[发明专利]风能设施和用于运行风能设施的方法

说明书

本发明涉及一种用于运行风能设施(200)的方法，该风能设施用于从风中产生电功率，其中风能设施(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以变化的转速运行，并且风能设施(200)具有与空气动力学转子耦联的用于产生发电机功率的发电机，其中发电机能以变化的发电机力矩运行，所述方法包括步骤：确定负荷变量，所述负荷变量表示风能设施(200)由于风受到的负荷；和在负荷运行中根据负荷变量减小转速和/或发电机功率，其中将作用于风能设施(200)的至少一个力变量(F)用于确定负荷变量或用作为负荷变量。

技术领域

本发明涉及一种用于运行风能设施的方法。此外，本发明涉及一种这样的风能设施。

背景技术

风能设施是已知的，并且所述风能设施从风中产生电功率。然而，如果风过大，尤其是如果风速达到风暴风速，那么能够有意义的是，为了防护，关断所述风能设施并且特别是将其带入顺桨位置中，使得所述风能设施尽可能少地提供风暴作用面。

为了防止这种关断，或者至少推迟这种关断，使得仅必须尽可能晚地、即在尽可能高的风速下，才实际上关断所述设施，提出一些解决方案，在非常高的、危险的风速下，首先仅减小所述风能设施的转速或功率。对此的示例在公开文献DE 195 32 409中给出。替代在该处关断所述风能设施，在该处从较早的关断速度开始，随着风速进一步提升，降低转速和功率。

尽管这种调节已经被证实为有利的，但是仍能够提供改进方案。

例如，风能设施的负荷并非仅来自盛行的风速，即平均风速，而是风的阵风性也能够对于负荷产生重要作用。风向方面的变化也会对负荷产生重要作用。

可以通过相应快速移开特征曲线来考虑阵风性，即当阵风仅被视为风速的快速变化时。但是，这会需要相应快速的调节。

能够通过相应地调整方位角来考虑变换的风向。但是在此也需要快速调节，以实现减少负荷。

此外，在这种快速调节的情况下，既关于变化的风速也关于变化的风向改变所述风能设施的设定，特别是也改变转子叶片的叶片角，这又影响负荷。

同样附加地，现代的风能设施具有越来越大的转子，所述转子的直径能够为140米和更大。在这种大的转子直径和相应大的转子面积，即被转子叶片扫过的面积的情况下，于是局部变化的风速也起到重要作用。

因此存在许多会提高风能设施的负荷的因素。还要注意的是，风能设施的过载并不会自动引起损坏，而相反疲劳现象会对风能设施的总使用寿命产生影响。就此而言，待预期的风暴负荷及如何对其进行反应已经对于风能设施的设计起到重要作用。

解决该问题的一种可能性是，风能设施的减小负荷的运行方式设计为，使得提供安全储备。因此，所述风能设施能够例如小心地以比可能需要的转速和功率更小的转速和更小的功率运行。借助这种调节，可以确保风能设施的安全性和所计算出的运行时间，但是这必须以损失收益为代价。

德国专利商标局在关于本申请的优先权申请中检索到下述现有技术：DE 195 32409 A1；DE 10 2006 034 106 A1；US 2009/0060740 A1；US 2009/0261588 A1；WO 2015/086024 A1和WO 2017/036481 A1。

发明内容

因此，本发明所基于的目的是，解决所描述的问题中的至少一个问题。尤其应提出一种解决方案，其中在高的风速下运行风能设施，使得所述风能设施不会过度地受到负荷，但是仍获得尽可能多的收益，其中优选也能够考虑到风的不规则性。至少应关于至今已知的解决方案提出一种替选的解决方案。