本主題大體上涉及風力渦輪機系統(tǒng)，并且更具體地涉及控制與風力渦輪機系統(tǒng)相關(guān)的風力節(jié)距控制系統(tǒng)(windpitchcontrolsystem)。

背景技術(shù)：

風力認作是最清潔，對環(huán)境最友好的目前可用的能源中的一種，并且風力渦輪機在該方面得到增長的關(guān)注。現(xiàn)代風力渦輪機典型地包括塔架、發(fā)電機、變速箱、機艙和一個或更多個轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的箔片(foil)原理從風捕獲動能，并且將動能通過旋轉(zhuǎn)能傳輸來使將轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接于變速箱(或如果未使用變速箱，則直接地聯(lián)接于發(fā)電機)的軸轉(zhuǎn)動。發(fā)電機接著將機械能轉(zhuǎn)換成可配置至公用電網(wǎng)的電能。

在風力渦輪機的運轉(zhuǎn)期間，風力渦輪機的各種構(gòu)件由于作用于葉片的空氣動力學的風力載荷而經(jīng)歷各種載荷。葉片載荷取決于風速、葉片的葉尖速度比和/或節(jié)距設(shè)置?？善谕氖腔诒硎救~尖速度比的信號(例如，各種速度讀數(shù))調(diào)整風力渦輪機的運轉(zhuǎn)來調(diào)整風力渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片的載荷，和/或增加風力渦輪機的能量產(chǎn)生。

為了減少轉(zhuǎn)子葉片載荷，已經(jīng)研制了各種方法和設(shè)備以允許轉(zhuǎn)子載荷甩掉其經(jīng)歷的載荷的一部分。一些方法和設(shè)備包括例如俯仰轉(zhuǎn)子葉片和/或降低運轉(zhuǎn)期間的發(fā)電機力矩。因此，許多風力渦輪機包括風力渦輪機控制器，其能夠基于葉尖速度比風力渦輪機載荷來以各種方式操作風力渦輪機。例如，在某些運轉(zhuǎn)條件下，風力渦輪機可調(diào)整發(fā)電機的力矩和/或轉(zhuǎn)子葉片的節(jié)距角來調(diào)整葉尖速度比，以滿足期望的葉尖速度比設(shè)置點來增加由風力渦輪機捕獲的能量。

可例如使用風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)來控制轉(zhuǎn)子葉片的節(jié)距角。風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)可包括諸如由dc/dc變換器驅(qū)動的直流(dc)馬達的馬達。在一些實施方式中，風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)包括dc源、控制電路、逆變橋、和/或具有一個或更多個電容器裝置的dc總線電容器組。

風力渦輪機和/或節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)可從電網(wǎng)接收電力。在一些情形中，如果未采取預防措施，則由各種輸電網(wǎng)事件(諸如高電壓跨失輸電網(wǎng)事件)造成的電壓浪涌(voltagesurge)可能破壞風力渦輪機的各種構(gòu)件和/或節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)。一些節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)可包括動態(tài)制動裝置，其配置成抑制與輸電網(wǎng)事件有關(guān)的電壓浪涌。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的實施例的方面和優(yōu)點將在以下描述中部分地闡明，或者可從描述學習，或者可通過實施例的實踐學習。

本公開的一個示例實施例是針對一種與風力渦輪機系統(tǒng)有關(guān)的風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電源，其配置成將交流電輸入信號轉(zhuǎn)換成直流電電壓。該系統(tǒng)還包括控制器，其配置成接收來自電源的信號，且提供一個或更多個控制命令至節(jié)距調(diào)整馬達。系統(tǒng)還包括浪涌停止裝置，其包括聯(lián)接在電源和控制器之間的開關(guān)元件。浪涌停止裝置配置成監(jiān)測來自輸電網(wǎng)的輸入電壓且至少部分地基于監(jiān)測到的輸入電壓來驅(qū)動開關(guān)元件，使得開關(guān)元件配置成當監(jiān)測到的輸入電壓在電壓閾值上時阻礙電流穿過開關(guān)元件至控制器。

