风力发电厂及其风轮机制造技术

本实用新型专利技术描述了一种包括至少一个第一类型的风轮机（1A）的风力发电厂（1），其中第一类型的风轮机（1A）包括用于测量风相关参数的风参数测量系统（2）；至少一个第二类型的风轮机（1B），其中第二类型的风轮机（1B）并不包括风参数测量系统（2）；和用于向所述第二类型的风轮机（1B）提供从由所述第一类型的风轮机（1A）收集的风相关参数推导的风相关参数的数据共享设备（3）。本实用新型专利技术还描述了一种用于在这种风力发电厂（1）中使用的风轮机（1A、1B）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术描述了一种包括至少一个第一类型的风轮机（1A）的风力发电厂（1），其中第一类型的风轮机（1A）包括用于测量风相关参数的风参数测量系统（2）；至少一个第二类型的风轮机（1B），其中第二类型的风轮机（1B）并不包括风参数测量系统（2）；和用于向所述第二类型的风轮机（1B）提供从由所述第一类型的风轮机（1A）收集的风相关参数推导的风相关参数的数据共享设备（3）。本技术还描述了一种用于在这种风力发电厂（1）中使用的风轮机（1A、1B）。【专利说明】风力发电厂及其风轮机
本专利技术描述了一种风力发电厂(wind park)和一种用于风力发电厂的风轮机。
技术介绍
为了能够响应于风向、风力等的变化，风轮机通常配备有用于测量风相关参数诸如风速和风向的一个或者多个传感器。所述测量能够直接地由风轮机的控制器使用。例如，控制器能够使用这些测量来计算用于偏航驱动的偏航角度校正，从而毂能够转动以面对风。风速测量是非常重要的，因为这些能够指示是否应该采取预防措施从而避免损坏风轮机，例如在强风的情形中，转子叶片可以脱离(pitch out of)风或者转子可以停止。这种测量还被用作用于确定风轮机的操作参数以例如最大化能量生产的基础。传感器能够包括机械传感器。例如，风向标能够被用于估计风向。为了估计风速，能够使用转杯风速计或者风车式风速计。更加准确的数据能够由电子传感器例如声学风速计收集。每一种类型的传感器通常配备有某种接口以如果有必要则将测量转换成数字形式，并且将这些转发到能够处理或者解释该数据的器件或者单元的输入。为了获得准确的测量，传感器通常在吊舱外侧上被安装在适当的位置处。这意味着，如果传感器将失效，则维护程序是有必要的，以修理或者更换传感器。还可能有必要关闭风轮机，只要它没有接收任何风相关测量。因此，通常双重地即带有冗余地安装传感器，从而例如如果第一风速计将要失效，则第二个工作中的风速计能够接管。在当今的风力发电厂并且更加具体地将来的风力发电厂中，风轮机的数目能够是非常大的。例如，海上风力发电厂能够容易地包括在成百量级的风轮机，并且在将来风力发电厂的规模将最可能地趋向于增加。风测量传感器(wind measurement sensor),特别地因为必须为每一个风轮机提供两个风测量传感器，因此在现有技术风力发电厂的总体成本中成为相当大的因素。每一个测量系统应该被安装并且被连接到风轮机的控制器，并且每一个测量系统必须被维护。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的在于提供风力发电厂的、一种更加经济的实现。利用风力发电厂并且利用风轮机实现了这个目的。根据本专利技术，该风力发电厂包括至少一个第一类型的风轮机，其中第一类型的风轮机包括风参数测量系统；至少一个第二类型的风轮机，其中第二类型的风轮机并不包括风参数测量系统；和用于向第二类型的风轮机提供由第一类型的风轮机获得的风数据的数据共享设备。根据本专利技术的风力发电厂因此能够包括比现有技术风力发电厂显著地更少的风参数测量系统，并且优点在于能够显著地甚至急剧地降低风参数测量系统的安装和维护成本。本专利技术利用了以下事实，即，通过风力发电厂的风将至少在风力发电厂的某些部分之上呈现本质上均匀的行为。例如，可以假设在风力发电厂的一个部分之上风速是相对恒定的，并且这同样适用于风向或者其它可测量参数诸如温度、空气压力等。通过使用仅仅在第一类型的风轮机上安装的设备在选择点处收集这种信息，并且通过与第二类型的风轮机共享这项信息，能够以显著更低的成本实现根据本专利技术的风力发电厂，但是它的风轮机仍然能够同样准确地响应于风况中的任何变化。