，用以確定短路電流限制。
[0023] 在另一個(gè)實(shí)施例中，確定最大故障電流貢獻(xiàn)包括實(shí)施使用弱電網(wǎng)注入分布來替代 常規(guī)的故障注入分布。弱電網(wǎng)注入分布的實(shí)施方式允許風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)換器控制器立即切換 至低于常規(guī)故障注入分布所需的貢獻(xiàn)的最大故障電流貢獻(xiàn)。
[0024] 在另一實(shí)施例中，弱電網(wǎng)故障注入分布通過以下方法得到：基于電網(wǎng)短路強(qiáng)度、當(dāng) 前電網(wǎng)電壓和發(fā)電廠中的斷路器的遮斷容量來確定最大故障電流貢獻(xiàn)；以及降低注入分布 中的無功電流注入增益，以使風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠的輸出與最大故障電流貢獻(xiàn)匹配。就與檢 測(cè)到故障之后進(jìn)行確定相比較所節(jié)省的計(jì)算和通信時(shí)間而言，預(yù)先確定最大故障電流注入 并將其實(shí)施到弱電網(wǎng)故障注入分布中是有利的。
[0025] 在實(shí)施例中，確定最大故障電流貢獻(xiàn)包括：反復(fù)降低要提供至風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的 功率參考，以使要由風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的故障電流的量下降至短路電流限制以下。
[0026] 反復(fù)降低功率參考允許發(fā)電廠功率控制器對(duì)適當(dāng)?shù)挠?jì)算進(jìn)行單步調(diào)試以確定最 大故障電流貢獻(xiàn)，并且還允許發(fā)電廠功率控制器對(duì)在利用這種確定的故障貢獻(xiàn)來運(yùn)行發(fā)電 廠時(shí)可能出現(xiàn)的任何其它問題有觀點(diǎn)。
[0027] 在另一個(gè)實(shí)施例中，低電壓故障事件為電網(wǎng)短路、電網(wǎng)故障、以及發(fā)電廠傳輸電路 短路故障中的任一種。由于電阻急劇下降，這種事件通常使要傳輸?shù)碾娏鞯牧考眲≡龃?，?且對(duì)發(fā)電廠進(jìn)行監(jiān)測(cè)允許發(fā)電廠功率控制器識(shí)別這些事件并做出反應(yīng)。
[0028] 在實(shí)施例中，確定對(duì)應(yīng)的最大故障電流貢獻(xiàn)還包括分析風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的操作狀 態(tài)。在另一實(shí)施例中，確定對(duì)應(yīng)的最大故障電流貢獻(xiàn)還包括分析風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)中的功率 轉(zhuǎn)換器的操作狀態(tài)。監(jiān)測(cè)并考慮操作狀態(tài)，例如功率轉(zhuǎn)換器的狀況、操作的并行轉(zhuǎn)換器模塊 的數(shù)量、發(fā)電機(jī)繞組的操作狀況和絕緣性等。這允許發(fā)電廠功率控制器最優(yōu)地操作個(gè)體風(fēng) 力渦輪機(jī)。
[0029] 在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠，其包括：包含多個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā) 電機(jī)的至少一個(gè)傳輸支路，傳輸支路通過包括遮斷容量的至少一個(gè)斷路器來在公共耦合點(diǎn) 處耦合至電網(wǎng)；以及風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠功率控制系統(tǒng)，其包括：監(jiān)測(cè)電路，其被配置為檢測(cè) 低電壓故障事件；短路強(qiáng)度計(jì)算裝置，其被配置為計(jì)算電網(wǎng)短路強(qiáng)度；確定裝置，其被配置 為在電網(wǎng)短路強(qiáng)度要求超過斷路器的遮斷容量的初始故障電流貢獻(xiàn)通過斷路器的情況下 確定短路電流限制；故障電流確定裝置，其被配置為基于短路電流限制來確定最大故障電 流貢獻(xiàn)；以及功率控制器，其被配置為將參考信號(hào)發(fā)送至風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)，以向電網(wǎng)提供最 大故障電流貢獻(xiàn)。
[0030] 在實(shí)施例中，確定裝置被配置為基于短路電流限制和每個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的輸出 能力來為每個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)確定對(duì)應(yīng)的最大故障電流貢獻(xiàn)。
[0031] 在另一個(gè)實(shí)施例中，故障電流確定裝置包括替代常規(guī)故障注入分布來使用的弱電 網(wǎng)故障注入分布。在又一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)電廠還包括故障注入分布確定裝置，其被配置為基 于電網(wǎng)短路強(qiáng)度、當(dāng)前電網(wǎng)電壓、以及發(fā)電廠中的斷路器的遮斷容量來確定最大故障電流 貢獻(xiàn)，并且降低注入分布中的無功電流注入增益，以使風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠的輸出與最大故 障電流貢獻(xiàn)匹配。
[0032] 在實(shí)施例中，弱電網(wǎng)故障注入分布被提供到并且存儲(chǔ)在風(fēng)力渦輪機(jī)功率轉(zhuǎn)換器控 制裝置中，用以操作風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)。
[0033] 以下是在附圖中描繪的本發(fā)明的實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】。實(shí)施例是示例并且被詳 細(xì)描述以清晰地傳達(dá)本發(fā)明。然而，提供的細(xì)節(jié)的量并非旨在限制實(shí)施例的預(yù)期變型；正相 反，本發(fā)明是要覆蓋落入由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同 物、以及替代物。