本公開的另一個示例方面針對一種控制與風力渦輪機系統(tǒng)有關(guān)的風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)的方法。該方法包括接收表示由電網(wǎng)提供的電壓的一個或更多信號。該方法還包括將由電網(wǎng)提供的電壓與一個或更多個閾值電壓比較。一個或更多個閾值電壓與和電網(wǎng)有關(guān)的輸電網(wǎng)事件相關(guān)聯(lián)。該方法還包括至少部分地基于該比較而生成一個或更多個控制信號。該方法還包括至少部分地基于一個或更多個控制信號來控制浪涌停止裝置的操作。浪涌停止裝置聯(lián)接在與由電網(wǎng)提供的電壓有關(guān)的電源和與節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)有關(guān)的控制器之間。浪涌停止裝置配置成至少部分地基于一個或更多個控制信號來調(diào)節(jié)穿過浪涌停止裝置至控制器的電流。

本公開的又另一個示例方面針對一種風力渦輪機系統(tǒng)。風力渦輪機系統(tǒng)包括風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)。風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)包括一個或更多個轉(zhuǎn)子葉片。風力渦輪機系統(tǒng)還包括一個或更多個風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)。各個風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)配置成調(diào)整一個或更多個轉(zhuǎn)子葉片中的至少一個的節(jié)距角。各個風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)包括：電源，其配置成將交流電輸入信號轉(zhuǎn)換成直流電電壓；控制器，其配置成接收來自電源的信號，且提供一個或更多個控制命令至節(jié)距調(diào)整馬達；以及浪涌停止裝置，其包括聯(lián)接在電源和控制器之間的開關(guān)元件。浪涌停止裝置配置成監(jiān)測來自輸電網(wǎng)的輸入電壓且至少部分地基于監(jiān)測到的輸入電壓來驅(qū)動開關(guān)元件，使得開關(guān)元件配置成當監(jiān)測到的輸入電壓在電壓閾值上時阻礙電流穿過開關(guān)元件至控制器。

本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供了一種與風力渦輪機系統(tǒng)有關(guān)的風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：電源，其配置成將交流電輸入信號轉(zhuǎn)換成直流電電壓；控制器，其配置成接收來自所述電源的信號，且提供一個或更多個控制命令至節(jié)距調(diào)整馬達；以及浪涌停止裝置，其包括聯(lián)接在所述電源和所述控制器之間的開關(guān)元件，所述浪涌停止裝置配置成監(jiān)測來自輸電網(wǎng)的輸入電壓且至少部分地基于監(jiān)測到的輸入電壓來驅(qū)動所述開關(guān)元件，使得所述開關(guān)元件配置成當所述監(jiān)測到的輸入電壓在電壓閾值上時阻礙電流穿過所述開關(guān)元件至所述控制器。

本發(fā)明的第二技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述電壓閾值對應(yīng)于高電壓跨失輸電網(wǎng)事件。

本發(fā)明的第三技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述浪涌停止裝置還包括比較電路，其配置成將所述監(jiān)測到的輸入電壓與參考電壓比較且至少部分地基于該比較來提供比較輸出信號。

本發(fā)明的第四技術(shù)方案是在第三技術(shù)方案中，所述浪涌停止裝置還包括電流源，且其中所述電流源的操作是至少部分地基于所述比較輸出信號來控制的。

本發(fā)明的第五技術(shù)方案是在第四技術(shù)方案中，所述電流源配置成當所述比較輸出信號為邏輯高信號時接通，且其中所述電流源配置成當所述比較輸出信號為邏輯低信號時斷開。

本發(fā)明的第六技術(shù)方案是在第五技術(shù)方案中，所述電流源配置成控制所述開關(guān)元件的操作，使得當所述電流源斷開時，電流被許可流動穿過所述開關(guān)元件。

本發(fā)明的第七技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述浪涌停止裝置還包括聯(lián)接在所述電源和所述開關(guān)元件之間的第二開關(guān)元件。

本發(fā)明的第八技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述電源包括整流器，其配置成接收所述交流電輸入信號且生成隔離的直流電電壓。

本發(fā)明的第九技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，還包括聯(lián)接至所述電源的旁路接觸器，其中所述旁路接觸器的操作是至少部分地基于與所述風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)有關(guān)的系統(tǒng)初始化過程來控制的。

本發(fā)明的第十技術(shù)方案是在第九技術(shù)方案中，所述旁路控制器被控制使得在所述系統(tǒng)初始化過程后電流被許可流動穿過所述旁路接觸器。

本發(fā)明的第十一技術(shù)方案是在第十技術(shù)方案中，還包括動態(tài)制動電阻器，其配置成在高電壓跨失輸電網(wǎng)事件期間至少部分地基于所述旁路接觸器的操作來抑制來自所述輸電網(wǎng)的電壓。

本發(fā)明的第十二技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，還包括電容器組，其包括配置成存儲能量的一個或更多個電容器。

本發(fā)明的第十三技術(shù)方案是在第十二技術(shù)方案中，還包括聯(lián)接在所述電源和所述控制器之間的續(xù)流二極管，使得當所述浪涌停止裝置斷開時電力經(jīng)由所述續(xù)流二極管從所述電容器組傳送至所述控制器。

本發(fā)明的第十四技術(shù)方案提供了一種控制與風力渦輪機系統(tǒng)有關(guān)的節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)的方法，所述方法包括：接收表示由電網(wǎng)提供的電壓的一個或更多個信號；將由所述電網(wǎng)提供的所述電壓與一個或更多個閾值電壓比較，所述一個或更多個閾值電壓與和所述電網(wǎng)有關(guān)的輸電網(wǎng)事件相關(guān)聯(lián)；至少部分地基于該比較而生成一個或更多個控制信號；至少部分地基于所述一個或更多個控制信號來控制浪涌停止裝置的操作，所述浪涌停止裝置聯(lián)接在與由所述電網(wǎng)提供的所述電壓有關(guān)的電源和與所述節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)有關(guān)的控制器之間，所述浪涌停止裝置配置成至少部分地基于所述一個或更多個控制信號來調(diào)節(jié)穿過所述浪涌停止裝置至所述控制器的電流。

本發(fā)明的第十五技術(shù)方案是在第十四技術(shù)方案中，控制浪涌停止裝置的操作包括控制與所述浪涌停止裝置有關(guān)的開關(guān)元件的操作，并且其中所述方法還包括：確定所述開關(guān)元件是否斷開；以及當所述開關(guān)元件斷開時，經(jīng)由聯(lián)接至所述控制器的續(xù)流二極管來提供電力至所述控制器。

本發(fā)明的第十六技術(shù)方案是在第十四技術(shù)方案中，還包括：確定與所述節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)有關(guān)的旁路接觸器是否關(guān)閉；以及當所述旁路接觸器關(guān)閉時，至少部分地基于由所述電網(wǎng)提供的所述電壓來控制動態(tài)制動裝置的操作。

本發(fā)明的第十七技術(shù)方案提供了一種風力渦輪機系統(tǒng)，包括：一個或更多個轉(zhuǎn)子葉片；以及一個或更多個風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)，各個風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)配置成調(diào)整所述一個或更多個轉(zhuǎn)子葉片中的至少一個的節(jié)距角，各個風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)包括：電源，其配置成將交流電輸入信號轉(zhuǎn)換成直流電電壓；控制器，其配置成接收來自所述電源的信號，且提供一個或更多個控制命令至節(jié)距調(diào)整馬達；以及浪涌停止裝置，其包括聯(lián)接在所述電源和所述控制器之間的開關(guān)元件，所述浪涌停止裝置配置成監(jiān)測來自輸電網(wǎng)的輸入電壓且至少部分地基于監(jiān)測到的輸入電壓來驅(qū)動所述開關(guān)元件，使得所述開關(guān)元件配置成當所述監(jiān)測到的輸入電壓在電壓閾值上時阻礙電流穿過所述開關(guān)元件至所述控制器。

本發(fā)明的第十八技術(shù)方案是在第十七技術(shù)方案中，所述浪涌停止裝置還包括比較電路，其配置成將所述監(jiān)測到的輸入電壓與參考電壓比較且至少部分地基于該比較來提供比較輸出信號。

本發(fā)明的第十九技術(shù)方案是在第十八技術(shù)方案中，所述浪涌停止裝置還包括電流源，且其中所述電流源的操作是至少部分地基于所述比較輸出信號來控制的。

本發(fā)明的第二十技術(shù)方案是在第十九技術(shù)方案中，所述電流源配置成當所述比較輸出信號為邏輯高信號時接通，且其中所述電流源配置成當所述比較輸出信號為邏輯低信號時斷開。

可對本公開的這些示例性實施例作出變型和修改。

各種實施例的這些及其它特征、方面和優(yōu)點將參照以下描述和所附權(quán)利要求變得更好理解。并入在本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本公開的實施例，并且連同描述用于說明相關(guān)原理。