根据本专利技术，利用用于测量风相关参数的风参数测量系统和用于与风力发电厂的其它风轮机共享风相关参数的风数据输出，用于在这种风力发电厂中使用的风轮机被实现用于作为第一类型的风轮机执行；或者利用用于从该风力发电厂中的远程源获得风相关参数的风数据输入被实现用于作为第二类型的风轮机执行。能够使用根据本专利技术的风轮机计划新的风力发电厂，从而能够最初不带任何风参数测量系统地构造某些风轮机，而其它风轮机被构建为包括风参数测量系统。相反，第二类型的风轮机设置有风数据输入从而这些风轮机只是能够从另一个源例如从第一类型的一个或者多个风轮机接收风数据。根据本专利技术，这种风力发电厂的控制包括以下步骤:利用第一类型的风轮机的风参数测量系统收集风相关参数；在风力发电厂的数据共享设备(data sharingarrangement)中处理风相关参数以推导风数据并且向第二类型的风轮机提供风数据。本专利技术的一个优点在于，风数据的处理不需要如现有技术风力发电厂那样各自地由每一个风轮机执行，而是能够方便地在数据共享设备中，例如在一个中心点处或者在仅仅几个点处执行，并且这项信息然后能够被与第二类型的风轮机共享。因此能够以更加有效率的方式利用或者部署资源诸如分析模块。如在以下说明中揭示地，本专利技术的特别有利的实施例和特征由从属权利要求给出。不同权利要求范畴的特征可以适当地组合以给出未在这里描述的、进一步的实施例。以下，在它的一般上下文中使用了术语“风力发电厂”，即被相对地彼此邻近地置放并且共同地向电力网中馈送的风轮机的布置。风力发电厂能够是在陆上或者海上的。风力发电厂的风轮机通常还由通常被称作“发电厂操纵设备(park pilot)”的普通发电厂控制器控制。以下，在不以任何方式限制本专利技术的情况下，可以假设例如利用用于改变吊舱、毂和转子的方向的偏航驱动器、利用用于改变转子叶片的俯仰角度的俯仰系统等将风轮机实现用于以通常的方式响应于风速或者风向的变化。第一类型的风轮机(以下简单地被称作“第一类型风轮机”)能够经由任何适当的通信装置向数据共享设备提供它们收集的风数据。同样地，数据共享设备能够使用任何适当的通信装置向第二类型的风轮机(以下简单地被称作“第二类型风轮机”)提供风数据。在本专利技术的一个特别优选的实施例中，数据共享设备包括用于连接风力发电厂的风轮机的控制装置的网络。这种网络能够包括连接风力发电厂的风轮机的风轮机控制器的局域网(LAN)0这是一种特别有利的实现，因为风轮机的风轮机控制器通常已经被实现用于响应于风数据并且控制有关部件(偏航驱动器、俯仰控制器等)。这个实施例能够要求最小的更改，因为风力发电厂的风轮机的风轮机控制器通常已经使用某种网络而被连接到一起。能够收集并且然后使用相对于风轮机位于某个适当的点处的专用数据共享设备分布风数据。然而，在本专利技术的一个优选实施例中，数据共享设备位于该风力发电厂的发电厂控制器中。这可能是一种特别有利的实现，因为发电厂控制器通常已经配备有用于处理数据的处理单元，和用于与风力发电厂的风轮机通信的通信装置。在本专利技术的一个优选实施例中，数据共享设备能够包括分布式系统，该分布式系统包括风力发电厂的风轮机的处理单元。例如，能够在被传递之前，例如在被馈送到网络中之前在第一类型风轮机的分析单元中分析或者以其它方式处理由第一类型风轮机递送的风数据。同样地，第一类型风轮机能够只是将它们的风数据馈送到网络中，并且任何风轮机控制器与它在第一类型风轮机还是第二类型风轮机中无关地均能够分析该数据，以例如决定哪一个第二类型风轮机应该接收源自特定的第一类型风轮机的风数据。然而，优选地，数据共享本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电厂（1），包括?至少一个第一类型的风轮机（1A），其中所述第一类型的风轮机（1A）包括用于测量风相关参数的风参数测量系统（2）；?至少一个第二类型的风轮机（1B），其中所述第二类型的风轮机（1B）并不包括风参数测量系统（2）；和?用于向所述第二类型的风轮机（1B）提供从由所述第一类型的风轮机（1A）收集的风相关参数推导的风相关参数的数据共享设备（3）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：K汤森，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：实用新型
国别省市：