專利名稱：控制水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的輸出的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的輸出的方法，尤其是經(jīng)由用于該輸出的傳輸系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法，該輸出附加地在降低的發(fā)電機(jī)輸出的時(shí)間段內(nèi)提供對(duì)傳輸系統(tǒng)中的故障情況的監(jiān)控。
背景技術(shù)：
對(duì)環(huán)境警告的日益關(guān)注以及對(duì)依賴非再生資源的抵觸已經(jīng)導(dǎo)致了對(duì)可再生能源系統(tǒng)(例如太陽(yáng)能、風(fēng)能、熱能以及潮汐能)的更多利用。后者包括在潮汐流的區(qū)域中安裝渦輪發(fā)電機(jī)，并且將潮汐的能量轉(zhuǎn)換成電能。參見(jiàn)圖1和圖2，在PCT申請(qǐng)PCT/EP2007/006258描述了水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的一個(gè)示例。發(fā)電機(jī)10具有直接驅(qū)動(dòng)的無(wú)軸永磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)。發(fā)電機(jī)10包括環(huán)形定子12和轉(zhuǎn)子14，定子12具有繞轉(zhuǎn)子12外周布置的多個(gè)線圈17 (圖2)。轉(zhuǎn)子14包括內(nèi)邊緣16，內(nèi)邊緣16限定了一個(gè)開(kāi)口中心。轉(zhuǎn)子14還包括限定在內(nèi)邊緣16和外邊緣20之間的總體徑向延伸的葉片18的陣列。轉(zhuǎn)子14還包括繞外邊緣20布置的磁體21的陣列(圖2)。定子 12同心地圍繞轉(zhuǎn)子14，其中多個(gè)線圈為磁體提供了磁通返回通路。發(fā)電機(jī)10位于潮汐流的區(qū)域中，使得海水通過(guò)發(fā)電機(jī)10的運(yùn)動(dòng)對(duì)葉片18產(chǎn)生作用，由此造成轉(zhuǎn)子14在定子12內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。磁體相對(duì)于定子12線圈的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致由磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)在每個(gè)線圈中感應(yīng)出了 EMF。這些感應(yīng)出的EMF提供了從渦輪發(fā)電機(jī)10輸出的電能。隨著對(duì)這種潮汐能發(fā)電機(jī)越來(lái)越多的利用，能夠精確并有效地控制發(fā)電機(jī)的操作 (尤其是確保渦輪發(fā)電機(jī)工作在其最佳的“葉尖速度比”下工作)變得更加重要?！叭~尖速度比”是渦輪的葉片的尖端的轉(zhuǎn)速與潮汐流的實(shí)際速度之間的比值，其一般取決于渦輪設(shè)計(jì)，其中每個(gè)渦輪具有針對(duì)由該渦輪產(chǎn)生的最佳發(fā)電的最佳葉尖速度比。因此，渦輪的工作速度應(yīng)該變化來(lái)確保針對(duì)可獲得的水平或潮汐能的最佳輸出功率。此外，根據(jù)主電網(wǎng)的要求，有時(shí)必須使所產(chǎn)生的功率輸出“回調(diào)(rim back)”。在標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)電器系統(tǒng)中，從發(fā)電器提取的能量的大小可通過(guò)改變工作電壓或頻率來(lái)控制。該控制通常針對(duì)發(fā)電機(jī)局部執(zhí)行。通常很容易為了投入使用、檢修測(cè)試、維護(hù)和設(shè)置調(diào)節(jié)而獲取發(fā)電機(jī)及相關(guān)控制器。除了控制器之外，可再生能源發(fā)電機(jī)通常在發(fā)電機(jī)附近布置能量轉(zhuǎn)換和監(jiān)控設(shè)備，以便迅速地將輸出功率轉(zhuǎn)換成固定電壓和頻率，并且監(jiān)控每個(gè)單獨(dú)的發(fā)電機(jī)的情況。傳遞輸出功率的傳輸系統(tǒng)利用固定至特定值的電壓和頻率，在相對(duì)小的容限帶隙內(nèi)在高電壓下長(zhǎng)距離工作。因此，發(fā)電器輸出的電壓一般遞升值與利用變壓器的發(fā)電器相近的傳輸電平。在維護(hù)渦輪以確保在惡劣的水下環(huán)境中的連續(xù)有效工作方面，利用潮汐能存在嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。水下渦輪發(fā)電機(jī)的安裝和退役相對(duì)昂貴，并且對(duì)系統(tǒng)中的各種組件進(jìn)行常規(guī)維護(hù)也不經(jīng)濟(jì)。并且，也不能靈活地在水下發(fā)電機(jī)附近增加敏感電子設(shè)備、功率轉(zhuǎn)換和/或冷卻系統(tǒng)(即，要求常規(guī)檢修和日常維護(hù)以保持長(zhǎng)期可靠性的組件)。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于的控制水輪的轉(zhuǎn)速及水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的輸出的替換系統(tǒng)和方法，其消除了控制和監(jiān)控位于水下發(fā)電機(jī)附近的組件的必要。

發(fā)明內(nèi)容
由此，提供了一種用于利用至少一個(gè)水下功率電纜從遠(yuǎn)程變電站遠(yuǎn)程地控制由至少一個(gè)離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的輸出功率的方法，該水下功率電纜將功率從所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)傳輸至所述變電站，該方法包括改變水下功率電纜的線電壓以控制渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的步驟，該渦輪發(fā)點(diǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)速與渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率相關(guān)。
