用于运行风能设备的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于控制至少一个风能设备(100)的方法，其中至少一个风能设备(100)配置为用于将电功率馈入到供电网(120)中，以及根据所述供电网(120)中的功率供应将电有功功率馈入到所述供电网(120)中，或者从所述供电网(120)中提取电有功功率并且将所述电有功功率输送给至少一个所述风能设备(100)的至少一个电消耗器，根据所述供电网(120)的另外的状态变量将电无功功率馈入到所述供电网(120)中，或者从所述供电网(120)中提取电无功功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于至少一个风能设备的方法。此外，本专利技术涉及一种风能设备并且本专利技术也涉及一种具有多个风能设备的风电场。
技术介绍
风能设备通常是已知的。所述风能设备从风中产生电能并且将所述电能馈入到供电网中。除此之外，在多年前就已经提出：风能设备向供电网中馈电，使得所述风能设备也超出纯提供能量的范畴支持供电网。US6,784,564例如描述了一种方法，其中根据电网电压减小所馈入的有功功率。涉及与电网频率有关的功率调节的方法从US6,891,281中已知。US6,965,174描述了根据电网电压设定相位角。这样的措施是重要的并且(尤其在分散式电网中)能够有助于改进电网质量并且有时甚至首次能够实现或持久地保证供电网或其中至少一个部段的稳定的运行。但是，目前至少在德意志联邦共和国中风能设施在电网中的份额日益增大，无疑仍有许多国家将跟随德意志联邦共和国。因此，风能设施在今后对于稳定供电网而言也承担大的、可能越来越多的责任。因此研发并且尽可能进一步改进其支持电网的能力。
技术实现思路
因此，本专利技术所基于的目的是：解决至少一个在上文中所提到的问题。尤其应提出如下解决方案，所述解决方案有助于进一步改进通过风能设备对供电网的支持。至少应提出关于已知的方法或者系统的替选的解决方案。德国专利商标局在对于本PCT申请的优先权申请中检索到下述现有技术：DE102005041927B4、DE102005049426B4、DE102008037449B4、DE102011007037A1和WO2003/058063A1.。根据本专利技术提出根据权利要求1所述的方法。该方法控制至少一个风能设备，所述风能设备配置成用于将电功率馈入到供电网中。只要在技术上是有意义的，那么结合单独的风能设备的阐述也涉及多个风能设备以及具有多个风能设备的风电场，即使这没有分别关于每个单独的特征并且在每个单独的优点中提及时也如此。当从所述阐述中得出这同样应用于风能设备或风电场时，这是尤其适用的。因此提出：至少一个风能设备根据供电网中的功率供应将电有功功率馈入到供电网中，或者从供电网中提取电有功功率。特别地，在“正常运行”时，将电有功功率馈入到供电网中，但是在电网中功率过量供应的情况下由至少一个风能设施从电网中提取电有功功率。所述被提取的有功功率随后被输送给至少一个电消耗器，所述电消耗器存在于至少一个风能设备或者风电场中。所述消耗器不一定必须在空间上设置在风能设备中，即使这通常是这种情况。尤其在此提出：使用现有的消耗器。此外，根据供电网的另一状态变量，例如供电网的电网频率或电网电压将电无功功率馈入到供电网中或者从该供电网中提取电无功功率。因此提出一种所谓的“4象限运行”，因此也就是说被馈入的有功功率和被馈入的无功功率能够彼此无关地是正的或负的。所提出的方法因此也明确地包含这两个象限，其中从供电网中提取电有功功率并且馈入无功功率，这是一个象限，并且其中从供电网中提取电有功功率并且同样提取无功功率，这是另一象限。优选地，电消耗器中的至少一个不具有电阻组。也就是说，优选使用至少一个如下消耗器，所述消耗器不仅仅设置作为电阻组等以用于消耗电能，即在技术上正确地表述在没有其它目的情况下用于将电能转换为热能。相反提出：使用如下消耗器，所述消耗器本就设置在风能设备和风电场中。因此仅通过所提出的用于运行至少一个风能设备的方法就已经能够实现进步，而不必附加地设置设备。待用于接收在一种情况下从供电网中提取的电功率的一个或多个电消耗器例如能够包括用于加热转子叶片的叶片加热装置。同样，能够使用用于加热发电机的发电机加热装置。以吊舱加热装置作为其它实例，所述吊舱加热装置能够加热风能设备的吊舱的内部。此外考虑用于加热风能设备塔的塔加热装置。尤其使用现有的加热装置或加热设备能够实现将不可忽略的电能量转换为热能，所述热能能够放射到周围环境。但是尽管如此也可以考虑其它消耗器，例如相应的风能设备的发电机，所述发电机能够以马达驱动运行的方式运行。由此能够将能量的一部分转化为空气运动。原则上也可以考虑在此驱动发电机，使得所述发电机被加热并且就此而言用作为其它的消耗器以将电能转换为热能。尽管如此在此需相应谨慎地进行，以便不损坏发电机。尤其提出：当存在功率下降的必要性时，消耗器才运行。