СИЛОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1. Силовой преобразователь, который может использоваться для сопряжения генератора (4), вырабатывающего регулируемое напряжение с регулируемой частотой, с сетью питания, которая должна обеспечивать номинальное фиксированное напряжение с номинальной фиксированной частотой, содержащий
первый активный выпрямитель/инвертор (10), электрически соединенный со статором генератора (4) и содержащий силовые полупроводниковые вентили;
второй активный выпрямитель/инвертор (14), содержащий силовые полупроводниковые вентили;
звено (12) ПТ, включенное между первым активным выпрямителем/инвертором (10) и вторым активным выпрямителем/инвертором (14);
фильтр (16), подключенный между вторым активным выпрямителем/инвертором (14) и сетью питания, причем фильтр (16) содержит сетевые клеммы;
первый контроллер (18) для первого активного выпрямителя/инвертора (10); и
второй контроллер (46) для второго активного выпрямителя/инвертора (14);
причем в первом контроллере (18) используется командный сигнал (VDC_GEN*) регулирования напряжения на звене ПТ, определяемый необходимым напряжением на звене ПТ, для управления силовыми полупроводниковыми вентилями первого активного выпрямителя/инвертора (10) для достижения необходимого уровня напряжения на звене ПТ, которое соответствует командному сигналу (VDC_GEN*) регулирования напряжения на звене ПТ; и
во втором контроллере (46) используется командный сигнал (Р*) регулирования мощности, определяемый уровнем мощности, которая должна передаваться из звена (12) ПТ в сеть питания через второй активный выпрямитель/инвертор (14), и командный сигнал (VTURB*) регулирования напряжения, определяемый напряжением, которое должно быть получено на сетевых клеммах фильтра (16), для управления силовыми полупроводниковыми вентилями второго активного выпрямителя/инвертора (14) для достижения необходимых уровней мощности и напряжения, которые соответствуют командным сигналам регулирования мощности и напряжения (Р* и VTURB*).
2. Силовой преобразователь по п.1, в котором в первом контроллере (18) используется командный сигнал (Ф*) регулирования магнитного потока, определяемый необходимым уровнем магнитного потока, который должен быть получен в генераторе (4), осуществляется преобразование командного сигнала (Ф*) регулирования магнитного потока в командный сигнал (ID_GEN*) регулирования тока по продольной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10) и управление силовыми полупроводниковыми вентилями первого активного выпрямителя/инвертора (10) для получения электрических параметров статора, которые позволяют получить необходимый ток по продольной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
3. Силовой преобразователь по п.1, в котором в первом контроллере (18) осуществляется преобразование командного сигнала (Ф*) регулирования магнитного потока в командный сигнал (ID_GEN*) регулирования тока по продольной оси с учетом одной или нескольких характеристик (32) генератора.
4. Силовой преобразователь по любому из предыдущих пунктов, в котором в первом контроллере (18) осуществляется сравнение командного сигнала (VDC_GEN*) регулирования напряжения на звене ПТ, определяемого необходимым уровнем напряжения на звене ПТ, с сигналом (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ для получения командного сигнала (IQ_GEN*) регулирования тока по поперечной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10) и управление силовыми полупроводниковыми вентилями первого активного выпрямителя/инвертора (10) для получения электрических параметров статора, которые позволяют получить необходимый ток по поперечной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
5. Силовой преобразователь по п.4, в котором из второго контроллера (46) выдается управляющий сигнал (IDC_LIM), изменяющийся в соответствии с преобладающими характеристиками напряжения в сети питания, в первый контроллер (18), и в первом контроллере (18) осуществляется сравнение командного сигнала (VDC_GEN*) регулирования напряжения на звене ПТ, определяемого необходимым уровнем напряжения на звене ПТ, с сигналом (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ для определения командного сигнала (IDC_GEN*) регулирования тока звена ПТ, ограничение командного сигнала (IDC_GEN*) регулирования тока звена ПТ с использованием управляющего сигнала (IDC_LIM), поступающего из второго контроллера (46), для получения ограниченного командного сигнала (IDC_GEN*_LIM) регулирования тока звена ПТ и использование ограниченного командного сигнала (IDC_GEN*_LIM) регулирования тока звена ПТ для определения командного сигнала (IQ_GEN*) регулирования тока по поперечной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
6. Силовой преобразователь по п.4, в котором из второго контроллера (46) выдается управляющий сигнал (IDC_FF), изменяющийся в соответствии с преобладающими характеристиками напряжения в сети питания, и/или командный сигнал (Р*) регулирования мощности в первый контроллер (18), и в котором в регуляторе (76) напряжения на звене ПТ первого контроллера (18) осуществляется сравнение командного сигнала (VDC_GEN*) регулирования напряжения на звене ПТ, определяемого необходимым уровнем напряжения на звене ПТ, с сигналом (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ для обеспечения выходного сигнала, который прибавляется к управляющему сигналу (IDC_FF) для получения командного сигнала (IDC_GEN*) регулирования тока звена ПТ, используемого для получения командного сигнала (IQ_GEN*) регулирования тока по поперечной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
7. Силовой преобразователь по п.4, в котором во втором контроллере (46) осуществляется преобразование командного сигнала (Р*) регулирования мощности, определяемого уровнем мощности, которая должна передаваться из звена (12) ПТ в сеть питания через второй активный выпрямитель/инвертор (14), в командный сигнал (IQ_NET*_LIM) регулирования тока по поперечной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14) и управление силовыми полупроводниковыми вентилями второго активного выпрямителя/инвертора (14) для получения электрических параметров фильтра/сети питания, которые позволяют получить необходимый ток по поперечной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14).
8. Силовой преобразователь по п.7, в котором командный сигнал (Р*) регулирования мощности преобразуется в командный сигнал (IQ_NET*_LIM) регулирования тока по поперечной оси путем деления командного сигнала (Р*) регулирования мощности на сигнал (VQ_NET), который определяется по напряжению на сетевых клеммах фильтра (16).
9. Силовой преобразователь по п.7, в котором командный сигнал (Р*) регулирования мощности преобразуется в командный сигнал (IQ_NET*_LIM) регулирования тока по поперечной оси путем деления командного сигнала (Р*) регулирования мощности на сигнал, полученный фильтрацией сигнала, который определяется по напряжению на сетевых клеммах фильтра (16).
10. Силовой преобразователь по любому из пп.7-9, в котором во втором контроллере (46) используется дополнительный командный сигнал (VDC_NET*) регулирования напряжения на звене ПТ, определяемый необходимым напряжением на звене ПТ, осуществляется сравнение дополнительного командного сигнала (VDC_NET*) регулирования напряжения на звене ПТ с сигналом (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ для определения командного сигнала (VDC_PI_IQ_NET*) регулирования тока по поперечной оси без ограничения и ограничение командного сигнала (VDC_PI_IQ_NET*) регулирования тока по поперечной оси без ограничения до величины, определяемой сигналом (52) ограничения, который определяется по командному сигналу (Р*) регулирования мощности, для определения командного сигнала (IQ_NET*_LIM*) регулирования тока по поперечной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14).
11. Силовой преобразователь по п.10, в котором командный сигнал (VDC_PI_IQ_NET*) регулирования тока по поперечной оси без ограничения прибавляют к сигналу (IQ_FF) обратной положительной связи по току по поперечной оси, который определяют на основании: (i) сигнала (POWER_FF), определяемого мощностью генератора, (ii) сигнала (VQ_NET) обратной связи по напряжению, измеренного на сетевых клеммах фильтра (16) и (iii) сигнала (PFF_GAIN) усиления, который изменяется в соответствии с преобладающими характеристиками напряжения в сети питания.
12. Силовой преобразователь по п.11, в котором сигнал (POWER_FF), определяемый мощностью генератора, подается во второй контроллер (46) из первого контроллера (18).
13. Силовой преобразователь по п.11, в котором сигнал (POWER_FF), определяемый мощностью генератора, из которого вычитается выходной сигнал ПИ-регулятора (20) регулятора (76) напряжения на звене ПТ первого контроллера (18), подается во второй контроллер (46) и используется вторым контроллером (46) только при провале напряжения в сети питания.