通過(guò)渦輪發(fā)電機(jī)處呈現(xiàn)的傳輸線電壓以及潮汐速度來(lái)控制渦輪發(fā)電機(jī)的渦輪轉(zhuǎn)速，其中轉(zhuǎn)速與所產(chǎn)生的輸出功率水平相關(guān)。由于發(fā)電機(jī)的線電壓改變，可直接控制渦輪速度至在該水平下潮汐沒(méi)有旋壓渦輪的這樣一個(gè)水平，由此發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率水平可按需調(diào)節(jié)。使用功率傳輸系統(tǒng)來(lái)控制渦輪發(fā)電機(jī)的輸出實(shí)現(xiàn)了對(duì)位于遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)位置的發(fā)電機(jī)輸出的適當(dāng)控制，這實(shí)現(xiàn)了更有效的系統(tǒng)監(jiān)控及維護(hù)。由于水下功率電纜的線電壓可由遠(yuǎn)程功率變電站改變，所以這就實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速的遠(yuǎn)程控制，并且由此實(shí)現(xiàn)了離岸渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的功率水平的遠(yuǎn)程控制。消除了控制海中發(fā)電機(jī)位置處電路的必要?？梢岳斫獾氖?，遠(yuǎn)程功率變電站可以是岸上變電站。優(yōu)選地，線電壓的改變正比于在渦輪發(fā)電機(jī)處可獲得的潮汐能，使水下功率電纜的線電壓提供了針對(duì)可獲取的潮汐能的渦輪發(fā)電機(jī)的最佳葉尖速度比。可由渦輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的輸出功率的量由該發(fā)電機(jī)處可獲取的潮汐能確定?？色@得越多的潮汐能，則發(fā)電機(jī)可產(chǎn)生更多數(shù)量的輸出功率。由此，更高潮汐流的時(shí)間段的最佳渦輪操作處于更高速度，以保持最佳葉尖速度比。類似地，如果可獲取的潮汐能有所下降，則最佳渦輪操作處于更低的葉尖速度以保持最佳葉尖速度比。由于渦輪轉(zhuǎn)速與允許渦輪在其下操作的傳輸線電壓相關(guān)，所以線電壓可改變來(lái)確保渦輪發(fā)電機(jī)總是在其最佳電平下工作。優(yōu)選地，方法包括步驟(i)監(jiān)控在至少一個(gè)離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)處可獲得的潮汐能的信號(hào)表示，所述信號(hào)表示是在所述遠(yuǎn)程變電站通過(guò)所述水下功率電纜接收到的；(ii)從所述遠(yuǎn)程變電站調(diào)節(jié)所述水下功率電纜的線電壓，其中在可獲取的潮汐能下降時(shí)降低所述線電壓，并且在可獲取的潮汐能增大時(shí)增大所述線電壓；以及(iii)重復(fù)步驟(i)至(ii)，使得所述水下功率電纜的線電壓電平正比于可獲取的潮汐能而變化。優(yōu)選地，對(duì)于所述水下功率電纜的給定線電壓值執(zhí)行步驟(i)，并且其中可獲得的潮汐能的所述信號(hào)表示是所述給定線電壓值下的輸出功率水平，并且其中步驟(ii)還包括將線電壓值更新為調(diào)節(jié)后的線電壓值。由于潮汐渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生輸出功率直接正比于該時(shí)刻可獲取的潮汐能，所以所產(chǎn)生的輸出功率的水平表示了可獲取的潮汐能的當(dāng)前強(qiáng)度。利用所產(chǎn)生的輸出功率的水平表示當(dāng)前潮汐流強(qiáng)度意味著不要求附加的潮汐流監(jiān)控組件和通信網(wǎng)絡(luò)，這是因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)監(jiān)控所產(chǎn)生的輸出功率的水平的變化來(lái)判斷潮汐流強(qiáng)度的改變。
優(yōu)選地，方法包括步驟(i)接收所述至少一個(gè)離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率將被限制的限制情況的信號(hào)，包括希望由所述至少一個(gè)離岸水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的輸出功率的一組水平的表示；(ii)監(jiān)控所述至少一個(gè)離岸水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的、通過(guò)所述水下功率電纜在所述遠(yuǎn)程變電站接收到的輸出功率；(iii)比較監(jiān)控到的輸出功率水平與所述設(shè)置的輸出功率水平；(iv)從所述遠(yuǎn)程變電站調(diào)節(jié)所述水下功率電纜上的線電壓，該調(diào)節(jié)基于所述比較，使得所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率緊密地跟隨所設(shè)置的輸出功率水平； 以及(ν)重復(fù)(ii)至(iv)，使得監(jiān)控到的輸出功率緊密地跟隨所設(shè)置的輸出功率水平，直到限制情況消除。有時(shí)希望能夠“回調(diào)”發(fā)電機(jī)的輸出，例如如果由于傳輸限制而使傳輸系統(tǒng)操作人員可能發(fā)送暫時(shí)降低發(fā)電直到限制消除的請(qǐng)求。在這種情況下，可以改變水下功率電纜的線電壓，直到達(dá)到了所設(shè)置的輸出功率水平。在限制消除之后，可以再次改變線電壓以將輸出功率帶入最佳水平。