饋型異步發(fā)電機(DFIG)來運轉(zhuǎn)的風能設備，其轉(zhuǎn)子通過逆變器與電網(wǎng)連接。相反地，雙饋型異步發(fā)電機的定子卻直接與電網(wǎng)連接。用于控制逆變器的裝置的有利的實施方案可以使用在這兩種不同的拓撲結構，并且甚至可以既在轉(zhuǎn)子側又在電網(wǎng)側使用，以及既可以為了逆變器中的任意一個也可以同時為了這兩個而使用。
【附圖說明】
[0049]接下來應該根據(jù)多種實施例，結合附圖進一步說明本發(fā)明。其中:
[0050]圖1以圖表的形式舉例示出了在2_9kHz的區(qū)間內(nèi)的諧波的極限曲線以及由在固定開關頻率工作的逆變器所產(chǎn)生的諧波，
[0051]圖2舉例示出了在2_9kHz的區(qū)間內(nèi)的極限曲線以及按照根據(jù)本發(fā)明的方法而工作的逆變器所產(chǎn)生的諧波，
[0052]圖3a)和b)以圖表的形式示出了逆變器的一種實施例中在不同開關頻率的工作時間的比率，
[0053]圖4在以圖表的形式示出了逆變器的一種實施例中在不同開關頻率的工作狀態(tài)的可能時間順序，
[0054]圖5示出了根據(jù)一種實施例的具有一種雙饋型異步發(fā)電機的風能設備的電路示意圖，
[0055]圖6以電路示意圖的形式示出了所使用的電源濾波器的實施例，
[0056]圖7以電路示意圖的形式示出了根據(jù)所謂的“Vollumrichter”(全變頻器)原理工作的風能設備的一種實施例，
[0057]圖8示出了 2250Hz的開關頻率下的諧波電平的圖例，
[0058]圖9示出了 4500Hz的開關頻率下的諧波電平的圖例。
【具體實施方式】
[0059]在圖1中首先在圖表內(nèi)在橫坐標描繪了頻率，S卩，2kHz-9kHz。作為縱坐標描繪了電流在波段中的比率Ih/^的百分比，其中，Ih為各個波段內(nèi)的電流，而Ik為設備的額定電流。在以200Hz的波段分段描繪的曲線A，以示例的方式示出了，為了以短路功率比Sk/Snenn= 100供電而由網(wǎng)運營商所預設的極限曲線。其中，Sk為電網(wǎng)節(jié)點的電網(wǎng)短路功率，在這些電網(wǎng)節(jié)點處連接設備并且Snenn為發(fā)電設備的額定功率。所有所示曲線為10分鐘內(nèi)的平均值。曲線B描述了短路功率比Sk/Snenn = 50的極限曲線。也就是說與曲線A相比，曲線B的供電更弱。曲線C和D以范例的形式示出了現(xiàn)有技術中常見的、由具有包含轉(zhuǎn)子側以及電網(wǎng)側的逆變器的雙饋型異步發(fā)電機的典型的發(fā)電設備向電網(wǎng)內(nèi)輸入的諧波。就此，曲線C示出了在開關頻率2.25kHz的逆變器的工作所產(chǎn)生的波譜?？梢员嬲J出在開關頻率的區(qū)間內(nèi)及其大概在2.25kHz,4.5kHz,6.75kHz和9kHz這些整數(shù)倍的最大值。曲線D示出了在4.5kHz的開關頻率工作的逆變器?？梢院苊鞔_的辨識出，這里也只在開關頻率的整數(shù)倍的區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生了諧波，即，在4.5kHz以及9kHz。此外可以看出，這兩個曲線都超出了極限曲線B，以至于根據(jù)曲線B而使在弱的供電節(jié)點的工作不能得到允許。
[0060]在圖2中，重新示出了已知的極限曲線A和B，以及曲線E，這個曲線E描述了根據(jù)第一種實施例而按照根據(jù)本發(fā)明的方法的逆變器在2.25kHz和4.5kHz的開關頻率的聯(lián)合工作。逆變器因此在特定的第一時間以2.25kHz的開關頻率以及在特定的第二時間以4.5kHz的開關頻率工作。因為這是在10分鐘內(nèi)的平均值，可能的是，與圖1中所示的曲線C和D相比，諧波電平的平均值在個別頻率波段減少了。電平處于極限曲線B以下，因此在這個弱的電網(wǎng)節(jié)點的工作成為了可能。在圖1和2中所示的電平僅僅為示例的電平，并且取決于各種電網(wǎng)拓撲結構、所使用的濾波器以及輸入的功率。通過根據(jù)本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)，盡可能地利用預設的極限曲線，也就是說，使不可避免的諧波在一定區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生，而在這個區(qū)間內(nèi)還并沒有到達各個極限值，并且因此實現(xiàn)了更好地利用了電網(wǎng)運營商的標準。