14. Силовой преобразователь по п.10, в котором во втором контроллере (46) осуществляется изменение сигнала ограничения, который определяется по командному сигналу (Р*) регулирования мощности, в соответствии с преобладающими характеристиками напряжения в сети питания.
15. Силовой преобразователь по п.1, в котором звено (12) ПТ содержит конденсатор (82), и силовой преобразователь содержит дополнительно датчик (80) тока для измерения тока, протекающего через конденсатор (82), и выдачи выходного сигнала.
16. Силовой преобразователь по п.15, в котором выходной сигнал датчика (80) тока вычитается из сигнала, полученного из сигнала (POWER_FF), определяемого мощностью генератора, для получения сигнала (IDC_NET′), который прибавляется к выходному сигналу регулятора (76) напряжения на звене ПТ первого контроллера (18) для получения командного сигнала (ID_GEN*) регулирования тока звена ПТ для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
17. Силовой преобразователь по п.15, в котором выходной сигнал датчика (80) тока вычитается из сигнала, полученного из сигнала (POWER_FF), определяемого мощностью генератора, для получения сигнала (IDC_NET′), который фильтруется и прибавляется к выходному сигналу регулятора (76) напряжения на звене ПТ первого контроллера (18) для получения командного сигнала (ID_GEN*) регулирования тока звена ПТ для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
18. Силовой преобразователь по п.1, содержащий дополнительно датчик напряжения, предназначенный для измерения напряжения на звене ПТ и выдачи сигнала (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ, и устройство измерения скорости изменения сигнала (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ, причем интегральная составляющая ПИ-регулятора (20) регулятора (76) напряжения на звене ПТ первого контроллера (18) пересчитывается с использованием заданного коэффициента, когда сигнал (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ превышает первое пороговое значение (VDC_FB_THRESHOLD), и скорость изменения сигнала (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ превышает второе пороговое значение (dVDC_FB/dt_THRESHOLD).
19. Силовой преобразователь по п.1, в котором при провале напряжения командный сигнал (IQ_NET*_LIM) регулирования тока по поперечной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14) определяется по сигналу (IQ_CAPACITY), ограниченному по скорости нарастания, полученному по номинальному пределу мощности второго активного выпрямителя/инвертора (14), который изменяется в зависимости от преобладающих характеристик напряжения в сети питания.
20. Силовой преобразователь по п.1, в котором во втором контроллере (46) осуществляется сравнение командного сигнала (VTURB*) регулирования напряжения, определяемого напряжением, которое должно быть получено на сетевых клеммах фильтра (16), с сигналом (VQ_NET) обратной связи по напряжению, измеренным на сетевых клеммах фильтра (16), для определения командного сигнала (ID_NET*) регулирования тока по продольной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14) и управление силовыми полупроводниковыми вентилями второго активного выпрямителя/инвертора (14) для определения электрических параметров фильтра/сети питания, которые позволяют получить необходимый ток по продольной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14).
21. Силовой преобразователь по п.20, в котором во втором контроллере (46) осуществляется изменение командного сигнала (ID_NET*) регулирования тока по продольной оси в соответствии с преобладающими характеристиками напряжения в сети питания.
22. Силовой преобразователь по п.20 или 21, в котором во втором контроллере (46) осуществляется изменение сигнала ошибки, определяемой разностью между командным сигналом (VTURB*) регулирования напряжения, определяемым уровнем напряжения, который должен быть получен на сетевых клеммах фильтра (16), и сигналом (VQ_NET) обратной связи по напряжению, измеренному на сетевых клеммах фильтра (16), в соответствии с сигналом, полученным из командного сигнала (ID_NET*) регулирования тока по продольной оси.
23. Силовой преобразователь по п.1, содержащий дополнительно датчик (54) скорости или определитель скорости для получения сигнала (N) скорости, определяемого скоростью движущейся части генератора (4), причем сигнал (N) скорости используется для получения командного сигнала (Р*) регулирования мощности.
24. Силовой преобразователь по п.23, в котором командный сигнал (Р*) регулирования мощности определяется по таблице (56) или с использованием математической функции, и сигнал (N) скорости является входным параметром для таблицы (56) или входной переменной, по которой вычисляется математическая функция.
25. Силовой преобразователь по п.23, в котором сигнал (N) скорости изменяется с использованием фильтр-функции.