優(yōu)選地，在另一實(shí)施例中，該方法提供用于利用水下功率電纜從遠(yuǎn)程變電站遠(yuǎn)程地控制離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的陣列的輸出功率，所述水下功率電纜將功率從所述陣列傳輸至所述遠(yuǎn)程變電站，所述方法包括改變所述水下功率電纜的線電壓以控制陣列中的渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的步驟，所述陣列中的渦輪發(fā)點(diǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)速與渦輪發(fā)電機(jī)的陣列所產(chǎn)生的輸出功率相關(guān)。按照這個(gè)方式，利用單個(gè)水下功率傳輸電纜可監(jiān)控整個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)陣列的輸出、 以及改變來(lái)控制陣列的總體輸出的線電壓。優(yōu)選地，線電壓的改變正比于在陣列處可獲得的潮汐能，以使水下功率電纜的線電壓提供了實(shí)現(xiàn)了針對(duì)可獲取的潮汐能的由整個(gè)陣列產(chǎn)生的最大功率發(fā)電的陣列中的每個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)的葉尖速度。這確保了陣列的線電壓可改變來(lái)確?？舍槍?duì)主要的潮汐情況從陣列提取的最大量的功率發(fā)電。雖然這可能意味著不是所有或者有可能沒(méi)有渦輪發(fā)電機(jī)工作在其具體的最佳點(diǎn)下，但是這確保了當(dāng)利用單個(gè)功率電纜來(lái)控制陣列時(shí)陣列的總體輸出是最大化的。還可以理解的是，線電壓的變化可以說(shuō)是跟隨了半波正弦信號(hào)，以其與潮汐能的退卻和流動(dòng)并行改變的方式改變?？蛇x地，該方法提供用于從遠(yuǎn)程變電站遠(yuǎn)程地控制離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的陣列的輸出功率，其中陣列中的每個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)具有各自的水下功率電纜，所述水下功率電纜將功率從所述渦輪發(fā)電機(jī)傳輸至所述遠(yuǎn)程變電站，所述方法包括改變每個(gè)水下功率電纜的線電壓以控制陣列中的每個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的步驟，渦輪發(fā)點(diǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)速與渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率相關(guān)。應(yīng)該理解的是，渦輪發(fā)電機(jī)的陣列可包括至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)。優(yōu)選地，線電壓的改變正比于在渦輪發(fā)電機(jī)處可獲得的潮汐能，以使每個(gè)水下功率電纜的線電壓提供了針對(duì)陣列處可獲取的潮汐能的陣列中的每個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)的最佳葉尖速度比。優(yōu)選地，改變水下功率電纜的線電壓以控制渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的步驟是基于渦輪發(fā)電機(jī)處可獲取的預(yù)測(cè)潮汐能的。如果線電壓的變化基于可獲取的潮汐能的預(yù)測(cè)水平，則基于已知的關(guān)于預(yù)測(cè)潮汐的信息等實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)電機(jī)操作的簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制。優(yōu)選地，對(duì)照該時(shí)刻下針對(duì)給定線電壓設(shè)置點(diǎn)所期望的能量的量來(lái)檢查該點(diǎn)處產(chǎn)生的能量的量。給定潮汐能的可預(yù)測(cè)特性，通過(guò)追蹤日期和時(shí)間，可從數(shù)據(jù)庫(kù)得到對(duì)期望的能量的量的估計(jì)，并且如果控制系統(tǒng)和渦輪發(fā)電機(jī)陣列正在正確執(zhí)行，則可對(duì)該估計(jì)進(jìn)行比較以提供監(jiān)控方法。并且，提供了一種用于利用至少一個(gè)水下功率電纜從遠(yuǎn)程變電站遠(yuǎn)程地控制由至少一個(gè)離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率的方法，所述水下功率電纜將功率從所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)傳輸至所述變電站，所述方法包括改變所述水下功率電纜的線電壓以控制所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的步驟，所述渦輪發(fā)點(diǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)速與所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率相關(guān)，其特征在于所述方法包括當(dāng)所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率下降至低于預(yù)定的輸出功率水平時(shí)保持所述水下功率電纜上的最小線電壓水平的步驟。由于在水下功率電纜上保持了最小電壓水平，所以實(shí)現(xiàn)了平潮時(shí)間段期間對(duì)電纜中的故障情況的監(jiān)控。并且，由于功率電纜上的電壓變化范圍減小，作用于功率電纜上的電張力減小，從而增大了電纜壽命。優(yōu)選地，線電壓的改變正比于在渦輪發(fā)電機(jī)處可獲得的潮汐能，并且特征還在于所述方法還包括當(dāng)渦輪發(fā)電機(jī)處可獲得的潮汐能下降至渦輪發(fā)電機(jī)的切斷速度之下時(shí)保持水下功率電纜上的最小線電壓的步驟。優(yōu)選地，線電壓在與低于其則所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)不會(huì)產(chǎn)生輸出功率的第一值相對(duì)應(yīng)的第一值與所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)在該電平下產(chǎn)生最大功率的第二值之間改變。優(yōu)選地，最小線電壓電平介于渦輪發(fā)電機(jī)的峰值電壓的25% -35%之間?？蛇x地，最小線電壓電平在開(kāi)路或“回調(diào)”工作期間遠(yuǎn)遠(yuǎn)更高。并且，可能存在最小電平高達(dá)峰值電壓的50-60%的情況。而且，可以理解的是，在渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的功率達(dá)到0之前(即，在可獲取的潮汐能達(dá)到渦輪發(fā)電機(jī)的切斷速度之前)，線電壓可保持在最小電平。優(yōu)選地，所述方法包括步驟(i)監(jiān)控在所述至少一個(gè)離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)處可獲得的潮汐能的信號(hào)表示，所述信號(hào)表示是在所述遠(yuǎn)程變電站通過(guò)所述水下功率電纜接收到的；(ii)從所述遠(yuǎn)程變電站調(diào)節(jié)所述水下功率電纜的線電壓，其中在可獲取的潮汐能下降時(shí)降低所述線電壓，并且在可獲取的潮汐能增大時(shí)增大所述線電壓；以及(iii)重復(fù)步驟⑴至(ii)，使得所述水下功率電纜的線電壓電平正比于可獲取的潮汐能而變化，其特征在于所述方法還包括步驟(iv)無(wú)論何時(shí)，只要所述至少一個(gè)離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)處可獲取的潮汐能下降至低于所述潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的切斷速度之下，則保持水下功率電纜上的最小線電壓電平。
優(yōu)選地，該方法還包括步驟在保持水下功率電纜上的最小線電壓電平的同時(shí)，監(jiān)控水下功率電纜所形成的電路的狀態(tài)以判斷電纜中故障的存在。優(yōu)選地，該方法提供用于利用水下功率電纜從遠(yuǎn)程變電站遠(yuǎn)程地控制離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的陣列的輸出功率，所述水下功率電纜將功率從所述陣列傳輸至所述遠(yuǎn)程變電站，所述方法包括改變所述水下功率電纜的線電壓以控制陣列中的渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的步驟，所述陣列中的渦輪發(fā)點(diǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)速與渦輪發(fā)電機(jī)的陣列所產(chǎn)生的輸出功率相關(guān)， 其特征在于所述方法包括當(dāng)至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率下降至低于預(yù)定的輸出功率水平時(shí)保持所述水下功率電纜上的最小線電壓水平的步驟。


現(xiàn)在將僅僅通過(guò)示例的方式參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1示出了一個(gè)已知的潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)；圖2示出了圖1的發(fā)電機(jī)的一部分的截面圖；圖3示出了與岸上變電站相連的圖1的發(fā)電機(jī)；圖4是針對(duì)潮汐流的不同水平中的樣本渦輪發(fā)電機(jī)的多個(gè)轉(zhuǎn)矩速度曲線的示圖；圖5是針對(duì)一個(gè)樣本渦輪發(fā)電機(jī)的電壓和電流的示圖；圖6是針對(duì)本發(fā)明的方法的樣本控制算法的示意圖；圖7是示出了水下功率電纜的傳輸線電壓相對(duì)于潮汐速度的樣本變化的示圖；圖8是示出了渦輪發(fā)電機(jī)的相對(duì)于在該渦輪發(fā)電機(jī)處的潮汐流的速度最佳葉尖速度；以及圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)樣本潮汐流情況、針對(duì)半日潮而在M小時(shí)的時(shí)間段內(nèi)施加至與離岸潮汐渦輪發(fā)電機(jī)耦接的水下功率電纜的線電壓。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖2，離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)10被安裝在潮汐流的區(qū)域中。發(fā)電機(jī)10 經(jīng)由水下功率電纜M連接至岸上變電站22。變電站22提供水電發(fā)電機(jī)網(wǎng)絡(luò)與電力分配網(wǎng) 26之間的接口。功率電纜M在離岸渦輪10至岸上變電站22之間的距離上傳遞發(fā)電機(jī)10 所產(chǎn)生的功率?？傮w上，渦輪10所產(chǎn)生的AC功率在經(jīng)由功率電纜M傳遞之前先被整流為 DC。可以理解的是，雖然圖2中的系統(tǒng)示出了單個(gè)水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)10，但是水下功率電纜M可連接至作為潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)10陣列的一部分的其它渦輪發(fā)電機(jī)。 水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)10的陣列可包括并行連接的多個(gè)發(fā)電機(jī)，這多個(gè)發(fā)電機(jī)將功率分配給同一功率電纜?？蛇x地，水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)10的陣列可包括位于同一潮汐區(qū)域中的多個(gè)發(fā)電機(jī)，這多個(gè)發(fā)電機(jī)將功率分配給一系列的功率電纜。隨后可經(jīng)由單個(gè)功率電纜M將陣列中的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的累積功率傳遞回岸上變電站22?？蛇x地，陣列中的每個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)10可通過(guò)與該渦輪發(fā)電機(jī)10關(guān)聯(lián)的各自的水下功率電纜M連接至岸上變電站22。岸上變電站22包括適當(dāng)?shù)墓β兽D(zhuǎn)換及功率變換設(shè)備。功率轉(zhuǎn)換設(shè)備可包括能夠操作來(lái)改變水下功率電纜M上的DC線電壓的控制器。在系統(tǒng)的優(yōu)選操作中，電纜M上的DC電壓的變化以與發(fā)電機(jī)10處可獲得的潮汐能的量成比例的方式執(zhí)行。對(duì)于最佳操作， 發(fā)電機(jī)10的輸出功率沿著電纜M，在強(qiáng)潮汐情況期間以高壓、在弱潮汐情況期間以低壓傳遞。應(yīng)該理解的是，所感應(yīng)出的電壓具有足夠高的電平以適合于在長(zhǎng)距離(例如，從遠(yuǎn)程離岸潮汐發(fā)電機(jī)至岸上變電站和電網(wǎng))上傳送功率。在特定潮汐流水平之上，渦輪轉(zhuǎn)速正比于允許渦輪發(fā)電機(jī)10工作的電壓。為了從潮汐流不斷汲取最大功率，必須使渦輪在固定葉尖速度比下工作。該葉尖速度比是葉片的葉尖的轉(zhuǎn)速與潮汐流的實(shí)際速度之間的比值。如果葉尖的速度實(shí)際上與潮汐速度相同，那么該葉尖速度比為1。針對(duì)特定渦輪發(fā)電機(jī)的最佳葉尖速度比通過(guò)針對(duì)特定渦輪的葉片18 設(shè)計(jì)來(lái)確定。因此，期望與流速正比地改變轉(zhuǎn)速，以確保渦輪發(fā)電機(jī)10的最佳工作。由于控制了轉(zhuǎn)速，則可以針對(duì)發(fā)電機(jī)10處可獲得的潮汐功率以最佳水平保持發(fā)電機(jī)10的輸出功率。利用控制器通過(guò)將水下功率電纜M上的DC線電壓的電平控制成正比于潮汐速度來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的控制，從而允許單個(gè)渦輪在固定的葉尖速度比下工作，或者渦輪陣列盡量接近針對(duì)陣列的最佳葉尖速度比工作。在相對(duì)恒定的潮汐速度的區(qū)域中，渦輪的最佳轉(zhuǎn)速取決于針對(duì)渦輪的轉(zhuǎn)矩速度曲線。參見(jiàn)圖4，對(duì)照四個(gè)不同潮汐速度水平針對(duì)具體的渦輪示出了轉(zhuǎn)矩速度曲線，其中示出了隨著渦輪轉(zhuǎn)速變化而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化、以及各種轉(zhuǎn)矩速度曲線的最佳點(diǎn)。該曲線示出的最佳點(diǎn)表示電壓和電流，圖5示出了更多的細(xì)節(jié)。從示圖可以看出，4m/s的潮汐流時(shí)的最佳功率輸出出現(xiàn)在大約17RPM的葉尖速度處，由此得到大約520kNm的輸出轉(zhuǎn)矩。從V-I 示圖可以看出，為了以17RPM操作渦輪，必須在4，200V下操作電纜。渦輪葉尖速度自該點(diǎn)的任何增大或減小都將造成輸出功率的相應(yīng)下降。雖然操作人員對(duì)傳輸線電壓的手工控制是可行的，但是還可以預(yù)見(jiàn)的是，可以例如經(jīng)由位于岸上功率變電站22的可編程邏輯控制器(PLC)實(shí)現(xiàn)的控制邏輯或其它適當(dāng)?shù)奶幚硌b置自動(dòng)規(guī)定控制操作。PLC或處理裝置可操作來(lái)改變水下功率電纜M的傳輸線電壓。參見(jiàn)圖6，示出了一個(gè)樣本控制算法。該算法可操作來(lái)在DC電壓值的范圍內(nèi)改變傳輸線電壓，從而確保最佳功率發(fā)電。在算法的初始100，線電壓被設(shè)置為起始電壓X(步驟102)。隨后，控制器在步驟 104針對(duì)水下功率電纜M上所設(shè)置線電壓值X的測(cè)量發(fā)電機(jī)10所產(chǎn)生的功率輸出?？赏ㄟ^(guò)對(duì)一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的DC輸出功率水平求平均來(lái)執(zhí)行該測(cè)量動(dòng)作。針對(duì)該具體線電壓X測(cè)得的功率水平隨后在步驟106被記錄下來(lái)。功率電纜上的傳輸線電壓隨后增大步長(zhǎng)電壓A，由此產(chǎn)生一個(gè)新的電壓電平Y(jié) = X+A(步驟108)。在步驟 110測(cè)量針對(duì)該具體線電壓值Y產(chǎn)生的輸出功率。隨后在步驟112執(zhí)行比較操作，比較線電壓Y處測(cè)得的輸出功率的水平以及線電壓X處記錄的輸出功率的水平。如果當(dāng)前測(cè)得的輸出功率的水平大于所記錄的針對(duì)線電壓X的功率水平，那么這表示線電壓Y值由于更接近針對(duì)該發(fā)電機(jī)的最佳葉尖速度比(部分地由渦輪發(fā)電機(jī)10處可獲得的潮汐能所確定)的葉尖速度比而得到改進(jìn)的輸出功率發(fā)電。
根據(jù)渦輪特征曲線(參見(jiàn)圖4)的當(dāng)前位置，進(jìn)一步增大傳輸線電壓可能會(huì)造成增大的功率輸出。在改點(diǎn)處，線電壓被進(jìn)一步增大步長(zhǎng)電壓A，由此得到新的傳輸線電壓電平 Z = Y+A(步驟 114)。針對(duì)該具體線電壓Z測(cè)得的功率水平隨后在步驟116中被記錄下來(lái)。隨后在步驟 118執(zhí)行比較操作，比較線電壓Z處測(cè)得的輸出功率的水平以及線電壓Y處記錄的輸出功率的水平。如果測(cè)得的輸出功率Z的水平大于所記錄的針對(duì)線電壓Y的功率水平，那么渦輪特征曲線上的最佳點(diǎn)有可能還沒(méi)有達(dá)到。算法隨后往回循環(huán)，對(duì)X進(jìn)行賦值以使X = Z(步驟120)，并且返回算法的步驟108，以進(jìn)一步測(cè)試輸出功率水平。但是，如果Z處的輸出功率小于Y處的輸出功率，那么很可能Y的傳輸線電壓值提供了最佳功率發(fā)電，并且線電壓值Y在功率電纜M上保持一個(gè)時(shí)間段T (步驟122)，隨后算法返回步驟104。時(shí)間段T被選擇來(lái)提供預(yù)測(cè)潮汐能水平會(huì)多快地劇烈變化與希望多頻繁地改變水下功率電纜M上傳輸線電壓之間的平衡，例如5分鐘。如果步驟112中針對(duì)測(cè)得的線電壓Y的輸出功率小于針對(duì)測(cè)得的線電壓X的輸出功率，那么這表示增大水下功率電纜M上的線電壓將造成所產(chǎn)生的輸出功率的下降。這樣，算法旨在檢查傳輸線電壓的下降是否會(huì)造成提高的輸出功率發(fā)電。這同樣取決于渦輪特征曲線的當(dāng)前位置。首先，在步驟124中線電壓被下降至電平Z = X-A。隨后，在步驟126，控制器測(cè)量針對(duì)線電壓Z產(chǎn)生的輸出功率。隨后在步驟1 進(jìn)行針對(duì)線電壓X測(cè)得的輸出功率水平與針對(duì)線電壓Z測(cè)得的輸出功率水平之間的比較。如果針對(duì)線電壓Z測(cè)得的輸出功率水平小于針對(duì)線電壓X測(cè)得的輸出功率水平， 則最佳輸出功率看起來(lái)產(chǎn)生于線電壓電平X處。由此，線電壓值X在功率電纜M上保持一個(gè)時(shí)間段τ (步驟131)，隨后算法返回步驟104。如果針對(duì)線電壓Z測(cè)得的輸出功率水平大于針對(duì)線電壓X測(cè)得的輸出功率水平， 則進(jìn)一步降低傳輸線電壓電平將造成所產(chǎn)生的輸出功率的相應(yīng)增大(參見(jiàn)圖3)。首先，傳輸線電壓降低至一個(gè)新的電平，賦值X = Z-A (步驟130)。隨后針對(duì)該線電壓電平X測(cè)量針對(duì)該電平產(chǎn)生的輸出功率(步驟13 。在步驟134中，進(jìn)行線電壓X處測(cè)得的輸出功率水平與線電壓Z處測(cè)得的輸出功率水平之間的比較。如果線電壓Z處測(cè)得的輸出功率水平大于線電壓X處測(cè)得的輸出功率水平，則線電壓Z得到針對(duì)可獲得的潮汐能的當(dāng)前水平的最佳功率發(fā)電。所以，傳輸線電壓增大回到電平Z (步驟136)，并且線電壓值Z在功率電纜M上保持一個(gè)時(shí)間段T (步驟138)，隨后算法返回步驟104以進(jìn)行進(jìn)一步監(jiān)控。但是，如果輸出功率針對(duì)進(jìn)一步降低的線電壓值繼續(xù)增大，那么算法繼續(xù)降低傳輸線電壓電平，直到達(dá)到了最佳功率發(fā)電(步驟140、142)。所述算法的使用將得到傳輸線電壓的電平的不斷變化，從而確保連續(xù)保持最佳功率發(fā)電。參見(jiàn)圖7，針對(duì)樣本潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)示出了一個(gè)示圖，其中圖示了針對(duì)潮汐流的值的范圍的最佳線電壓電平。從示圖可以看出，最佳電壓隨著潮汐流速度增大而增大，這是因?yàn)樾枰诟叩腞PM下操作渦輪來(lái)保持同樣的最佳葉尖速度比。參見(jiàn)圖8，所示的示圖示出了樣本渦輪相對(duì)于該渦輪處潮汐流速度的最佳渦輪 RPM水平。該關(guān)系應(yīng)該被遵循以保持最佳葉尖速度比?？蓮脑撌緢D中看出潮汐能與轉(zhuǎn)速之間的更線性的關(guān)系。但是，在固定的潮流中，例如3波節(jié)(knot)，渦輪轉(zhuǎn)速高于或低于月 4. 5RPM的任何變化將導(dǎo)致小于最佳功率輸出(參見(jiàn)上述圖4)。雖然所示的樣本算法適于找到針對(duì)最佳功率發(fā)電的傳輸線電壓，但是應(yīng)該理解的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可以實(shí)現(xiàn)該算法的不同變化。例如，同一控制系統(tǒng)還可用來(lái)在需要時(shí)降低發(fā)電輸出一一例如由于傳輸限制，傳輸系統(tǒng)操作人員(例如國(guó)家電網(wǎng)工作人員)可能請(qǐng)求輸出功率暫時(shí)回調(diào)或降低，直到處理了該傳輸限制。一旦接受到該請(qǐng)求，岸上控制系統(tǒng)可相應(yīng)地修改線電壓并且將渦輪的機(jī)臺(tái)(farm)移動(dòng)至遠(yuǎn)離它們的最佳葉尖速度比，直到達(dá)到期望的輸出功率水平。當(dāng)來(lái)自操作人員的限制移除，機(jī)主可回到正常操作。并且，可以理解的是，操作人員可以在任意時(shí)間中斷算法以允許對(duì)傳輸線電壓電平的手工控制。還可以理解的是，算法可適用于接收附加的輸入信號(hào)，例如來(lái)自渦輪發(fā)電機(jī)上游的潮汐速度傳感器的輸出，從而確保線電壓被調(diào)節(jié)成使得渦輪發(fā)電機(jī)總是在其最佳葉尖速度比下工作。此外，在替換實(shí)施例中，水下功率電纜的線電壓的變化可基于估計(jì)出的在渦輪發(fā)電機(jī)出可獲取的潮汐能。在可以相對(duì)容易地例如通過(guò)潮汐表預(yù)測(cè)潮汐能的水平的位置處， 可以使線電壓的變化基于預(yù)測(cè)的潮汐能水平，從而確保最佳工作。給定渦輪發(fā)電機(jī)處的潮汐流的足夠知識(shí)，則可以簡(jiǎn)單地每6小時(shí)改變一次線電壓，由此設(shè)置渦輪的適當(dāng)?shù)腞PM，其中平潮處允許最小RPM/電壓，在給定一天中由期望峰潮速度支配那一天的最大電壓/rpm， 年的最大電壓出現(xiàn)在春潮期間。應(yīng)該理解的是，例如通過(guò)將線電壓改變至渦輪有目的地停機(jī)的程度，渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的遠(yuǎn)程控制可用來(lái)停止渦輪本身的轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng)該注意到，對(duì)于特定潮汐速度，增大線電壓可實(shí)際地降低可獲得的能量的量，參見(jiàn)圖4。降低線電壓增大了渦輪停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，這是因?yàn)殡S著渦輪減速，功率輸出將有相當(dāng)大的改變。將渦輪速度增大至高于最佳葉尖速度會(huì)造成功率輸出的更漸變的下降，并且這可能是實(shí)現(xiàn)控制的更優(yōu)選的方式。在進(jìn)一步的改進(jìn)中，該方法可用來(lái)處理與平潮水平時(shí)電纜損壞檢測(cè)相關(guān)的問(wèn)題， 并且出于增大所使用的組件的壽命的目的而減小應(yīng)用至水下電纜的強(qiáng)度。在潮汐流的區(qū)域中，可獲取的潮汐能水平在潮汐周期的過(guò)程中改變，S卩，當(dāng)水平面正在增高(上升潮汐，稱為漲潮)時(shí)，以及當(dāng)水平面下降時(shí)(下降潮汐，稱為退潮)。在漲潮期間，潮流將逐漸增大，直到海水在滿潮時(shí)到達(dá)其最高水平。在這時(shí)，潮流到達(dá)其最低點(diǎn)，并且被稱為平潮。一旦到達(dá)平潮，潮流方向反轉(zhuǎn)并且進(jìn)入退潮。類似于漲潮，在退潮期間，潮流將逐漸增大，直到到達(dá)退潮峰。潮流的功率水平隨后逐漸下降，直到海水在低潮時(shí)到達(dá)其最低水平。一旦到了低潮，潮流再次平潮，并且潮流方向反轉(zhuǎn)，且變成漲潮。上述循環(huán)本身不斷重復(fù)，對(duì)于半日潮每天出現(xiàn)兩次(每天兩次高水位以及兩次低水位)，或者對(duì)于全日潮每天一次(每天一個(gè)潮汐循環(huán))。嚴(yán)格地應(yīng)用上述控制方法包括在與可獲取的潮汐能水平相關(guān)的潮汐周期(即，半日潮的每6個(gè)小時(shí)，或者全日潮的每12個(gè)小時(shí))內(nèi)將水下功率電纜的線電壓從OV改變成峰值電壓。該方案存在一些不足?？傮w上，水下功率電纜易于出現(xiàn)諸如由漁具、環(huán)境條件等造成的損壞之類的故障。如果電纜故障在電纜的線電壓為OV時(shí)的平潮期間出現(xiàn)，那么這種故障將不容易被檢測(cè)到。在這種情況下，隨著潮汐功率水平開(kāi)始上升作為潮汐周期的一部分， 并且隨著功率發(fā)電啟動(dòng)，水下功率電纜中未檢測(cè)的故障將造成對(duì)電纜的進(jìn)一步損壞。該損壞將初始地出現(xiàn)在故障區(qū)域，但是如果功率發(fā)電被允許繼續(xù)，則該損害將造成電纜的巨大失效。如果該情況出現(xiàn)，則整個(gè)電纜將需要替換，從而導(dǎo)致沒(méi)有考慮到的用于修復(fù)和替換的開(kāi)銷和時(shí)間。而且，電纜絕緣層上的電張力中的恒定變化降低了其壽命，這是因?yàn)殡娎|絕緣層將逐漸受到極化的損耗。在改進(jìn)的控制方法中，在一旦可獲取的潮汐能低于閾值水平則將固定電壓施加至功率電纜的其它條件下，水下功率電纜的線電壓根據(jù)離岸發(fā)電機(jī)處可獲取的潮汐能水平而改變。在電纜上保持固定電壓，直到可獲取的潮汐能上升至高于閾值。閾值可以選擇為任意潮汐能的值，但是優(yōu)選地是低于該潮汐能水平則渦輪發(fā)電機(jī)不能提取能量的該潮汐能水平。該水平被稱為渦輪的切斷速度。由于在渦輪的切斷速度之下渦輪不能產(chǎn)生能量，所以渦輪可以產(chǎn)生的能、量的總水平將不會(huì)有損失。但是，在水下功率電纜上保持固定電壓將實(shí)現(xiàn)對(duì)任何電纜故障的快速檢測(cè)，這是因?yàn)楣收蠈⒀杆亠@現(xiàn)。一旦檢測(cè)到，出故障的電纜將在對(duì)電纜造成任何其它損壞之前(即，在允許發(fā)電繼續(xù)之前)很容易地與發(fā)電網(wǎng)絡(luò)隔離。利用該方法意味著在故障或者毀壞的情況下，僅僅需要修復(fù)故障附近小部分的電纜，而不是可能要替換整個(gè)電纜。該方法的進(jìn)一步優(yōu)勢(shì)包括延長(zhǎng)的電纜壽命，這是因?yàn)榻档土耸┘又岭娎|的電張力。并且，用于發(fā)電系統(tǒng)中的功率轉(zhuǎn)換設(shè)備和其它電組件可設(shè)計(jì)成具有降低的操作范圍。而且，平潮期間對(duì)故障的早期識(shí)別(即在峰值發(fā)電輸出之前)對(duì)傳輸系統(tǒng)操作人員給出了將會(huì)出現(xiàn)潮汐機(jī)臺(tái)的停用的足夠提醒，這樣替換發(fā)電系統(tǒng)將被用來(lái)彌補(bǔ)不足。為了檢測(cè)電纜故障的存在，系統(tǒng)接地點(diǎn)(earth point)處于岸上并且通過(guò)高阻抗連接?？蓽y(cè)量該阻抗兩端的電壓，并且在健康的條件(即無(wú)故障條件)下期望為0。但是， 應(yīng)該理解的是，各種不同方法可用來(lái)檢測(cè)電纜和線路上的故障(例如，不同保護(hù)、過(guò)流/接地故障電壓不足、中性的電壓偏移等)。所有這些保護(hù)方法要求電路處于活動(dòng)狀態(tài)來(lái)檢測(cè)由于故障引起的狀態(tài)改變。參見(jiàn)圖9，示出了對(duì)于半日潮的在M小時(shí)期間內(nèi)針對(duì)樣本潮汐流條件應(yīng)用至與離岸潮汐渦輪發(fā)電機(jī)耦接的水下功率電纜的線電壓的示圖。從示圖可以看出，隨著潮汐速度 (即潮汐能水平)在峰值漲潮(標(biāo)為‘A’ )與峰值退潮(標(biāo)為‘B’ )之間改變時(shí)，應(yīng)用至水下功率電纜上的電壓相應(yīng)地改變。但是，一旦潮汐速度降低至大約0. 7m/s(即具體渦輪的切斷速度)之下，則電纜線電壓保持為大約1500V。一旦潮汐速度恢復(fù)至切斷速度之上，則線電壓相應(yīng)地再次改變，并且功率發(fā)電可恢復(fù)。應(yīng)該理解的是，施加至水下功率電纜的具體的固定電壓將取決于所采用的渦輪發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)。優(yōu)選地，切斷速度大約是峰值電壓的30%。例如，對(duì)于500V的機(jī)器，對(duì)應(yīng)于切斷速度的電壓大約為150V，同時(shí)對(duì)于3300V的機(jī)器，對(duì)應(yīng)于切斷速度的電壓大約為990V。
還可以理解的是，在利用單個(gè)水下功率電纜控制渦輪發(fā)電機(jī)陣列的情況下可應(yīng)用改進(jìn)方法。在這種情況下，切斷速度對(duì)應(yīng)于低于其則從陣列提取的功率達(dá)到OW的該潮汐能水平。改進(jìn)方法的使用通過(guò)總是保持水下功率電纜上的電壓來(lái)增大電纜壽命，以及提供快速檢測(cè)有故障或有損壞的電纜的手段，實(shí)現(xiàn)了更可靠的操作單個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)或多個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)的方法。本發(fā)明并不限于文本所述的實(shí)施例，而是可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下做出修改或修訂。
