用于操作流体涡轮机集群的系统和方法技术方案

技术编号:44333856 阅读:15 留言:0更新日期:2025-02-18 20:43
本公开描述了许多创新,包括但不限于系统、方法和包含用于控制能量发生器的指令的非暂态计算机可读介质。一种用于控制能量发生器的系统,包括用于感测由该能量发生器产生的电能的指标的检测器;能量存储组件,被配置为在第一操作模式下,存储在亚阈值水平的操作期间产生的、不足以实时供应给电能接收器的能量;能量转换器,被配置为在第二操作模式下提供在阈值水平之上的操作期间产生的用于向电能接收器实时供应能量的能量;以及可控开关,该可控开关与检测器电关联,并被配置为基于指标在第一操作模式和第二操作模式之间交替切换,从而允许收集和间歇地使用在亚阈值水平产生的能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开总体上涉及流体涡轮机领域。更具体地说,本公开涉及用于操作流体涡轮机集群的系统、方法和装置。


技术介绍

1、随着气候变化带来的挑战不断增加,人们对化石燃料的绿色能源替代品给予了越来越多的关注。一些有吸引力的化石燃料替代品包括利用流体流动(如,风、洋流、蒸汽流或气体流)产生动力的涡轮机。在某些情况下,由于物理限制制约了单个涡轮机可产生的能量,因此可以建造涡轮机集群,从而可以聚集多个涡轮机产生的能量。例如,聚集涡轮机集群产生的能量可以充分扩大绿色能源的生产,从而为电网提供可靠的绿色能源供应,以替代化石燃料。然而,流体涡轮机集群可能需要协调维护、维修和安全检查。此外,在某些情况下,协调成群的涡轮机的操作可以提高性能,使它们能够以更高的效率增加绿色能源的产量。因此,用于协调的涡轮机集群的操作的系统和方法可以有所帮助。


技术实现思路

1、与本公开内容一致的实施例提供了通常涉及操作地理上相关联的流体涡轮机集群的系统和方法。所公开的系统和方法可以使用常规硬件和软件以及专用硬件和软件的组合来实现,例如专门构建和/或编程用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于能量发生器的控制系统,所述控制系统包括:

2.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述至少一个能量存储组件包括电容器或电池。

3.根据权利要求2所述的控制系统,其中所述至少一个能量存储组件包括多个电容器。

4.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述能量转换器包括逆变器,并且所述相关联电能接收器包括电网。

5.根据权利要求4所述的控制系统,其中所述阈值与所述逆变器的最大输入电压额定值或最小输入电压额定值相关联。

6.根据权利要求4所述的控制系统,还包括至少一个DC-DC转换器和至少一个整流器,所述至少一个整流器被配置为在...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于能量发生器的控制系统,所述控制系统包括:

2.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述至少一个能量存储组件包括电容器或电池。

3.根据权利要求2所述的控制系统,其中所述至少一个能量存储组件包括多个电容器。

4.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述能量转换器包括逆变器,并且所述相关联电能接收器包括电网。

5.根据权利要求4所述的控制系统,其中所述阈值与所述逆变器的最大输入电压额定值或最小输入电压额定值相关联。

6.根据权利要求4所述的控制系统,还包括至少一个dc-dc转换器和至少一个整流器,所述至少一个整流器被配置为在所述第二操作模式期间将由在所述阈值水平之上操作的能量发生器产生的ac功率信号转换为dc信号,并且其中所述dc-dc转换器被配置为将所转换的dc信号适配为另一个dc信号以用于在第二种操作模式下,将能量经由逆变器供应到相关联电网。

7.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述能量转换器包括充电控制器,并且所述相关联电能接收器包括电池组。

8.根据权利要求1所述的控制系统,还包括至少一个整流器,用于将由在亚阈值水平操作的能量发生器产生的第一ac电信号转换为适用于将能量存储在所述至少一个能量存储组件中的第一dc功率信号。

9.根据权利要求8所述的控制系统,其中所述至少一个整流器包括三相整流器。

10.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述指标是来自所述能量发生器的电输出的测量值。

11.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述指标与所述能量发生器的涡轮机的旋转速度的测量值相关联。

12.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述指标是流体涡轮机的流体速度的测量值。

13.根据权利要求12所述的控制系统,其中所述流体是空气。

14.根据权利要求12所述的控制系统,其中所述流体是水。

15.根据权利要求1所述的控制系统,还包括至少一个处理器,所述至少一个处理器被配置为通过以下方式来控制所述可控开关:接收来自所述检测器的指标,将所接收的指标与所述阈值进行比较,并且基于所述比较在所述第一模式和所述第二模式之间切换所述可控开关。

16.根据权利要求15所述的控制系统,其中所述至少一个处理器还被配置为当所述至少一个能量存储组件中的所述能量达到极限时,将所述至少一个能量存储组件中收集的能量间歇地提供给所述相关联电能接收器。

17.根据权利要求15所述的控制系统,其中所述至少一个处理器还被配置为间歇地供应所述至少一个能量存储组件中收集的能量,以平滑在所述第二模式下输送到所述相关联电能接收器的功率。

18.根据权利要求15所述的控制系统,其中所述至少一个处理器还被配置为将所述至少一个能量存储组件中收集的能量间歇地供应给与所述能量发生器相关联的功率电路。

19.根据权利要求18所述的控制系统,其中所述电路与制动器相关联。

20.根据权利要求15所述的控制系统,还包括至少一个dc-dc转换器,其被配置为在所述第一操作模式期间转换所述至少一个能量存储组件中存储的能量以间歇性地供应所存储的能量,并且其中所述至少一个处理器被配置为检测至少一个能量存储组件中存储的能量水平,并且基于所检测的水平激活所述dc-dc转换器,从而使所述至少一个能量存储组件放电。

21.根据权利要求15所述的控制系统,其中所述检测器、所述开关和所述至少一个处理器集成在asic电路内。

22.根据权利要求15所述的控制系统,其中所述至少一个处理器还被配置为基于所述能量发生器的操作参数在所述第一操作模式和所述第二操作模式之间进行选择。

23.一种非暂态计算机可读介质,包含指令,当所述指令由至少一个处理器执行时,使得所述至少一个处理器执行用于控制能量发生器的操作,所述操作包括:

24.一种用于控制能量发生器的方法,所述方法包括:

25.一种用于流体涡轮机集群的总电压控制器,所述总电压控制器包括:

26.根据权利要求25所述的总电压控制器,其中具有低于所述目标水平的所述dc电压的所述集群中所述至少一个流体涡轮机包括所述集群中的所有流体涡轮机。

27.根据权利要求25所述的总电压控制器,其中每个dc-dc转换器包括升压器或电压调节器中的至少一个。

28.根据权利要求25所述的总电压控制器,其中所述目标电压水平对应于相关联电池的充电电压水平。

29.根据权利要求25所述的总电压控制器,其中所述目标电压水平的范围在14v和15v之间。

30.根据权利要求25所述的总电压控制器,其中所述目标输出电压电平是基于相关联逆变器的阈值电压而变化的范围。

31.根据权利要求25所述的总电压控制器,其中通过使所调节的总dc电压超过阈值来符合所述目标电压水平。

32.根据权利要求25所述的总电压控制器,其中通过将所调节的总dc电压保持在阈值以下而符合所述目标电压水平。

33.根据权利要求25所述的总电压控制器,其中通过将所调节的总dc电压随时间保持在所述目标输出电压水平的预定义范围内而符合所述目标电压水平。

34.根据权利要求25所述的总电压控制器,其中所述流体涡轮机集群是风力涡轮机。

35.根据权利要求25所述的总电压控制器,其中所述流体涡轮机集群是水力涡轮机。

36.一种非暂态计算机可读介质,包含指令,当所述指令由至少一个处理器执行时,使得所述至少一个处理器执行用于控制流体涡轮机集群的总电压的操作,所述操作包括:

37.根据权利要求36所述的非暂态计算机可读介质,其中每个dc-dc转换器包括升压器或电压调节器中的至少一个。

38.根据权利要求36所述的非暂态计算机可读介质,其中所述目标电压水平对应于相关联电池的充电电压水平。

39.根据权利要求36所述的非暂态计算机可读介质,其中所述目标电压水平的范围在14v和15v之间。

40.根据权利要求36所述的非暂态计算机可读介质,其中所述目标电压水平是基于相关联逆变器的阈值电压而变化的范围。

41.根据权利要求36所述的非暂态计算机可读介质,其中所述至少一个处理器通过使所调节的总dc电压超过阈值来使所调节的总dc电压符合所述目标电压水平。

42.根据权利要求36所述的非暂态计算机...

【专利技术属性】
技术研发人员:马克·丹尼尔·法博乔纳森·福布斯
申请(专利权)人:马克·丹尼尔·法博
类型:发明
国别省市:

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