所提到的在此也应被使用的消耗器分别设置用于执行特定的功能、即消耗器功能，所述消耗器功能分别与所述消耗器相关联。在叶片加热装置中这是加热叶片的功能。在发电机加热装置中这是加热发电机的功能并且必要时也是干燥发电机的功能。所述相应的消耗器功能通常仅在特定的情况下执行，也就是说，叶片加热装置尤其当识别到结冰并且应解冻冰时运行。但是在此提出：与这种消耗器功能的需求无关地运行相应的消耗器，也就是说，例如在盛夏也运行叶片加热装置。相应地也根据一个实施方式提出：从供电网中提取的电功率用于：与是否存在除冰的需求无关地运行至少一个除冰设备、尤其叶片加热装置。尤其与是否存在结冰、是否预期结冰或者究竟是否可能结冰无关。也就是说，即使在盛夏也运行除冰设备。优选地，即使对于本身在任何时候从未预期会结冰的地点，风能设备也装配有除冰设备。此外或者替选地提出：借助于所提取的功率或者其一部分与是否存在进行干燥的需求无关地运行用于干燥发电机或者用于干燥风能设备的另一功能单元的至少一个干燥装置。本来就存在的发电机加热装置或者其它干燥装置因此能够在从供电网中提取功率的情况下用作为消耗器。供电网中的功率供应能够视为供电网的状态变量。据此来馈入或者提取无功功率的其它状态变量优选包括：供电网的电网频率和/或供电网的电网电压。也就是说，根据这些实施方式，有功功率的馈入或者提取根据功率供应来设定而无功功率的馈入或者提取根据电网频率和/或电压电压来实行。在此，无功功率的与电网频率和/或电网电压相关的馈入或者提取不仅定性地而且定量地与所提到的状态变量相关。也就是说，无功功率的水平以及动态的升高或者下降能够与所提到的电网状态变量相关。同样地，电网状态变量的水平和/或特性能够被认定为标准。优选地，所述方法使用频率逆变器，以便将有功功率和无功功率馈入到供电网中或者从供电网中提取有功功率和无功功率。由此可行的是，将所述馈入或提取操作与风能设备的、尤其发电机的工作方式完全去耦。每个设备控制装置都能够在匹配规定的情况下首先不变地继续运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制至少一个风能设备(100)的方法，其中至少一个所述风能设备(100)配置为用于将电功率馈入到供电网(120)中，并且根据所述供电网(120)中的功率供应‑将电有功功率馈入到所述供电网(120)中，或者‑从所述供电网(120)中提取电有功功率并且将所述电有功功率输送给至少一个所述风能设备(100)的至少一个电消耗器，以及根据所述供电网(120)的另外的状态变量‑将电无功功率馈入到所述供电网(120)中，或者‑从所述供电网(120)中提取电无功功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.05 DE 102013222452.41.一种用于控制至少一个风能设备(100)的方法，其中
至少一个所述风能设备(100)配置为用于将电功率馈入到供电网
(120)中，并且
根据所述供电网(120)中的功率供应
-将电有功功率馈入到所述供电网(120)中，或者
-从所述供电网(120)中提取电有功功率并且将所述电有功功率
输送给至少一个所述风能设备(100)的至少一个电消耗器，以及
根据所述供电网(120)的另外的状态变量
-将电无功功率馈入到所述供电网(120)中，或者
-从所述供电网(120)中提取电无功功率。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中至少一个、多个或者所有的所述电消耗器不具有电阻组和/或
配置为用于执行不仅仅以将电能转换为热能为目的的功能。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其中所述电消耗器中的至少一个电消耗器选自：
-用于加热转子叶片(108)的叶片加热装置，
-用于加热发电机的发电机加热装置，
-用于加热吊舱(104)的吊舱加热装置，
-用于加热风能设备塔(102)或其部段的塔加热装置，和
-在马达驱动的运行中相应的所述风能设备(100)的发电机。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
-至少一个所述消耗器设置用于执行消耗器功能，以及
-将从所述供电网(120)中提取的所述电功率用于与在此刻是否
存在对所述消耗器的消耗器功能的当前需求无关地运行相应的、至少一
个所述电消耗器。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
将从所述供电网(120)中提取的所述电功率用于
-与是否存在除冰的需求无关地、尤其与是否存在结冰、是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑尔格·吉茨，
申请(专利权)人：乌本产权有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE