要的條件的適應(yīng)性；所述適應(yīng)性包括在電網(wǎng)的額定頻率和風(fēng)力渦輪機(jī)的額定頻率不同時(shí)電網(wǎng)的額定頻率相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)的額定頻率的適應(yīng)性，以使得對(duì)被配置成用于不同額定頻率的風(fēng)力渦輪機(jī)的相同測(cè)試能夠在相同的位置執(zhí)行；所述電壓驟降發(fā)生器允許在預(yù)定時(shí)期內(nèi)在所述轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電網(wǎng)電壓瞬變的產(chǎn)生。在本方法的實(shí)施例中，所述適應(yīng)性進(jìn)一步包括穩(wěn)定電網(wǎng)的位于轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和頻率和/或在預(yù)定的時(shí)期內(nèi)在轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)產(chǎn)生電壓和/或頻率波動(dòng)，用于上文提到的相同目的。在第三個(gè)方面，上文提到的目的通過(guò)一種轉(zhuǎn)換裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述轉(zhuǎn)換裝置可以連接在安裝在一定位置的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)與給定額定電壓和50或60赫茲的額定頻率的電網(wǎng)之間，用于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行測(cè)試；所述風(fēng)力渦輪機(jī)被配置成用于以給定的額定電壓和50或60赫茲的額定頻率提供電力；轉(zhuǎn)換裝置包括一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)側(cè)變壓器、一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換器單元以及一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)變壓器；每個(gè)轉(zhuǎn)換器單元包括電網(wǎng)側(cè)諧波濾波器、背靠背轉(zhuǎn)換器和風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)諧波濾波器；轉(zhuǎn)換裝置包括控制裝置，所述控制裝置允許電網(wǎng)的位于轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的特征相對(duì)于所述測(cè)試所需要的條件的適應(yīng)性；所述適應(yīng)性包括在電網(wǎng)的額定頻率和風(fēng)力渦輪機(jī)的額定頻率不同時(shí)電網(wǎng)的額定頻率相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)的額定頻率的適應(yīng)性，以使得對(duì)被配置成用于不同額定頻率的風(fēng)力渦輪機(jī)的相同測(cè)試能夠在相同的位置執(zhí)行。轉(zhuǎn)換裝置，作為連接裝置，進(jìn)一步包括用于方便其操作的風(fēng)力渦輪機(jī)開關(guān)設(shè)備、電網(wǎng)開關(guān)設(shè)備和旁路開關(guān)。在一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換裝置被配置在便攜式模塊中，尤其是被配置在在三個(gè)模塊中，即包括電網(wǎng)側(cè)開關(guān)設(shè)備和電網(wǎng)側(cè)變壓器的第一模塊、包括轉(zhuǎn)換器單元的第二模塊以及包括風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)開關(guān)設(shè)備和風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)變壓器的第三模塊。本發(fā)明的其它可取的特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明和所附權(quán)利要求結(jié)合所附附圖表現(xiàn)出來(lái)。


圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的、連接到電網(wǎng)并且連接到風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)換裝置13，用于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行測(cè)試。圖2a、2b和2c示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置的不同連接狀態(tài)。圖3a和3d為根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置與位于風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)分支中不同位置的風(fēng)力渦輪機(jī)的連接的示意性視圖。圖4、5和6示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置的三個(gè)實(shí)施例。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置的模塊化實(shí)施例。圖8為分別示出當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試被執(zhí)行時(shí)在轉(zhuǎn)換裝置兩側(cè)的電壓和頻率的進(jìn)程的圖表。圖9a和9b為圖示為執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試而用于在轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)產(chǎn)生期望的電壓和頻率進(jìn)程的參考值的圖表。圖10示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的連接到電網(wǎng)和連接到風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)換裝置和電壓驟降發(fā)生器的組合，用于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行測(cè)試。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的、連接到安裝在一位置的風(fēng)力渦輪機(jī)11并且連接到電網(wǎng)15例如風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的中壓電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換裝置13的主要組件:電網(wǎng)側(cè)變壓器21、轉(zhuǎn)換器單元23和風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)變壓器25，所述轉(zhuǎn)換器單元23包括電網(wǎng)側(cè)諧波濾波器31、背靠背轉(zhuǎn)換器33、風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)諧波濾波器35。電網(wǎng)側(cè)變壓器21將電網(wǎng)側(cè)電壓電平(voltage level)降低到電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)換器的額定電壓。電網(wǎng)側(cè)諧波濾波器31是正弦濾波器，用來(lái)降低電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)換器的諧波發(fā)射。背靠背轉(zhuǎn)換器33是交流/直流/交流(ac/dc/ac)轉(zhuǎn)換器，用來(lái)通過(guò)直流鏈(dclink)對(duì)電網(wǎng)15和風(fēng)力渦輪機(jī)11的電氣系統(tǒng)解耦。風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)諧波濾波器35是正弦濾波器，用來(lái)降低風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)轉(zhuǎn)換器的諧波發(fā)射。風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)變壓器25將風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)轉(zhuǎn)換器的額定電壓提升到風(fēng)力渦輪機(jī)11的額定電壓。轉(zhuǎn)換裝置13與風(fēng)力渦輪機(jī)11和電網(wǎng)15的連接裝置為風(fēng)力渦輪機(jī)開關(guān)設(shè)備18、電網(wǎng)側(cè)開關(guān)設(shè)備16和旁路開關(guān)20。轉(zhuǎn)換裝置13的主要功能為:充當(dāng)用于風(fēng)力渦輪機(jī)11的電壓源，位于轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和頻率為被轉(zhuǎn)換裝置13的控制裝置所控制的變量，用于對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)11執(zhí)行測(cè)試。將風(fēng)力渦輪機(jī)11產(chǎn)生的所有有效功率輸送到電網(wǎng)15，并且如果需要，向風(fēng)力渦輪機(jī)提供用于維護(hù)操作的電力。轉(zhuǎn)換裝置13與風(fēng)力渦輪機(jī)11和電網(wǎng)15的連接狀態(tài)可以是如下中的一個(gè):安全。在這種連接狀態(tài)中(參看圖2a)，旁路開關(guān)20是斷開的，電網(wǎng)側(cè)開關(guān)設(shè)備16是接地的，風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)開關(guān)設(shè)備18是接地的并且轉(zhuǎn)換器單元23是停止的。在此連接狀態(tài)中，維護(hù)人員在轉(zhuǎn)換裝置13的組件內(nèi)部的操作是允許的。旁路。在這種連接狀態(tài)中(參看圖2b)，旁路開關(guān)20是閉合的，電網(wǎng)側(cè)開關(guān)設(shè)備16是斷開的，風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)開關(guān)設(shè)備18是斷開的并且轉(zhuǎn)換器單元23是停止的。在此狀態(tài)中，風(fēng)力渦輪機(jī)可以由電網(wǎng)直接供電運(yùn)行。當(dāng)在轉(zhuǎn)換裝置13中檢測(cè)到故障而沒有布線(cabling)斷開時(shí),這種連接狀態(tài)允許風(fēng)力潤(rùn)輪機(jī)11與電網(wǎng)15之間的直接連接。當(dāng)電網(wǎng)頻率和電壓與風(fēng)力渦輪機(jī)頻率和電壓范圍兼容時(shí)，即當(dāng)電網(wǎng)15的額定頻率和風(fēng)力渦輪機(jī)11的額定頻率相同時(shí)在轉(zhuǎn)換裝置13被用于執(zhí)行測(cè)試時(shí)，這種連接狀態(tài)是唯一可能的。