附圖說明

在參照附圖的說明書中闡釋了針對本領(lǐng)域技術(shù)人員的實施例的詳細論述，在該附圖中：

圖1描繪了根據(jù)本公開的示例實施例的示例風力渦輪機系統(tǒng)；

圖2描繪了根據(jù)本公開的示例實施例的示例風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)；

圖3描繪了根據(jù)本公開的示例實施例的與風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)有關(guān)的示例浪涌停止裝置；以及

圖4描繪了根據(jù)本公開的示例實施例的控制風力節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)的示例方法的流程圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的實施例，其中一個或更多個實施例在附圖中示出。各個實例經(jīng)由闡釋本發(fā)明而非限制本發(fā)明來提供。實際上，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見的是，可在本發(fā)明中進行各種修改和變型，而不脫離本本發(fā)明的范圍或精神。例如，示為或描述為一個實施例的特征可與另一個實施例一起使用以產(chǎn)生又一個實施例。因此，意圖是本發(fā)明覆蓋歸入所附權(quán)利要求及它們的等同物的范圍內(nèi)的此類修改和變型。

本公開的示例性方面針對至少部分地基于電網(wǎng)電壓來控制與風力渦輪機系統(tǒng)有關(guān)的風力節(jié)距控制系統(tǒng)。例如，風力節(jié)距控制系統(tǒng)可包括浪涌停止(surgestopping)裝置，其配置成調(diào)節(jié)至與風力節(jié)距控制系統(tǒng)有關(guān)的控制器的電流。浪涌停止裝置可包括聯(lián)接在控制器和電網(wǎng)之間的開關(guān)元件。開關(guān)元件的操作可至少部分地基于電網(wǎng)電壓來控制。特別地，浪涌停止裝置還可包括比較器電路，其配置成當電網(wǎng)電壓超出電壓閾值時打開電流源。電流源可控制開關(guān)元件的操作。例如，當電流源被打開時，開關(guān)元件可阻礙電流，并且當電流源被關(guān)閉時，開關(guān)元件可許可電流。如此，當電網(wǎng)電壓低于電壓閾值時，浪涌停止裝置可許可電流流動穿過浪涌停止裝置至控制器。

更具體地，浪涌停止裝置可包括直流(dc)電源、比較器電路、以及電流源。dc電源包括整流器電路，其配置成將交流(ac)輸入信號轉(zhuǎn)換成隔離的dc電壓。隔離的電壓可用于控制開關(guān)元件的操作。在一些實施方式中，開關(guān)元件可為金屬氧化物半導體場效應(yīng)管(mosfet)。比較器可配置成檢測來自電網(wǎng)的輸入電壓，以及至少部分地基于輸入電壓來產(chǎn)生輸出信號。例如，比較器電路可配置成在輸入電壓高于高閾值時輸出邏輯高信號，并且在輸入電壓低于低閾值時輸出邏輯低信號。在一些實施方式中，高閾值和低閾值可以是不同的值。例如，高閾值可以是大約157伏且低閾值可以是大約154。在此類實施方式中，比較器電路可使用滯后技術(shù)(hysteresistechnique)來配置。如本文中所使用的，用語“大約”在結(jié)合數(shù)值使用時意圖是指數(shù)值的40%內(nèi)。

高和低閾值可對應(yīng)于與電網(wǎng)有關(guān)的一個或更多個輸電網(wǎng)事件。例如，輸電網(wǎng)事件可以是高電壓跨失輸電網(wǎng)事件。

比較器電路的輸出信號可配置成驅(qū)動電流源。例如，當輸出信號是邏輯高信號時，電流源可打開，并且當輸出信號是邏輯低信號時，電流源可關(guān)閉。電流源可聯(lián)接至開關(guān)元件。例如，在其中開關(guān)元件是mosfet的實施方式中，電流源可聯(lián)接至開關(guān)元件的門。如此，可至少部分地基于電流源來控制開關(guān)元件的操作。例如，當電流源打開時，mosfet的門可以拉至地面，由此關(guān)閉mosfet。當電流源關(guān)閉時，mosfet可被打開。

如此，當輸入電壓低于低閾值時電流可穿過浪涌停止裝置(例如，通過開關(guān)元件)被提供至節(jié)距系統(tǒng)控制器。當輸入電壓高于高閾值時，浪涌停止裝置可阻礙或降低穿過浪涌停止裝置至控制器的電流。當浪涌停止裝置阻礙電流至控制器時，電力可經(jīng)由聯(lián)接在dc總線和控制電路之間的續(xù)流二極管(flybackdiode)來傳輸至控制器。特別地，風力節(jié)距系統(tǒng)還可包括電容器組，其包括一個或更多個電容器裝置。電容器組可配置成存儲能量，并且在浪涌停止裝置的開關(guān)元件關(guān)閉時經(jīng)由續(xù)流二極管提供能量至控制器。

在一些實施方式中，浪涌停止裝置的比較器電路可配置成實施復位過程，貫穿該過程比較器輸出邏輯高輸出信號。例如，復位過程還可以在比較器電路通電時實施，且可持續(xù)大約20毫秒的持續(xù)時間。例如，復位過程可實施成在比較器電路通電的同時消除或減少與比較器電路有關(guān)的接觸器彈跳。在此類實施方式中，電流源可被打開達復位過程的持續(xù)時間，并且mosfet可被關(guān)閉達復位過程的持續(xù)時間。

在一些實施方式中，節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)還可包括聯(lián)接至dc總線的旁路接觸器?？芍辽俨糠值鼗谙到y(tǒng)初始化過程來控制旁路接觸器的操作。在一些實施方式中，系統(tǒng)初始化過程可包括用于電容器組的預充電過程。特別地，在系統(tǒng)初始化過程期間，旁路接觸器可被打開，使得電流不被許可或流動穿過旁路接觸器。當系統(tǒng)初始化過程完成時，旁路接觸器可被關(guān)閉，由此允許電流流動穿過旁路接觸器。

在一些實施方式中，動態(tài)制動電阻器可聯(lián)接至旁路接觸器。當旁路接觸器關(guān)閉時，動態(tài)制動電阻器可抑制與各種輸電網(wǎng)事件(例如，hvrt事件)有關(guān)的電壓浪涌。在此類實施方式中，浪涌停止裝置的mosfet可不被造成在旁路接觸器關(guān)閉時關(guān)掉。

現(xiàn)在參考附圖，本公開的示例方面將更詳細地討論。例如，圖1描繪了風力渦輪機10的一個實施例的透視圖。如圖所示，風力渦輪機10大體上包括從支撐表面14延伸的塔架12，安裝在塔架12上的機艙16，以及聯(lián)接至機艙16的轉(zhuǎn)子18。轉(zhuǎn)子18包括可旋轉(zhuǎn)的輪轂20和聯(lián)接到輪轂20并從輪轂20徑向向外延伸的至少一個轉(zhuǎn)子葉片22。例如，在所示出的實施例中，轉(zhuǎn)子18包括三個轉(zhuǎn)子葉片22。但是，在備選實施例中，轉(zhuǎn)子18可以包括多于或少于三個轉(zhuǎn)子葉片22。各個轉(zhuǎn)子葉片22可圍繞輪轂20間隔開以有助于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子18，以使動能能夠從風力轉(zhuǎn)成可用的機械能，并且隨后轉(zhuǎn)成電能。例如，輪轂20可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至定位在機艙16內(nèi)的發(fā)電機以許可待產(chǎn)生的電能。

風力渦輪機還可包括渦輪機控制系統(tǒng)，其包括在機艙16內(nèi)或在于風力渦輪機10有關(guān)的另一個位置中的渦輪機控制器26。大體上，渦輪機控制器26可包括一個或更多個處理裝置。因此，在若干實施例中，渦輪機控制器26可包括適合的計算機可讀的指令，其在由一個或更多個處理裝置執(zhí)行時使控制器26配置成執(zhí)行各種不同的功能，諸如接收、傳送和/或執(zhí)行風力渦輪機控制信號。因此，渦輪機控制器26可大體上配置成控制風力渦輪機10的各種操作模式(例如，啟動或停機順序)和/或構(gòu)件。

例如，控制器26可配置成控制轉(zhuǎn)子葉片22中的每一個的葉片節(jié)距或節(jié)距角(例如，確定轉(zhuǎn)子葉片22相對于風的方向28的角度的角)來通過調(diào)整至少一個轉(zhuǎn)子葉片22相對于風的角位置而控制在轉(zhuǎn)子葉片22上的載荷。例如，渦輪機控制器26可單獨地或同時地通過將適合的控制信號/命令傳送至各種節(jié)距驅(qū)動器或節(jié)距調(diào)整機構(gòu)(諸如風力渦輪機10的節(jié)距調(diào)整馬達(32))來控制轉(zhuǎn)子葉片22的節(jié)距角。在一些實施方式中，各個節(jié)距調(diào)整馬達32可還通過獨立的節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)(諸如圖2的節(jié)距調(diào)整100)來控制。具體地，轉(zhuǎn)子葉片22可通過一個或更多個節(jié)距軸承(未示出)來可旋轉(zhuǎn)地安裝至輪轂20，使得節(jié)距角可通過使用節(jié)距調(diào)整馬達32使轉(zhuǎn)子葉片22圍繞它們的節(jié)距軸線34旋轉(zhuǎn)來調(diào)整。

