[发明专利]风能设施和用于运行风能设施的方法

权利要求书

1.一种用于运行风能设施(200)的方法，所述风能设施用于从风中产生电功率，其中

-所述风能设施(200)具有空气动力学转子，所述空气动力学转子具有转子毂和可在其叶片角(α)方面进行调整的转子叶片(201、202、203)，并且所述空气动力学转子还能够以变化的转速运行，和

-所述风能设施(200)具有与所述空气动力学转子耦联的用于产生发电机功率的发电机，其中

-所述发电机能够以变化的发电机力矩运行，所述方法包括下述步骤：

-确定产生毂弯矩的至少一个力变量(F)，其中

-为了检测所述毂弯矩，在每个转子叶片上执行至少一次应变测量，其中

-在每个叶根(211、212、213)处执行应变测量，并且

-基于所述应变测量针对每个叶片确定关于量值和方向的部分毂弯矩，并且

-将针对所有转子叶片如此确定的这样的部分毂弯矩矢量地累加成总毂弯矩作为所述毂弯矩，

-使用所述毂弯矩来确定负荷变量，所述负荷变量表示由于所述风而作用到所述风能设施(200)上的负荷，其中

-直接确定且直接考虑所述负荷变量，

-当达到或超过负荷极限值时，切换到负荷运行，和

-在所述负荷运行中减小所述转速和/或所述发电机功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于系统方面的估算算法，基于代表负荷的至少一次测量进行所述负荷变量的确定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据在盛行的额定风下的正常运行中作为基本负荷检测到的负荷变量来确定所述负荷极限值，使得所述负荷极限值至少确定为所述基本负荷的两倍的值。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所检测到的负荷来减小所述转速和/或所述发电机功率，使得所述负荷变量不超过所述负荷极限值。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述转速和所述发电机功率减小到，使得

-所述负荷变量不超过所述负荷极限值，

-朝向远离所述风的方向分别调整所述转子叶片(201、202、203)的叶片角(α)，

-所述发电机力矩不超过发电机额定力矩，和

-所述发电机力矩随着风速增大而减小。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

-根据所确定的负荷变量减小所述转速，和

-根据用于所述负荷运行的转速-功率特征曲线来减小所述发电机功率，并且其中

-用于所述负荷运行的转速-功率特征曲线与用于部分载荷运行的转速-功率特征曲线不同，在所述部分载荷运行中，所述风弱到使得无法达到发电机额定功率。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，用于所述负荷运行的转速-功率特征曲线至少在部分转速范围中总是具有比用于所述部分载荷运行的转速-功率特征曲线更高的功率值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，用于所述负荷运行的转速-功率特征曲线在额定转速的10％至90％的转速范围中总是具有比用于所述部分载荷运行的转速-功率特征曲线更高的功率值。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，为了馈送发电机电功率，

-将由所述发电机产生的电流整流并且输送给第一直流电压中间电路，

-将经整流的电流从所述第一直流电压中间电路输送给第二直流电压中间电路，其中

-在所述第一和第二直流电压中间电路之间设置有升压变换器，以便将所述第一直流电压中间电路的第一直流电压升压为所述第二直流电压中间电路的第二电压，

-将所述第二直流电压中间电路的电流借助于逆变器转换为交流电流，以馈入供电网中，其中

-所述升压变换器仅对于低于切换转速的转速将所述第一直流电压升压为第二直流电压，使得于是所述第二直流电压高于所述第一直流电压，和

-在所述部分载荷运行中的切换转速高于在所述负荷运行中。