停止:在這種連接狀態(tài)中(參看圖2c)，旁路開關(guān)20是斷開的，電網(wǎng)側(cè)開關(guān)設(shè)備16是閉合的，風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)開關(guān)設(shè)備18是閉合的并且轉(zhuǎn)換器單元23是停止的。在這種狀態(tài)中，轉(zhuǎn)換器單元23準(zhǔn)備好轉(zhuǎn)到運(yùn)行狀態(tài)。運(yùn)行:在這種連接狀態(tài)中(參看圖2c)，旁路開關(guān)20是斷開的，電網(wǎng)側(cè)開關(guān)設(shè)備16是閉合的，風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)開關(guān)設(shè)備18是閉合的并且轉(zhuǎn)換器單元23正在運(yùn)行以為了達(dá)到位于風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和頻率參考值。圖3a示出了轉(zhuǎn)換裝置13到電網(wǎng)15的連接以及到安置在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的分支的最后位置(last position)的風(fēng)力渦輪機(jī)11的連接，并且圖3b示出了轉(zhuǎn)換裝置13到電網(wǎng)15的連接以及到安置在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的分支的中間位置的風(fēng)力渦輪機(jī)11的連接。轉(zhuǎn)換裝置13的特定實(shí)施將取決于將要連接到轉(zhuǎn)換裝置13的風(fēng)力渦輪機(jī)11的電力和電壓電平的其它因素。圖4示出了基于具有數(shù)個(gè)并聯(lián)的三相轉(zhuǎn)換器單元23、23'和雙繞組三相變壓器21、25的多模塊三相多級(jí)轉(zhuǎn)換器的實(shí)施。在三相轉(zhuǎn)換器單元23中，示出了電網(wǎng)側(cè)轉(zhuǎn)換器41、直流鏈(DC link)43和風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)轉(zhuǎn)換器45。圖5示出了基于具有兩個(gè)轉(zhuǎn)換器單元23、23'和相移變壓器21、25的群組的雙層多級(jí)三相轉(zhuǎn)換器的實(shí)施。圖6示出了基于多級(jí)H-橋轉(zhuǎn)換器的實(shí)施，所述多級(jí)H-橋轉(zhuǎn)換器具有三個(gè)轉(zhuǎn)換器單元23、23'、23"和開式繞組三相電網(wǎng)側(cè)變壓器21、21'、21"和三相風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)變壓器25、25'、25"的群組。圖7示出了轉(zhuǎn)換裝置13的用于方便運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝的模塊化實(shí)施例。模塊44將電網(wǎng)側(cè)開關(guān)16和電網(wǎng)側(cè)變壓器21 (或者電網(wǎng)側(cè)變壓器21、21'、21")聚合為群組。模塊46對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換器單元23(或者轉(zhuǎn)換器單元23、23'、23")，并且模塊48將風(fēng)力渦輪機(jī)開關(guān)18和風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)變壓器25 (或者風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)變壓器25、25'、25")聚合為群組。轉(zhuǎn)換裝置13能夠被布置成使得位于風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和頻率遵循用于對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行測(cè)試的期望進(jìn)程(course)，如圖8中所示的示例中。線51和53示出位于電網(wǎng)側(cè)的電壓Ugrid和頻率fgrid的時(shí)間演變,并且線55、57示出位于風(fēng)力潤(rùn)輪機(jī)側(cè)的電壓Uwt和頻率fwt的所期望的同步演變。在啟動(dòng)時(shí)間段62中(在此，轉(zhuǎn)換裝置13處于從上文提到的停止?fàn)顟B(tài)到運(yùn)行狀態(tài)的瞬時(shí)連接狀態(tài))，電壓Uwt斜升以降低變壓器的啟動(dòng)電流并且頻率fwt被設(shè)置在其期望值。在此時(shí)間段的終點(diǎn)Uwt和fwt的期望額定值可以不同于Ugrid和fgrid的額定值(例如fgrid=50赫茲并且fwt=60赫茲)。然后電壓Uwt和頻率fwt在時(shí)間段63 (即然后轉(zhuǎn)換裝置13處于上文提到的運(yùn)行連接狀態(tài))中被保持在它們的額定值(在允許的邊緣內(nèi))。然后電壓Uwt和頻率fwt在測(cè)試時(shí)間段64中根據(jù)預(yù)先限定的模式被修正。然后電壓Uwt和頻率fwt在時(shí)間段65 (即然后轉(zhuǎn)換裝置13處于上文提到的運(yùn)行連接狀態(tài))中被保持在它們的額定值。最后在關(guān)閉時(shí)間段66中，相對(duì)于啟動(dòng)時(shí)間段的逆向操作被執(zhí)行。因此，在準(zhǔn)備時(shí)間段62和63之后，轉(zhuǎn)換裝置13被布置成用于在測(cè)試時(shí)間段64中執(zhí)行預(yù)先限定的測(cè)試。圖8示出了一種布置，其用于執(zhí)行要求產(chǎn)生Uwt和fwt的波動(dòng)的測(cè)試。