26. Силовой преобразователь по п.25, в котором командный сигнал (Р*) регулирования мощности определяется по таблице (56) или с использованием математической функции, и измененный сигнал (N') скорости является входным параметром для таблицы (56) или входной переменной, по которой вычисляется математическая функция.
27. Силовой преобразователь по пп.23-26, в котором командный сигнал (Р*) регулирования мощности суммируется с сигналом, полученным в результате фильтрации сигнала (N) скорости.
28. Система силовых преобразователей, содержащая несколько силовых преобразователей (1a-1d) по любому из пп.1-27, подключенных параллельно к сети питания, обеспечивающей номинальное фиксированное напряжение и номинальную фиксированную частоту, в точке (72) параллельного подключения, причем командный сигнал (VTURB*) регулирования напряжения, определяемый напряжением, которое должно быть получено на сетевых клеммах фильтра (16) каждого силового преобразователя, определяется сравнением командного сигнала верхнего уровня регулирования напряжения и сигнала верхнего уровня обратной связи по напряжению, которое измеряется в точке (72) параллельного подключения преобразователей к сети питания.
29. Система по п.28, в которой каждый отдельный силовой преобразователь (1a-1d) содержит повышающий трансформатор (6а-6d), включенный электрически между соответствующим фильтром (16а-16d) и точкой (72) параллельного подключения.
30. Система по п.28 или 29, содержащая дополнительно повышающий трансформатор (74), включенный электрически между точкой (72) параллельного подключения и сетью питания.
31. Система по п.30, в которой сигнал верхнего уровня обратной связи по напряжению измеряется на стороне сети питания повышающего трансформатора (74), включенного электрически между точкой (72) параллельного подключения и сетью питания.
32. Система по п.30, в которой сигнал (ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ПО НАПРЯЖЕНИЮ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ) верхнего уровня обратной связи по напряжению измеряется на стороне параллельного подключения повышающего трансформатора (74), включенного электрически между точкой (72) параллельного подключения и сетью питания.
33. Ветряная турбина, содержащая
генератор (4), содержащий статор и ротор;
блок (2) турбины, содержащей по меньшей мере одну лопасть для вращения ротора генератора (4); и
силовой преобразователь по любому из пп.1-27.
34. Ветроэлектростанция, содержащая
сеть питания, обеспечивающую номинальное фиксированное напряжение и номинальную фиксированную частоту; и
несколько ветряных турбин по п.33;
причем соответствующие силовые преобразователи (1a-1d) ветряных турбин подключены параллельно к сети питания в точке (72) параллельного подключения, и командный сигнал (VTURB*) регулирования напряжения, определяемый напряжением, которое должно быть получено на сетевых клеммах фильтра (16) каждого силового преобразователя (1a-1d), определяется сравнением командного сигнала верхнего уровня регулирования напряжения и сигнала верхнего уровня обратной связи по напряжению, которое измеряется в точке (72) параллельного подключения преобразователей к сети питания.
35. Ветроэлектростанция по п.34, в которой каждый отдельный силовой преобразователь (1а-1d) содержит повышающий трансформатор (6а-6d), включенный электрически между соответствующим фильтром (16а-16d) и точкой (72) параллельного подключения.
36. Ветроэлектростанция по п.34 или 35, содержащая дополнительно повышающий трансформатор (74), включенный электрически между точкой (72) параллельного подключения и сетью (СЕТЬ) питания.
37. Ветроэлектростанция по п.36, в которой сигнал верхнего уровня обратной связи по напряжению измеряется на стороне сети питания повышающего трансформатора (74), включенного электрически между точкой (72) параллельного подключения и сетью питания.
38. Ветроэлектростанция по п.36, в которой сигнал верхнего уровня обратной связи по напряжению измеряется на стороне параллельного подключения повышающего трансформатора (74), включенного электрически между точкой (72) параллельного подключения и сетью питания.