權(quán)利要求
1.一種用于利用至少一個(gè)水下功率電纜從遠(yuǎn)程變電站遠(yuǎn)程地控制由至少一個(gè)離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率的方法，所述水下功率電纜將功率從所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)傳輸至所述變電站，所述方法包括改變所述水下功率電纜的線電壓以控制所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的步驟，所述渦輪發(fā)點(diǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)速與所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率相關(guān)，其特征在于所述方法包括當(dāng)所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的輸出功率下降至低于預(yù)定的輸出功率水平時(shí)保持所述水下功率電纜上的最小線電壓水平的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中改變線電壓是正比于在渦輪發(fā)電機(jī)處可獲取的潮汐能的，并且其特征進(jìn)一步在于所述方法還包括當(dāng)渦輪發(fā)電機(jī)處可獲得的潮汐能下降至渦輪發(fā)電機(jī)的切斷速度之下時(shí)保持水下功率電纜上的最小線電壓的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中線電壓在與低于其則所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)不會(huì)產(chǎn)生輸出功率的第一值相對(duì)應(yīng)的第一值與所述至少一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)在該電平下產(chǎn)生最大功率的第二值之間改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述最小線電壓電平介于渦輪發(fā)電機(jī)的峰值電壓的25% -35%之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法包括下列步驟(i)監(jiān)控在所述至少一個(gè)離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)處可獲得的潮汐能的信號(hào)表示，所述信號(hào)表示是在所述遠(yuǎn)程變電站通過(guò)所述水下功率電纜接收到的；( )從所述遠(yuǎn)程變電站調(diào)節(jié)所述水下功率電纜的線電壓，其中在可獲取的潮汐能下降時(shí)降低所述線電壓，并且在可獲取的潮汐能增大時(shí)增大所述線電壓；以及(iii)重復(fù)步驟(i)至(iii)，使得所述水下功率電纜的線電壓電平正比于可獲取的潮汐能而變化，其特征在于所述方法還包括下列步驟(iv)無(wú)論何時(shí)，只要所述至少一個(gè)離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)處可獲取的潮汐能下降至低于所述潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的切斷速度之下，則保持水下功率電纜上的最小線電壓電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括下列步驟在保持水下功率電纜上的最小線電壓電平的同時(shí)，監(jiān)控水下功率電纜所形成的電路的狀態(tài)以判斷電纜中故障的存在。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，用于利用水下功率電纜從遠(yuǎn)程變電站遠(yuǎn)程地控制離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的陣列的輸出功率，所述水下功率電纜將功率從所述陣列傳輸至所述遠(yuǎn)程變電站，所述方法包括改變所述水下功率電纜的線電壓以控制陣列中的渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的步驟，所述陣列中的渦輪發(fā)點(diǎn)機(jī)的轉(zhuǎn)速與渦輪發(fā)電機(jī)的陣列所產(chǎn)生的輸出功率相關(guān)，其特征在于所述方法包括當(dāng)所述離岸潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)的陣列所產(chǎn)生的輸出功率下降至低于預(yù)定的輸出功率水平時(shí)保持所述水下功率電纜上的最小線電壓水平的步馬聚ο
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中改變水下功率電纜的線電壓以控制渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的步驟是基于所述渦輪發(fā)電機(jī)處可獲取的預(yù)測(cè)潮汐能的。
全文摘要
描述了一種用于從遠(yuǎn)程位置控制潮汐水力發(fā)電渦輪發(fā)電機(jī)(10)的輸出不需要控制將被裝在發(fā)電機(jī)附近的電路的方法。通過(guò)利用岸上變電站(22)改變與離岸渦輪相連的水下功率電纜(24)的傳輸線電壓來(lái)控制發(fā)電機(jī)(10)的轉(zhuǎn)速以及發(fā)電機(jī)的輸出功率水平。
文檔編號(hào)H02P9/08GK102439285SQ200980158958
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者D·塔菲, J·艾夫斯, P·鄧恩 申請(qǐng)人:開(kāi)放水知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限公司