如果測(cè)試不要求這樣的波動(dòng)，Uwt和fVt將被保持在它們的額定值(在允許的邊緣內(nèi))。位于風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和頻率因此能夠根據(jù)測(cè)試需要遵循提供給轉(zhuǎn)換裝置13的控制裝置的參考值(主要是RMS電壓和頻率)被控制。尤其是在上文提到的運(yùn)行連接狀態(tài)中，轉(zhuǎn)換裝置13在風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)產(chǎn)生用于風(fēng)力渦輪機(jī)11的適合帶寬內(nèi)的穩(wěn)定的、平衡的并且受控制的三相電壓。在某些測(cè)試中，電壓Uwt和頻率fwt將遵循在轉(zhuǎn)換裝置13的控制系統(tǒng)中被預(yù)先編程的輪廓。為了對(duì)電壓和頻率曲線編程，十對(duì)點(diǎn)可以用于每一個(gè)參考值，如圖9a和9b中所圖示的。從轉(zhuǎn)換裝置13的角度來(lái)看，將要執(zhí)行的對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)11的測(cè)試能夠被分類為穩(wěn)定態(tài)測(cè)試、準(zhǔn)穩(wěn)定態(tài)測(cè)試和瞬態(tài)測(cè)試。穩(wěn)定態(tài)測(cè)試為要求不考慮風(fēng)力渦輪機(jī)11產(chǎn)生的電力的變化和電網(wǎng)15的波動(dòng)時(shí)位于轉(zhuǎn)換裝置13的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和頻率的值不隨時(shí)間而變化或者遭受極度衰減動(dòng)態(tài)的測(cè)試。在此測(cè)試組中包括被設(shè)計(jì)用來(lái)在常規(guī)運(yùn)行條件中和生產(chǎn)模式中驗(yàn)證風(fēng)力渦輪機(jī)性能的那些測(cè)試，具有或不具有P/Q的動(dòng)態(tài)控制。準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)測(cè)試為要求位于風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和頻率在數(shù)分鐘甚至數(shù)小時(shí)的期間內(nèi)波動(dòng)的那些測(cè)試。這些測(cè)試是典型地電氣相關(guān)的(涉及風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)、轉(zhuǎn)換器、控制柜和輔助物以及保護(hù)系統(tǒng))并且由于操縱電網(wǎng)參數(shù)的不可能性，難以執(zhí)行到風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的電網(wǎng)的直接連接。瞬態(tài)測(cè)試為涉及位于風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和/或頻率上的強(qiáng)瞬態(tài)變化的那些測(cè)試，諸如在在下列過(guò)程中的一些事件:連接和斷開連接過(guò)程。由于內(nèi)部故障斷開連接過(guò)程，其涉及P和Q中高達(dá)100%的生產(chǎn)條件中的突然變化。由于網(wǎng)絡(luò)中的突然變化諸如電壓驟降而在運(yùn)行過(guò)程中的變化。所述瞬態(tài)變化的產(chǎn)生可以使用與基于交換式無(wú)源組件的外部故障生成設(shè)備例如圖10中所示的電壓驟降發(fā)生器39結(jié)合的轉(zhuǎn)換裝置13形成。在那種情況下，當(dāng)電壓驟降發(fā)生器39處于運(yùn)行中時(shí)，轉(zhuǎn)換裝置13將保持運(yùn)行并且保持期望的電壓和頻率參考值。除了別的之外，根據(jù)本發(fā)明的對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行測(cè)試的方法和轉(zhuǎn)換裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):允許用相同的轉(zhuǎn)換裝置測(cè)試具有不同額定頻率的風(fēng)力渦輪機(jī)的原型。因此，用于50和60赫茲的同一風(fēng)力渦輪機(jī)模型的兩個(gè)原型可以用相同的轉(zhuǎn)換裝置測(cè)試，其有利于在相同位置或不同位置對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)的新模型的驗(yàn)證和認(rèn)證。允許現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)，使風(fēng)力渦輪機(jī)免受電網(wǎng)干擾。允許不考慮每一個(gè)位置的電網(wǎng)頻率地對(duì)不同位置的風(fēng)力渦輪機(jī)的測(cè)試。盡管已經(jīng)結(jié)合各種實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解的是在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以根據(jù)說(shuō)明書進(jìn)行元件的各種組合、變化或改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的方法， 所述風(fēng)力渦輪機(jī)(11)被配置成用于以給定的額定電壓和50或60赫茲的額定頻率提供電力； 所述方法包括通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置(13 )將風(fēng)力渦輪機(jī)(11)連接到給定額定電壓和50或60赫茲額定頻率的電網(wǎng)(15)，所述轉(zhuǎn)換裝置(13)允許電網(wǎng)(15)的位于所述轉(zhuǎn)換裝置(13)的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的特征相對(duì)于對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)(11)執(zhí)行的測(cè)試所需要的條件的適應(yīng)性； 所述適應(yīng)性包括在電網(wǎng)(15)的額定頻率和風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的額定頻率不同時(shí)電網(wǎng)(15)的額定頻率相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的額定頻率的適應(yīng)性，以使得對(duì)被配置成用于不同額定頻率的風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的相同測(cè)試能夠在相同的位置執(zhí)行。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，電網(wǎng)(15)和風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的額定電壓在10_66kv 之間 ο
3.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述適應(yīng)性進(jìn)一步包括穩(wěn)定電網(wǎng)(15)的位于轉(zhuǎn)換裝置(13)的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和頻率。
4.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述適應(yīng)性進(jìn)一步包括在預(yù)定的時(shí)期內(nèi)在轉(zhuǎn)換裝置(13)的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)產(chǎn)生電壓和/或頻率波動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述適應(yīng)性進(jìn)一步包括在預(yù)定時(shí)期內(nèi)在轉(zhuǎn)換裝置(13)的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)產(chǎn)生電壓和/或頻率瞬變。
6.用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的方法， 所述風(fēng)力渦輪機(jī)(11)被配置成用于以給定的額定電壓和50或60赫茲的額定頻率提供電力； 所述方法包括通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置(13)并且通過(guò)位于所述轉(zhuǎn)換裝置(13)的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓驟降發(fā)生器(39)將風(fēng)力渦輪機(jī)(11)連接到給定額定電壓和50或60赫茲額定頻率的電網(wǎng)(15)，所述轉(zhuǎn)換裝置(13)允許電網(wǎng)(15)的位于所述轉(zhuǎn)換裝置(13)的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的特征相對(duì)于對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)(11)執(zhí)行的測(cè)試所需要的條件的適應(yīng)性； 所述適應(yīng)性包括在電網(wǎng)(15)的額定頻率和風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的額定頻率不同時(shí)電網(wǎng)(15)的額定頻率相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的額定頻率的適應(yīng)性，以使得對(duì)被配置成用于不同額定頻率的風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的相同測(cè)試能夠在相同的位置執(zhí)行； 所述電壓驟降發(fā)生器(39)允許在預(yù)定時(shí)期內(nèi)在所述轉(zhuǎn)換裝置(13)的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電網(wǎng)電壓瞬變的產(chǎn)生。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，電網(wǎng)(15)和風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的額定電壓在10_66kv 之間 ο
8.如權(quán)利要求6-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述適應(yīng)性進(jìn)一步包括穩(wěn)定電網(wǎng)(15)的位于轉(zhuǎn)換裝置(13)的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的電壓和頻率。
9.如權(quán)利要求6-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述適應(yīng)性進(jìn)一步包括在預(yù)定的時(shí)期內(nèi)在轉(zhuǎn)換裝置(13)的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)產(chǎn)生電壓和/或頻率波動(dòng)。