[0061]一種類似的解決方案可以通過在圖3a)中所示的用于運轉(zhuǎn)逆變器的方法的實施例來實現(xiàn)，其中，逆變器取決于操縱變量S而以兩個不同的頻率f#Pf2工作。圖3a)的圖表中的橫坐標表示操縱變量S，而縱坐標表示工作時間的比率?？梢匀我膺x擇操縱變量S，不過優(yōu)選地這樣選擇操縱變量，即，例如滿足諧波的含量的限制一例如圖1所示的那樣。
[0062]圖3a)示出了，取決于操縱變量S，首先使逆變器100%地只以頻率工作。如果操縱變量S超過S1的值，改變在開關頻率f f 2的工作時間相互間的比率，以至于例如在點S2處逆變器分別50%地以頻率f i以及50%地以頻率f 2工作。如果操縱變量繼續(xù)向S 3的方向而改變，在頻率f2的工作時間的比率就會繼續(xù)增加，以至于例如在點S 3處逆變器僅以開關頻率f2工作。不過也可以設想，例如，如在圖3b)中所示的，使用三個不同的頻率f\，f#P f 3作為逆變器的開關頻率并且取決于操縱變量S來設定這些開關頻率在總工作時間的相對比率。因此，例如逆變器在頻率4的工作時間從點S /處的50%改變?yōu)樵邳cS2’的40%。與此相反地，在&的工作時間從點S ^’處的10%增加到在點S2 ‘處的50%。此外示出了，f2’從在Stl’的40%下降到在S2’的10%。在這些頻率的工作時間的變化不需要為必然連續(xù)的，而是也可以調(diào)整為不連續(xù)的跳躍性的。圖3b)僅僅就此示出了一種怎樣能夠根據(jù)操縱變量S來設定工作時間的示例。在圖3a)和3b)示出了線性的曲線延伸，但是也可以考慮其他曲線延伸，例如指數(shù)曲線延伸或二次曲線延伸。
[0063]原則上，在過程中可以任意地設定逆變器在第一個開關頻率的工作時間相對于在另一個開關頻率的工作時間的比率。圖4示出了兩種設置工作時間相互間的比率的可能性。就此，在橫坐標上表示了時間，其中以T來表示一個時間間隔，在這個時間間隔內(nèi)確定了在各個開關頻率的工作時間的比率。例如可以這樣設定逆變器以開關頻率4的50%的工作時間與逆變器以開關頻率4的50%的工作時間之間的關系，S卩，首先在半個時間間隔T/2中設置為頻率f i并且在隨后的T/2的時間內(nèi)設置為頻率f2。此外，還有這樣的可能性，即，在這兩個開關頻率之間快速地來回變換，就像圖3中所表示的那樣。例如在T-2T的時間間隔內(nèi)，在兩種開關頻率之間更頻繁地來回變換，就此，還是實現(xiàn)了分別在開關頻率4和4的50%的工作時間。也可以任意地使用其它的切換模式，以便于為了不同的開關頻率設置工作時間之間的預期關系。就此，可以重新找到參變量，例如IGBT溫度或其它類似影響。就像在圖3a)和b)中橫坐標所代表的操縱變量及其所描述的在開關頻率4和^的工作時間之間的比率一樣，可以使用模型并通過以下參變量來確定操縱變量S:
[0064]-諧波
[0065]-電流，
[0066]-電壓，
[0067]-逆變器的損耗功率，
[0068]-冷卻水的溫度，
[0069]-1GBT 的溫度，
[0070]-逆變器的噪聲發(fā)射，
[0071]-濾波電流，
[0072]-逆變器的規(guī)定額定值，
[0073]-電網(wǎng)參數(shù)，
[0074]-發(fā)電機的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差率。
[0075]如上所述，可以在模型中以任意順序來采用這些參變量。模型除了算法還可以具有特征曲線，以便于計算操縱變量。還可以使用參變量的組合，例如為了顧及到參變量間的相互影響。
[0076]優(yōu)選地，開關頻率f\，f2還有f 3可以相互為整數(shù)倍，從而可以利用到一種相對簡單的硬件濾波器原理。
[0077]可以根據(jù)至少一種參變量以特性曲線而預設操縱變量S，以至于只要把參變量直接地引入到控制當中，就不需要完成例如對參變量的具體測量。一個相應的特性曲線控制的例子可以是根據(jù)逆變器的功率輸出或電流輸出額定值而改變操縱變量S。也能夠考慮其它的能夠用于特性曲線控制的規(guī)定額定值。
[0078]此外，可以借助于算法根據(jù)至少一個參變量來計算操縱變量S。如果例如利用逆變器的功率輸出或電流輸出的額定值作為參變量，也可以就此放棄測量，因為通?？梢詫⑦@些參變量直接用于控制。
[0079]此外，還存在這樣的可能性，S卩，通過測量并使用模型從上述參變量中重新確定操縱變量S，并且因此為逆變器的不同的開關頻率設置工作時間的比率。
[0080]圖5示出了，具有作為發(fā)電機I的雙饋型異步發(fā)電機的風能設備的一種典型的拓撲結構，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子2通過機器側的逆變器3、中間電壓電路4、電網(wǎng)側的逆變器5以及變壓器9連接到電網(wǎng)6上。此外，發(fā)電機I的定子7通過變壓器9連接到電網(wǎng)6上