39. Способ осуществления работы силового преобразователя, который может использоваться для сопряжения генератора (4), вырабатывающего регулируемое напряжение с регулируемой частотой, с сетью питания, которая должна обеспечивать номинальное фиксированное напряжение и номинальную фиксированную частоту, причем силовой преобразователь содержит
первый активный выпрямитель/инвертор (10), электрически соединенный со статором генератора (4) и содержащий силовые полупроводниковые вентили;
второй активный выпрямитель/инвертор (14), содержащий силовые полупроводниковые вентили;
звено (12) ПТ, включенное между первым активным выпрямителем/инвертором (10) и вторым активным выпрямителем/инвертором (14);
фильтр (16), подключенный между вторым активным выпрямителем/инвертором (14) и сетью питания, причем фильтр (16) содержит сетевые клеммы;
первый контроллер (18) для первого активного выпрямителя/инвертора (10); и
второй контроллер (46) для второго активного выпрямителя/инвертора (14);
при этом способ содержит следующие стадии:
использование первым контроллером (18) командного сигнала (VDC_GEN*) регулирования напряжения на звене ПТ, определяемого необходимым напряжением на звене ПТ, для управления силовыми полупроводниковыми вентилями первого активного выпрямителя/инвертора (10) для достижения необходимого уровня напряжения на звене ПТ, которое соответствует командному сигналу (VDC_GEN*) регулирования напряжения на звене ПТ; и
использование вторым контроллером (46) командного сигнала (Р*) регулирования мощности, определяемого уровнем мощности, которая должна передаваться из звена (12) ПТ в сеть питания через второй активный выпрямитель/инвертор (14), и командного сигнала (VTURB*) регулирования напряжения, определяемого напряжением, которое должно быть получено на сетевых клеммах фильтра (16), для управления силовыми полупроводниковыми вентилями второго активного выпрямителя/инвертора (14) для достижения необходимых уровней мощности и напряжения, которые соответствуют командным сигналам регулирования мощности и напряжения (Р* и VTURB*).
40. Способ по п.39, содержащий дополнительно стадию использования вторым контроллером (46) измерения напряжения (VQ_NET) в сети питания для определения пределов мощности, которая может экспортироваться из второго активного выпрямителя/инвертора (14), когда характеристики напряжения в сети питания отклоняются от их номинальных значений.
41. Способ по п.39 или 40, содержащий дополнительно стадию использования вторым контроллером (46) измерения напряжения (VQ_NET) в сети питания для определения величины тока, которая должна обеспечиваться вторым активным выпрямителем/инвертором (14), когда характеристики напряжения в сети питания отклоняются от их номинальных значений.
42. Способ по п.39, содержащий дополнительно стадию использования первым контроллером (18) командного сигнала (Ф*) регулирования магнитного потока, определяемого необходимым уровнем магнитного потока, который должен быть получен в генераторе (4), преобразования командного сигнала (Ф*) регулирования магнитного потока в командный сигнал (ID_GEN*) регулирования тока по продольной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10) и управления силовыми полупроводниковыми вентилями первого активного выпрямителя/инвертора (10) для получения электрических параметров статора, которые позволяют получить необходимый ток по продольной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
43. Способ по п.42, в котором стадия преобразования первым контроллером (18) командного сигнала (Ф*) регулирования магнитного потока в командный сигнал (ID_GEN*) регулирования тока по продольной оси осуществляется с учетом одной или нескольких характеристик (21) генератора.
44. Способ по п.39, содержащий дополнительно стадию сравнения первым контроллером (18) командного сигнала (VDC_GEN*) регулирования напряжения на звене ПТ, определяемого необходимым уровнем напряжения на звене ПТ, с сигналом (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ для определения командного сигнала (IQ_GEN*) регулирования тока по поперечной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10) и управление силовыми полупроводниковыми вентилями первого активного выпрямителя/инвертора (10) для получения электрических параметров статора, которые позволяют получить необходимый ток по поперечной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
45. Способ по п.44, который дополнительно содержит следующие стадии:
выдачу вторым контроллером (46) в первый контроллер (18) управляющего сигнала (IDC_LIM), который изменяется в соответствии с преобладающими характеристиками напряжения в сети питания, при провале напряжения в сети питания; и
сравнение в первом контроллере (18) командного сигнала (VDC_GEN*) регулирования напряжения на звене ПТ, определяемого необходимым уровнем напряжения на звене ПТ, с сигналом (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ для определения командного сигнала (IDC_GEN*) регулирования тока звена ПТ, ограничение командного сигнала (IDC_GEN*) регулирования тока звена ПТ с использованием управляющего сигнала (IDC_LIM), поступающего из второго контроллера (46), для получения ограниченного командного сигнала (IDC_GEN*_LIM) регулирования тока звена ПТ и использование ограниченного командного сигнала (IDC_GEN*_LIM) регулирования тока звена ПТ для получения командного сигнала (IQ_GEN*) регулирования тока по поперечной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10) так, чтобы из сети питания не отбиралась энергия при провале напряжения в сети питания.