10.一種轉(zhuǎn)換裝置(13)，其可以連接在安裝在一定位置的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)(11)與給定額定電壓和50或60赫茲的額定頻率的電網(wǎng)(15)之間，用于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)(11)執(zhí)行測(cè)試； 所述風(fēng)力渦輪機(jī)(11)被配置成用于以給定的額定電壓和50或60赫茲的額定頻率提供電力； 轉(zhuǎn)換裝置(13)包括一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)側(cè)變壓器(21、2Γ、21")、一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換器單元(23、23'、23")以及一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)變壓器(25、25'、25")； 每個(gè)轉(zhuǎn)換器單元(23、23'、23")包括電網(wǎng)側(cè)諧波濾波器(31、3廣、31")、背靠背轉(zhuǎn)換器(33、33'、33")和風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)諧波濾波器(35、35'、35")； 轉(zhuǎn)換裝置包括控制裝置，所述控制裝置允許電網(wǎng)(15)的位于轉(zhuǎn)換裝置(13)的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的特征相對(duì)于所述測(cè)試所需要的條件的適應(yīng)性； 所述適應(yīng)性包括在電網(wǎng)(15)的額定頻率和風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的額定頻率不同時(shí)電網(wǎng)(15)的額定頻率相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的額定頻率的適應(yīng)性，以使得對(duì)被配置成用于不同額定頻率的風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的相同測(cè)試能夠在相同的位置執(zhí)行。
11.如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)換裝置(13)，其中，所述連接裝置包括風(fēng)力渦輪機(jī)開關(guān)設(shè)備(16)、電網(wǎng)開關(guān)設(shè)備(18)和旁路開關(guān)(20)。
12.如權(quán)利要求10-11中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換裝置(13)，其中，轉(zhuǎn)換裝置(13)被配置在便攜式模塊中。
13.如權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換裝置(13)，其被配置在三個(gè)模塊中，即包括電網(wǎng)側(cè)開關(guān)設(shè)備(16)和電網(wǎng)側(cè)變壓器(21、2Γ、21")的第一模塊(44)、包括轉(zhuǎn)換器單元(23、23'、23" )的第二模塊(46)以及包括風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)開關(guān)設(shè)備(18)和風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)變壓器(25、25'、25")的第三模塊(48)。
14.如權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)換裝置(13)，其中，電網(wǎng)(15)和風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的額定電壓在10_66kv之間。
全文摘要
一種用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試風(fēng)力渦輪機(jī)(11)的方法，所述風(fēng)力渦輪機(jī)被配置成用于以給定的額定電壓和50或60赫茲的額定頻率提供電力；所述方法包括通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置(13)將風(fēng)力渦輪機(jī)連接到給定額定電壓和50或60赫茲額定頻率的電網(wǎng)(15)，所述轉(zhuǎn)換裝置允許電網(wǎng)的位于轉(zhuǎn)換裝置的風(fēng)力渦輪機(jī)側(cè)的特征相對(duì)于對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行的測(cè)試所需要的條件的適應(yīng)性；所述適應(yīng)性包括在電網(wǎng)的額定頻率和風(fēng)力渦輪機(jī)的額定頻率不同時(shí)電網(wǎng)的額定頻率相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)的額定頻率的適應(yīng)性，以使得對(duì)被配置成用于不同額定頻率的風(fēng)力渦輪機(jī)的相同測(cè)試能夠在相同的位置執(zhí)行。以及一種可以連接在風(fēng)力渦輪機(jī)與電網(wǎng)之間的用于在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行測(cè)試的轉(zhuǎn)換裝置。
文檔編號(hào)H02M5/42GK103185669SQ20121059211
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者米格爾·利納雷斯·費(fèi)諾, 米格爾·羅德里格斯·瓦茲奎茲, 胡安·阿爾伯特·馬雷洛·索薩 申請(qǐng)人:歌美颯創(chuàng)新技術(shù)公司