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1. WO2022008017 - WIND TURBINE GENERATOR FAULT PROTECTION SYSTEM

Publication Number WO/2022/008017
Publication Date 13.01.2022
International Application No. PCT/DK2021/050225
International Filing Date 06.07.2021
IPC
H02H 3/00 2006.1
HELECTRICITY
02GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
3Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition, with or without subsequent reconnection
H02H 7/06 2006.1
HELECTRICITY
02GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
7Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
06for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
Applicants
  • VESTAS WIND SYSTEMS A/S [DK]/[DK]
Inventors
  • CALHAU GONÇALVES, Luis Miguel
  • HANSEN, Kenneth G.
  • BISGAARD-CLAUSEN, Hans Christian
  • DOAN, Duy Duc
  • SOLTANI, Hamid
  • DYRLUND, Poul Møhl
  • TANGE, Kent
Priority Data
PA 2020 7047310.07.2020DK
Publication Language English (en)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) WIND TURBINE GENERATOR FAULT PROTECTION SYSTEM
(FR) SYSTÈME DE PROTECTION CONTRE LES DÉFAILLANCES D'AÉROGÉNÉRATEUR
Abstract
(EN) A system for a wind turbine, comprising a generator (28) connected to a power converter (30) by an electrical connection (32), a circuit breaker system (69) controlling the connection between the generator and the power converter through the electrical connection, and a sensor system (66) configured to sense operational parameters, wherein the generator is a permanent magnet generator. The system further comprises a protection system (61) interfaced to the circuit breaker system and the sensing system. The protection system is configured to determine an operational mode of the wind turbine (102) by monitoring at least two parameters of: the speed of the generator, the operational status of the power converter, and the operational status of the circuit breaker system, and defining an operational mode based on the monitored parameters, determine a parameter set comprising a plurality of operational parameters (104) based on the determined operational mode, and an associated set of expected values corresponding to the parameter set, wherein the determined parameter set includes generator voltage and generator speed, determine actual values corresponding to the determined parameter set (108), identify a fault condition in the event that the determined set of actual values of the operational parameters do not correspond to the determined set of expected values of the operational parameters, and implement a protection action based on the identified fault condition.
(FR) Système pour une éolienne, comprenant un générateur (28) connecté à un convertisseur de puissance (30) par une connexion électrique (32), un système disjoncteur (69) commandant la connexion entre le générateur et le convertisseur de puissance par l'intermédiaire de la connexion électrique, et un système de détection (66) conçu pour détecter des paramètres de fonctionnement, le générateur étant un générateur à aimant permanent. Le système comprend en outre un système de protection (61) en interface avec le système disjoncteur et le système de détection. Le système de protection est conçu pour déterminer un mode de fonctionnement de l'éolienne (102) en surveillant au moins deux paramètres parmi : la vitesse du générateur, l'état de fonctionnement du convertisseur de puissance et l'état de fonctionnement du système disjoncteur, et en définissant un mode de fonctionnement sur la base des paramètres surveillés, pour déterminer un ensemble de paramètres comprenant une pluralité de paramètres de fonctionnement (104) sur la base du mode de fonctionnement déterminé, et un ensemble associé de valeurs attendues correspondant à l'ensemble de paramètres, l'ensemble de paramètres déterminé comprenant une tension de générateur et une vitesse de générateur, pour déterminer des valeurs réelles correspondant à l'ensemble de paramètres déterminé (108), pour identifier une condition de défaillance dans le cas où l'ensemble déterminé de valeurs réelles des paramètres de fonctionnement ne correspond pas à l'ensemble déterminé de valeurs attendues des paramètres de fonctionnement, et pour mettre en œuvre une action de protection sur la base de l'état de défaillance identifié.
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