46. Способ по п.44, содержащий дополнительно стадии выдачи вторым контроллером (46) в первый контроллер (18) управляющего сигнала (IDC_FF), который изменяется в соответствии с преобладающими характеристиками напряжения в сети питания, и/или командного сигнала (Р*) регулирования мощности, и сравнения регулятором (76) напряжения на звене ПТ первого контроллера (18) командного сигнала (VDC_GEN*) регулирования напряжения на звене ПТ, определяемого необходимым уровнем напряжения на звене ПТ, с сигналом (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ для обеспечения выходного сигнала, который прибавляется к управляющему сигналу (IDC_FF) для получения командного сигнала (IDC_GEN*) регулирования тока звена ПТ, который используется для получения командного сигнала (IQ_GEN*) регулирования тока по поперечной оси для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
47. Способ по любому из пп.44-46, содержащий дополнительно стадию преобразования вторым контроллером (46) командного сигнала (Р*) регулирования мощности, определяемого уровнем мощности, которая должна передаваться из звена (12) ПТ в сеть питания (СЕТЬ) через второй активный выпрямитель/инвертор (14), в командный сигнал (IQ_NET*_LIM) регулирования тока по поперечной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14) и управление силовыми полупроводниковыми вентилями второго активного выпрямителя/инвертора (14) для получения электрических параметров фильтра/сети питания, которые позволяют получить необходимый ток по поперечной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14).
48. Способ по п.47, в котором стадия преобразования сигнала (Р*) регулирования мощности в командный сигнал (IQ_NET*_LIM) регулирования тока по поперечной оси выполняется путем деления сигнала (Р*) регулирования мощности на сигнал (VQ_NET), который определяется по напряжению на сетевых клеммах фильтра (16).
49. Способ по п.48, в котором стадия преобразования сигнала (Р*) регулирования мощности в командный сигнал (IQ_NET*_LIM) регулирования тока по поперечной оси выполняется путем деления сигнала (Р*) регулирования мощности на сигнал, полученный после фильтрации сигнала, который определяется по напряжению на сетевых клеммах фильтра (16).
50. Способ по п.47, содержащий дополнительно стадии использования во втором контроллере (46) дополнительного командного сигнала (VDC_NET*) регулирования напряжения на звене ПТ, определяемого необходимым напряжением на звене ПТ, сравнения дополнительного командного сигнала (VDC_NET*) регулирования напряжения на звене ПТ с сигналом (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ для получения командного сигнала (VDC_PI_IQ_NET*) регулирования тока по поперечной оси без ограничения и ограничения командного сигнала (VDC_PI_IQ_NET*) регулирования тока по поперечной оси без ограничения до величины, определяемой сигналом (52) ограничения, который определяется по командному сигналу (Р*) регулирования мощности, для определения командного сигнала (IQ_NET*_LIM*) регулирования тока по поперечной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14) при запуске и при нормальном режиме работы силового преобразователя.
51. Способ по п.50, содержащий дополнительно стадию сложения командного сигнала (VDC_PI_IQ_NET*) регулирования тока по поперечной оси без ограничения с сигналом (IQ_FF) обратной положительной связи по току по поперечной оси, который определяют на основании: (i) сигнала (POWER_FF), определяемого мощностью генератора, (ii) сигнала (VQ_NET) обратной связи по напряжению, измеренного на сетевых клеммах фильтра (16) и (iii) сигнала (PFF_GAIN) усиления, который изменяется в соответствии с преобладающими характеристиками напряжения в сети питания.
52. Способ по п.51, в котором сигнал (POWER_FF), определяемый мощностью генератора, выдается во второй контроллер (46) из первого контроллера (18).
