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1. WO2020079059 - VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER WINDENERGIEANLAGE IN EINEM STÖRFALL

Veröffentlichungsnummer WO/2020/079059
Veröffentlichungsdatum 23.04.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/078053
Internationales Anmeldedatum 16.10.2019
IPC
F03D 7/02 2006.01
FMaschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
03Kraft- und Arbeitsmaschinen oder Kraftmaschinen für Flüssigkeiten; Wind-, Feder-, oder Gewichts-Kraftmaschinen; Erzeugen von mechanischer Energie oder von Vortriebskraft , soweit nicht anderweitig vorgesehen
DWindkraftmaschinen
7Steuern oder Regeln von Windkraftmaschinen
02bei im Wesentlichen parallel zur Windströmung liegender Drehachse des Rotors
CPC
F03D 7/0244
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
DWIND MOTORS
7Controlling wind motors
02the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
0244for braking
F03D 7/0264
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
DWIND MOTORS
7Controlling wind motors
02the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
0264for stopping or in emergency situation
F03D 7/0272
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
DWIND MOTORS
7Controlling wind motors
02the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
0272by measures acting on the electrical generator
F05B 2220/70646
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
BINDEXING SCHEME RELATING TO MACHINES OR ENGINES OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, TO WIND MOTORS, TO NON-POSITIVE DISPLACEMENT PUMPS, AND TO GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY
2220Application
70in combination with
706an electrical generator
7064of the alternating current (A.C.) type
70644of the asynchronous type, i.e. induction type
70646Double fed induction generators (DFIGs)
F05B 2260/903
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
BINDEXING SCHEME RELATING TO MACHINES OR ENGINES OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, TO WIND MOTORS, TO NON-POSITIVE DISPLACEMENT PUMPS, AND TO GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY
2260Function
90Braking
903using electrical or magnetic forces
F05B 2270/1011
FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
BINDEXING SCHEME RELATING TO MACHINES OR ENGINES OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, TO WIND MOTORS, TO NON-POSITIVE DISPLACEMENT PUMPS, AND TO GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY
2270Control
10Purpose of the control system
101to control rotational speed (n)
1011to prevent overspeed
Anmelder
  • SENVION GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • STEVENS, Marc
Vertreter
  • GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT- UND RECHTSANWÄLTEN
Prioritätsdaten
10 2018 008 195.917.10.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER WINDENERGIEANLAGE IN EINEM STÖRFALL
(EN) METHOD FOR OPERATING A WIND TURBINE IN THE EVENT OF A FAULT
(FR) PROCÉDÉ SERVANT À FAIRE FONCTIONNER UNE ÉOLIENNE EN CAS D’INCIDENT
Zusammenfassung
(DE)
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Umrichtersteuerung (25) zum Betreiben einer Windenergieanlage (1) in einem Störfall. Die Windenergieanlage (1) umfasst einen von einem Windrotor (12) angetriebenen Generator (14), wobei der Generator (14) als doppelt gespeister Asynchrongenerator ausgebildet ist, der mit einem Umrichter (15) zusammenwirkt zur Erzeugung elektrischer Leistung. Zur Einspeisung der elektrischen Leistung in ein Netz (9, 99) ist ein Stator (16) direkt an eine Anschlussleitung (17) angeschlossen und ein Rotor (18) über den Umrichter (15) an die Anschlussleitung (17) angeschlossen. Der Umrichter (15) weist einen maschinenseitigen Wechselrichter (15b) und einen netzseitigen Wechselrichter (15a) auf, welche über einen Zwischenkreis (20) verbunden sind. Erfindungsgemäß wird die Windenergieanlage (1) in einem Störfall vom Netz (9, 99) getrennt und der netzseitige Wechselrichter (25a) mit dem Stator (16) verbunden zur Erzeugung eines generatorischen Bremsmoments. Der Generator (14) der Windenergieanlage (1 ) kann über eine geeignete Ansteuerung der Wechselrichter (15a, 15b) durch gezieltes Erhöhen des Generatormoments kontrolliert gebremst werden. Durch die vorliegende Erfindung können auslegungsrelevante Überlasten einer Windenergieanlage reduziert werden.
(EN)
The invention relates to a method and to a converter controller (25) for operating a wind turbine (1) in the event of a fault. The wind turbine (1) comprises a generator (14) which is driven by a wind rotor (12), wherein the generator (14) is embodied as an asynchronous generator which has a double feed and interacts with the converter (15) in order to generate electrical power. In order to feed the electrical power into a power grid (9, 99), a stator (16) is connected directly to a connecting line (17), and a rotor (18) is connected to the connecting line (17) via the converter (15). The converter (15) has a machine-side inverter (15b) and a power-grid-side inverter (15a) which are connected via an intermediate circuit (20). According to the invention, in the event of a fault the wind turbine (1) is disconnected from the power grid (9, 99) and the power grid-side inverter (25a) is connected to the stator (16) in order to produce a generative braking torque. The generator (14) of the wind turbine (1) can be braked in a controlled fashion by selectively increasing the generator torque by means of suitable actuation of the inverters (15a, 15b). The present invention makes it possible to reduce design-relevant overloading of a wind turbine.
(FR)
La présente invention concerne un procédé et une commande de convertisseur (25) permettant de faire fonctionner une éolienne (1) en cas d’incident. L’éolienne (1) comprend un générateur (14) entraîné par un rotor éolique (12), le générateur (14) étant réalisé sous la forme d’un générateur asynchrone à double alimentation, lequel coopère avec un convertisseur (15) pour la production d’énergie électrique. Pour alimenter la puissance électrique dans un réseau (9, 99), un stator (16) est raccordé directement à une ligne de raccordement (17) et un rotor (18) est raccordé à une ligne de raccordement (17) par l’intermédiaire du convertisseur (15). Le convertisseur (15) présente un onduleur (15b) côté machine et un onduleur (15a) côté réseau, lesquels sont reliés par l’intermédiaire d’un circuit intermédiaire (20). Selon l’invention, l’éolienne (1) est séparée du réseau (9, 99) en cas d’incident, et l’onduleur (15a) côté réseau est relié au stator (16) pour la production d’un couple de freinage générateur. Le générateur (14) de l’éolienne (1) peut être ralenti de manière contrôlée par l’intermédiaire d’une commande appropriée de l’onduleur (15a, 15b) en augmentant de manière ciblée le couple de générateur. La présente invention permet de réduire les surcharges élémentaires d’une éolienne.
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