[0034] 圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠布局。在實(shí)施例中，風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電 廠100包括多個(gè)傳輸支路11〇、112、114，每個(gè)傳輸支路包括電連接至傳輸支路的多個(gè)風(fēng)力 渦輪發(fā)電機(jī)120。在本實(shí)施例中，風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠100包括一隊(duì)相似的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī) 120。然而，在其它實(shí)施例中，普遍具有與風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠中的傳輸支路連接的多種風(fēng)力 渦輪發(fā)電機(jī)。其原因在于，風(fēng)力渦輪機(jī)在地理上分布于最好由不同類型的風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī) 來利用占優(yōu)勢(shì)的風(fēng)的不同位置處。
[0035] 在本實(shí)施例中，每個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)120被提供為3MV渦輪機(jī)。每個(gè)渦輪機(jī)120 包括驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片，旋轉(zhuǎn)主軸機(jī)械耦合至使高速發(fā)電機(jī)軸加速旋轉(zhuǎn)的變速 箱。提供了永磁發(fā)電機(jī)并且將機(jī)械轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化成電功率，將電功率提供至滿量程的功率轉(zhuǎn)換 器來進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。利用渦輪機(jī)中提供的變壓器來增加功率轉(zhuǎn)換器的輸出，此后，這向傳輸 支路110、112、114產(chǎn)生了額定為30kV的電功率。在其它實(shí)施例中，發(fā)電廠中的渦輪機(jī)包括 發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)可以是單獨(dú)或雙饋同步發(fā)電機(jī)、感應(yīng)發(fā)電機(jī)、或包括定子繞組的任何其它類 型的發(fā)電機(jī)。此外，在其它實(shí)施例中，渦輪機(jī)可以包括直接驅(qū)動(dòng)或其它替代的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這 消除了傳統(tǒng)變速箱的使用。
[0036] 每個(gè)傳輸支路110、112、114通過傳輸支路斷路器130、132、134而耦合至還被稱作 主母線的發(fā)電廠配電線124。在安裝風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠100期間，在諸如PowerFactory? 等的仿真工具的幫助下，執(zhí)行了全面的電氣系統(tǒng)分析，所述分析規(guī)劃出操作風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā) 電廠100所需的基礎(chǔ)設(shè)施能力。在這種分析期間，確定了傳輸支路斷路器130、132、134的額 定值，其通常與連接至每個(gè)支路的渦輪機(jī)提供的最大功率量、以及諸如"斷和通（break and make) "額定值等的最大故障電流額定值有關(guān)。
[0037] 傳輸支路斷路器的功能在于保護(hù)連接至傳輸支路的風(fēng)力渦輪機(jī)和風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā) 電廠的其它部分這二者，以使它們免受電網(wǎng)或發(fā)電廠中存在故障時(shí)可能出現(xiàn)的功率浪涌或 激增。在這種實(shí)例中，斷路器跳入開路狀況，并且將傳輸支路與風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠隔離，直 到故障被識(shí)別并解決，并且電氣系統(tǒng)恢復(fù)正常以便傳輸支路的重新連接。在本實(shí)施例中，斷 路器144的額定值為25kA，并且斷路器130、132、和134的額定值為20kA，這充分滿足根據(jù) 風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠100的電氣布局的要求。
[0038] 在發(fā)電廠配電線124的相對(duì)側(cè)上提供了發(fā)電廠變電站140。發(fā)電廠變電站可以是 風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠的物理區(qū)域或遍布發(fā)電廠的特征的合計(jì)數(shù)量。此處，變電站140被呈現(xiàn) 為位于一個(gè)物理區(qū)域中。變電站的主部件是主變壓器142,主變壓器142將發(fā)電廠中產(chǎn)生的 功率增加至要被提供至電網(wǎng)150和主開關(guān)裝置144的適當(dāng)?shù)碾妷?，主開關(guān)裝置144限定風(fēng) 力渦輪機(jī)發(fā)電廠的有源開關(guān)。發(fā)電廠變電站140坐落在風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠100的傳輸支路 130、132、134與通往電網(wǎng)150的公共耦合點(diǎn)146之間。
[0039] 此外，一些功率補(bǔ)償裝備143與變電站140設(shè)置在一起。本實(shí)施例中的功率補(bǔ)償裝 備143包括STATCOMS，但是還可以有其它替代物，例如：開關(guān)電容器組、開關(guān)電感器組、靜電 電容器，以及同步調(diào)相機(jī)。功率補(bǔ)償裝備143用于控制功率因數(shù)、貢獻(xiàn)的無功功率的電平、 或公共耦合點(diǎn)（"PCC"）146的電壓電平。在其它實(shí)施例中，功率補(bǔ)償裝備可以被分配給每 個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)120。
[0040] 風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠100的操作由發(fā)電廠功率控制器148控制，發(fā)電廠功率控制器 148將各個(gè)參考設(shè)定點(diǎn)調(diào)度至風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電廠100中的個(gè)體風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)120。發(fā)電廠 功率控制器148還從每個(gè)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)120、以及從傳輸支路110、112、114、配電線124、 發(fā)電廠變電站140、和電網(wǎng)150上的各個(gè)位置接收多個(gè)測(cè)量源，并且使用所接收的信息來優(yōu) 化