53. Способ по п.51, в котором сигнал (POWER_FF), определяемый мощностью генератора, из которого вычитается выходной сигнал ПИ-регулятора (20) регулятора (76) напряжения на звене ПТ первого контроллера (18), выдается во второй контроллер (46) и используется вторым контроллером (46) при провале напряжения в сети питания.
54. Способ по любому из пп.50-53, содержащий дополнительно стадию изменения вторым контроллером (46) сигнала ограничения, который определяется по командному сигналу (Р*) регулирования мощности в соответствии с преобладающими характеристиками напряжения в сети питания при провале напряжения в этой сети.
55. Способ по п.39, в котором звено (12) ПТ содержит конденсатор (82), и силовой преобразователь содержит дополнительно датчик (80) тока для измерения тока, протекающего через конденсатор (82), и выдачи выходного сигнала, причем способ содержит дополнительно стадии вычитания выходного сигнала датчика (80) тока из сигнала, полученного из сигнала (POWER_FF), определяемого мощностью генератора, для получения сигнала (IDC_NET′), который прибавляется к выходному сигналу регулятора (76) напряжения на звене ПТ первого контроллера (18) для получения командного сигнала (ID_GEN*) регулирования тока звена ПТ для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
56. Способ по п.39, в котором звено (12) ПТ содержит конденсатор (82), и силовой преобразователь содержит дополнительно датчик (80) тока для измерения тока, протекающего через конденсатор (80), и выдачи выходного сигнала, причем способ содержит дополнительно стадии вычитания выходного сигнала датчика (80) тока из сигнала, полученного из сигнала (POWER_FF), определяемого мощностью генератора, для получения сигнала (IDC_NET′), который фильтруется и прибавляется к выходному сигналу регулятора (76) напряжения на звене ПТ первого контроллера (18) для получения командного сигнала (ID_GEN*) регулирования тока звена ПТ для первого активного выпрямителя/инвертора (10).
57. Способ по п.39, в котором силовой преобразователь содержит дополнительно датчик напряжения, предназначенный для измерения напряжения на звене ПТ и выдачи сигнала (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ, и устройство измерения скорости изменения сигнала (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ, причем способ содержит дополнительно пересчет интегральной составляющей ПИ-регулятора (20) регулятора (76) напряжения на звене ПТ первого контроллера (18) с использованием заданного коэффициента, когда сигнал (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ превышает первое пороговое значение (VDC_FB_THRESHOLD), и скорость изменения сигнала (VDC_FB) обратной связи по напряжению на звене ПТ превышает второе пороговое значение (dVDC_FB/dt_THRESHOLD).
58. Способ по п.39, содержащий дополнительно стадию определения командного сигнала (IQ_NET*_LIM) регулирования тока по поперечной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14) по сигналу (IQ_CAPACITY), ограниченному по скорости нарастания, полученному по номинальному пределу мощности второго активного выпрямителя/инвертора (14), который пересчитывается в зависимости от преобладающих характеристик напряжения в сети питания при провале напряжения в этой сети.
59. Способ по п.39, содержащий дополнительно стадии сравнения вторым контроллером (46) командного сигнала (VTURB*) регулирования напряжения, определяемого уровнем напряжением, который должен быть получен на сетевых клеммах фильтра (16), с сигналом (VQ_NET) обратной связи по напряжению, измеренным на сетевых клеммах фильтра (16), для определения командного сигнала (ID_NET*) регулирования тока по продольной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14) и управления силовыми полупроводниковыми вентилями второго активного выпрямителя/инвертора (14) для получения электрических параметров фильтра/сети питания, которые позволяют получить необходимый ток по продольной оси для второго активного выпрямителя/инвертора (14).
60. Способ по п.58, содержащий дополнительно пересчет вторым контроллером (46) командного сигнала (ID_NET*) регулирования тока по продольной оси в соответствии с преобладающими характеристиками напряжения в сети питания.