特別地，可至少部分地基于風的方向28來控制和/或變更轉(zhuǎn)子葉片22的節(jié)距角。例如，渦輪機控制器26和/或節(jié)距調(diào)整控制器(諸如圖2的控制器106)可配置成將控制信號/命令傳送至各個節(jié)距調(diào)整馬達32，使得可利用節(jié)距調(diào)整馬達32的一個或更多個致動器(未示出)來使葉片相對于輪轂20旋轉(zhuǎn)。

此外，隨著風的方向28改變，渦輪機控制器26可配置成圍繞偏航軸線36控制機艙16的偏航方向，來將轉(zhuǎn)子葉片22相對于風的方向28定位，由此控制作用在風力渦輪機10上的載荷。例如，渦輪機控制器26可配置成將控制信號/命令傳送至風力渦輪機10的偏航驅(qū)動機構(gòu)，使得機艙16可圍繞偏航軸線30旋轉(zhuǎn)。

再進一步，渦輪機控制器26可配置成控制發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩。例如，渦輪機控制器26可配置成將控制信號/命令傳送至發(fā)電機，以便調(diào)制發(fā)電機內(nèi)產(chǎn)生的磁通量，因此調(diào)整發(fā)電機上所要求的轉(zhuǎn)矩。發(fā)電機的此類臨時的降級可降低轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)速，由此降低作用于葉片22的空氣動力學載荷和各種其他風力渦輪機10構(gòu)件上的反應(yīng)載荷。

圖2描繪了根據(jù)本公開的示例實施例的示例節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)100的概覽圖。如圖所示，節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)100與dc電源有關(guān)。電源102可包括整流器，其配置成接收來自電網(wǎng)的三相ac信號，且將ac信號轉(zhuǎn)換成dc信號。電源還可配置成經(jīng)由dc總線112將dc信號提供至節(jié)距系統(tǒng)100。系統(tǒng)100還可包括浪涌停止裝置104和控制器106?？刂破?06可接收來自渦輪機控制器(諸如渦輪機控制器26)的信號，且將控制命令提供至節(jié)距調(diào)整馬達36。如將關(guān)于圖3來更詳細地描述的，浪涌停止裝置104可包括配置成調(diào)節(jié)至控制器106的電流的開關(guān)元件。

系統(tǒng)100還可包括轉(zhuǎn)換器108。轉(zhuǎn)換器108可以是h橋轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器108還可包括用于聯(lián)結(jié)至dc總線112的電容器組110的預充電系統(tǒng)。電容器組110可包括一個或更多個電容器裝置。轉(zhuǎn)換器108還可包括動態(tài)制動裝置，諸如動態(tài)制動電阻器。動態(tài)制動電阻器可配置成在輸電網(wǎng)事件(例如，hvrt事件)期間抑制系統(tǒng)100中的電壓。如此，來自電網(wǎng)的電壓中的浪涌可不會破壞節(jié)距系統(tǒng)100。

節(jié)距系統(tǒng)100還包括計算至dc總線112的旁路接觸器114。旁路接觸器114可配置成調(diào)節(jié)至轉(zhuǎn)換器108和電容器組110的電流。如此，當旁路接觸器114打開時，來自電源102的dc信號可流動穿過旁路接觸器114至轉(zhuǎn)換器108和電容器組110。如此，在旁路接觸器114關(guān)閉的同時輸電網(wǎng)事件期間，動態(tài)制動電阻器可配置成抑制來自電網(wǎng)的電壓浪涌。

當旁路接觸器114打開時，電流將不會流動穿過旁路接觸器114，且動態(tài)制動電阻器將不會抑制由輸電網(wǎng)事件造成的浪涌電壓。在這樣的情形中，浪涌停止裝置104可配置成檢測來自電源102的dc信號，且至少部分地基于檢測到的信號來調(diào)節(jié)至控制器106的電流。特別地，如所示出的，浪涌停止裝置104可包括聯(lián)接在電源102和控制器106之間的開關(guān)元件?？芍辽俨糠值鼗趤碜噪娫?02的dc信號來控制開關(guān)元件的操作。例如，開關(guān)元件可配置成在檢測到的電壓信號高于閾值電壓時許可電流。在一些實施方式中，開關(guān)元件可配置成在檢測到的電壓信號低于閾值電壓時阻礙電流。在一些實施方式中，閾值電壓可為閾值范圍。例如，開關(guān)元件可配置成當檢測到的電壓超出閾值范圍中的最高值時打開，且開關(guān)元件可配置成當檢測到的電壓低于閾值范圍中的最低值時關(guān)閉。

節(jié)距系統(tǒng)100還包括聯(lián)接在dc總線112和控制器108之間的續(xù)流二極管116。續(xù)流二極管116可配置成當浪涌停止器104打開時提供電力至控制器106，且由此阻礙電流至控制器106。在此類情形中，電容器組110可經(jīng)由續(xù)流二極管116供給電力至控制器106。如此，控制器106可仍然在旁路接觸器114打開的同時輸電網(wǎng)事件期間接收電力。

在一些實施方式中，旁路接觸器114的操作可至少部分地基于系統(tǒng)初始化過程來控制。例如，在一些實施方式中，系統(tǒng)初始化過程可對應(yīng)于由節(jié)距100處理的“開啟電源”。在這樣的系統(tǒng)初始化過程期間，旁路接觸器114能以打開的狀態(tài)操作。旁路接觸器114可然后響應(yīng)于系統(tǒng)初始化過程的完成而關(guān)閉。

圖3描繪了根據(jù)本公開的示例實施例的示例浪涌停止裝置104的概覽圖。浪涌停止裝置104包括電源202、開關(guān)元件204、比較器電路206、和電流源208。電源202可降壓電源。電源202包括ac電容器(accaps)和整流器。整流器可以是全波整流器。電源還包括電阻器r1,r2、二極管d4和電容器c1。特別地，電源202可配置成生成隔離的dc信號(ip15)。在一些實施方式中，隔離的dc信號可以是大約15伏。

比較電路206包括比較器u1、電阻器r5,r6和r8、以及電容器c3。如所示出的，比較電路206可配置成接收輸入信號(例如，vin)，且至少部分地基于輸入信號產(chǎn)生輸出信號。例如，比較電路206可配置成當vin高于閾值(例如，大約157伏)時產(chǎn)生邏輯高信號，并且當vin低于閾值(例如，大約154伏)時產(chǎn)生邏輯低信號。在一些實施方式中，比較器u1可配置成將輸入電壓與參考電壓(vref)比較來確定輸出信號。

比較電路206的輸出信號可配置成驅(qū)動電流源208的操作。電流源208可包括晶體管q3、電阻器r7,r9,r10、以及二極管d6。特別地，晶體管q3的操作可至少部分地由比較電路206的輸出信號來控制。如此，晶體管q3可配置成當比較電路206輸出邏輯高信號時接通，由此促使電流源208產(chǎn)生電流。例如，在一些實施方式中，電流源208可產(chǎn)生大約1毫安的電流。晶體管q3可配置成當比較電路206輸出邏輯低信號時斷開。在此類情形中，電流源208將不會產(chǎn)生電流。

開關(guān)元件204可配置成調(diào)節(jié)穿過浪涌停止裝置104例如至控制器(諸如控制器106)的電流。如圖所示，開關(guān)元件204可為mosfet裝置。特別地，電流源208可用于將開關(guān)元件204的門拉至地面，由此斷開開關(guān)元件204。例如，當電流源208產(chǎn)生電流時，開關(guān)元件204可配置成斷開，由此阻礙電流穿過開關(guān)元件204。當電流源208不產(chǎn)生電流時，開關(guān)元件204的操作可由電源202和晶體管q2控制。特別地，當電流源208產(chǎn)生電流時，晶體管q2的基礎(chǔ)發(fā)射極電壓可被負偏壓的，由此斷開晶體管q2。開關(guān)元件204然后可由二極管d5負偏壓，由此斷開開關(guān)元件204。當電流源208不產(chǎn)生電流時，晶體管q2可由電源202接通，由此接通開關(guān)元件204。

如上所描述的，浪涌停止裝置104可聯(lián)接至控制器106。因此，當開關(guān)元件204接通時，電流可流動穿過開關(guān)元件204至控制器106。當開關(guān)元件204斷開時，開關(guān)元件可阻礙電流至控制器106。在此類情形中，電力可穿過續(xù)流二極管116由電容器組(諸如電容器組110)提供至控制器106。如此，即使是當開關(guān)元件204斷開時，電力可仍然提供至控制器106。

將認識到的是，圖3中描繪的浪涌停止裝置的構(gòu)造僅用于示出的目的。特別地，將認識到的是可使用各種其他適合的電路構(gòu)造而不偏離本公開的范圍。例如，浪涌停止裝置104可配置成包括各種其他構(gòu)件、裝置或零件，而不偏離本公開的范圍。

圖4描繪了根據(jù)本公開的示例實施例的控制節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)的操作的示例方法(300)的流程圖。例如，在一些實施方式中，方法(300)可通過圖2和/3的裝置中的一個或更多個來實施。另外，圖4描繪了處于示出和討論的目的而以特定的順序執(zhí)行的步驟。使用本文中提供的公開內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到，本文中公開的方法的任一種的各種步驟能以各種方式省略、再布置、擴展和/或修改而不偏離本公開的范圍。

在(302)處，方法(300)包括接收表示由電網(wǎng)提供的電壓的一個或更多個信號。例如，電網(wǎng)可提供電壓至與風力渦輪機系統(tǒng)有關(guān)的節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)。如上所指出的，節(jié)距控制系統(tǒng)可包括浪涌停止裝置、控制器、轉(zhuǎn)換器裝置(例如，dc/dc轉(zhuǎn)換器)、以及電容器組。節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)可配置成提供控制命令給節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)。

在(304)處，方法(300)包括將由電網(wǎng)提供的電壓與一個或更多個閾值電壓比較。特別地，一個或更多個閾值電壓可表示與電網(wǎng)有關(guān)的輸電網(wǎng)事件，諸如hvrt輸電網(wǎng)事件。在一些實施方式中，一個或更多個閾值電壓可包括高閾值(例如，大約157伏)和低閾值(例如，大約154伏)。一個或更多個閾值可對應(yīng)于與浪涌停止裝置有關(guān)的開關(guān)元件(mosfet裝置)的操作。如所示出的，開關(guān)裝置可聯(lián)接在電源和節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)控制器之間。

在(306)處，方法(300)可包括至少部分地基于比較來生成控制信號。例如，控制信號可為邏輯高信號或邏輯低信號。在一些實施方式中，控制信號可當由電網(wǎng)提供的電壓高于高閾值時為邏輯高信號。在一些實施方式中，控制信號可當由電網(wǎng)提供的電壓低于低閾值時為邏輯低信號。

在(308)處，方法(300)可包括至少部分地基于控制信號來控制開關(guān)元件的操作。例如，當控制信號為邏輯低信號時，開關(guān)元件可配置成許可電流穿過開關(guān)元件(例如，接通)。當控制信號為邏輯高信號時，開關(guān)元件可配置成阻礙電流穿過開關(guān)元件。如此，可至少部分地基于由電網(wǎng)提供的電壓來調(diào)節(jié)穿過開關(guān)元件至控制器的電流。

在(310)處，方法(300)可包括確定開關(guān)元件是否斷開。如果開關(guān)元件斷開，則方法(300)可包括經(jīng)由續(xù)流二極管(312)提供電力至控制器。在一些實施方式中，電力可由與節(jié)距調(diào)整系統(tǒng)有關(guān)的預充電電容器組提供。例如，電容器組可配置成存儲能量，且當開關(guān)元件斷開時提供所存儲的能量的至少一部分至控制器。如此，即使當至控制器的電流由浪涌停止裝置阻礙時，電力可仍然被提供至控制器。返回(310)，如果開關(guān)元件未斷開，則方法(300)可返回至(302)。

雖然各種實施例的特定特征可在一些附圖中顯示而未在其他附圖中顯示，但這僅僅是為了方便。按照本公開的原理，附圖的任何特征可結(jié)合任意其他附圖的任意特征來被參考和/或提出。

本書面描述使用了示例來公開包括最佳模式的發(fā)明，且使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，且執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有并非不同于權(quán)利要求的書面語言的結(jié)構(gòu)元件，或如果這些其它示例包括與權(quán)利要求的書面語言無實質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它示例將意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。