61. Способ по п.59 или 60, содержащий дополнительно стадию пересчета вторым контроллером (46) сигнала ошибки, определяемой разностью между командным сигналом (VTURB*) регулирования напряжения, определяемым уровнем напряжения, который должен быть получен на сетевых клеммах фильтра (16), и сигналом (VQ_NET) обратной связи по напряжению, измеренным на сетевых клеммах фильтра (16), в соответствии с сигналом, полученным из командного сигнала (ID_NET*) регулирования тока по продольной оси.
62. Способ по п.39, содержащий дополнительно стадию получения сигнала (N) скорости, определяемого скоростью движущейся части генератора (4), и использования сигнала (N) скорости для получения командного сигнала (Р*) регулирования мощности.
63. Способ по п.61, содержащий дополнительно стадию определения командного сигнала (Р*) регулирования мощности по таблице (56) или с использованием математической функции, причем сигнал (N) скорости является входным параметром для таблицы (56) или входной переменной, по которой вычисляется математическая функция.
64. Способ по п.62, содержащий дополнительно стадию пересчета сигнала (N) скорости с использованием фильтр-функции.
65. Способ по п.64, содержащий дополнительно стадию определения командного сигнала (Р*) регулирования мощности по таблице (56) или с использованием математической функции, причем пересчитанный сигнал (N) скорости является входным параметром для таблицы (56) или входной переменной, по которой вычисляется математическая функция.
66. Способ по любому из пп.62-64, содержащий дополнительно стадию суммирования командного сигнала (Р*) регулирования мощности с сигналом, полученным в результате фильтрации сигнала скорости.
67. Способ осуществления работы несколько силовых преобразователей (1а-1d) по любому из пп.1-27, подключенных параллельно к сети питания, обеспечивающей номинальное фиксированное напряжение и номинальную фиксированную частоту, в точке (72) подключения, причем способ содержит стадию определения командного сигнала (VTURB*) регулирования напряжения, определяемого напряжением, которое должно быть получено на сетевых клеммах фильтра каждого силового преобразователя, путем сравнения командного сигнала верхнего уровня регулирования напряжения и сигнала верхнего уровня обратной связи по напряжению, которое измеряется в точке (72) параллельного подключения преобразователей к сети питания.
68. Способ по п.67, содержащий дополнительно стадию измерения сигнала верхнего уровня обратной связи по напряжению на стороне сети питания повышающего трансформатора (74), включенного электрически между точкой (72) параллельного подключения и сетью питания.
69. Способ по п.67, содержащий дополнительно стадию измерения сигнала (ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ ПО НАПРЯЖЕНИЮ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ) верхнего уровня обратной связи по напряжению на стороне параллельного подключения преобразователей к повышающему трансформатору (74), включенному электрически между точкой (72) параллельного подключения и сетью (СЕТЬ) питания.
70. Способ осуществления работы ветряной турбины, содержащей генератор (4), вырабатывающий регулируемое напряжение с регулируемой частотой, который содержит статор и ротор, блок (2) турбины, содержащей по меньшей мере одну лопасть для вращения ротора генератора (4), и силовой преобразователь, который обеспечивает сопряжение генератора (4) с сетью питания, которая должна обеспечивать номинальное фиксированное напряжения и номинальную фиксированную частоту, причем силовой преобразователь содержит
первый активный выпрямитель/инвертор (10), электрически соединенный со статором генератора (4) и содержащий силовые полупроводниковые вентили;
второй активный выпрямитель/инвертор (14), содержащий силовые полупроводниковые вентили;
звено (12) ПТ, включенное между первым активным выпрямителем/инвертором (10) и вторым активным выпрямителем/инвертором (14);
фильтр (16), подключенный между вторым активным выпрямителем/инвертором (14) и сетью питания, причем фильтр (16) содержит сетевые клеммы;
первый контроллер (18) для первого активного выпрямителя/инвертора (10); и
второй контроллер (46) для второго активного выпрямителя/инвертора (14);
причем при изменении скорости ветра способом предусматривается выполнение следующих стадий:
управление вторым активным выпрямителем/инвертором (14) для изменения уровня энергии, экспортируемой из звена (12) ПТ, при отклонении напряжения на звене ПТ от необходимого уровня; и
управление первым активным выпрямителем/инвертором (10) для подачи достаточного тока в звено (12) через мост (10) генератора от генератора (4) для восстановления необходимого уровня напряжения на звене ПТ.