[發明專利]用于控制風能設備的方法

有效

• 申請號: 201680073360.1
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN108474345B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 沃爾夫岡·德布爾
• 申請（專利權）人: 烏本產權有限公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;李建航

本發明涉及一種用于控制具有轉子葉片的風能設備的方法，所述轉子葉片具有可調節的葉片角度(α)，所述方法包括如下步驟：針對直至額定風速的風速，在部分負荷運行中，運行風能設備；針對高于額定風速的風速，在全負荷運行中，運行風能設備，其中在全負荷運行中葉片角度(α)隨著風速增大而增加；把極限角度(α_G)確定為葉片角度(α)的最小值；以及控制風能設備，使得極限角度(α_G)最多低了一個預先限定的角度差(Δα)。

技術領域

本發明涉及一種用于控制具有可調節的轉子葉片的風能設備的方法。此外，本發明涉及一種借助于這種控制方法來進行控制的相應的風能設備。

背景技術

風能設備，尤其這種如在圖1中示出的風能設備通常具有帶有可調節的葉片角度的轉子葉片。這種風能設備的控制經常包含：在部分負荷運行和全負荷運行之間進行區分。在部分負荷運行中，風能設備經常運行，直至額定風速，其中轉子葉片在此具有固定的葉片角度，所述葉片角度在此也稱作為部分負荷角度。

如果風速達到額定風速并且繼續升高，那么逐漸地調節轉子葉片的迎角，即從風中旋轉出，以便避免風能設備的過大的負荷。從額定速度起的運行也稱作為全負荷運行并且在此嘗試，將轉速保持在額定轉速并且將輸出的功率保持在額定功率。轉速和功率均不應升高超過這些數值，最多超過小的數值。

因此，調節確保：轉速大約保持所述額定轉速值。原則上，代替額定轉速或額定功率，也能夠以其他數值為基礎，然而這是不尋常的。

至少在此，簡而言之，實施轉速調節，使得在風增大時繼續從風中轉出葉片，以便能夠由此將轉速保持在其數值上。如果風再減小，那么葉片相應地再轉入風中。

如果出于任意原因所述調節失效，使得在風增大時，葉片不從風中轉出，那么轉速能夠升高至不期望高的數值。為了保護風能設備免受這種過轉速的影響，設有應急切斷裝置，其中在超過相應的過轉速時切斷風能設備。轉子葉片于是也隨應急調節轉動到平槳姿態中。

在此不利的是，所述過轉速極限通常出于安全性原因僅少量地高于額定轉速進而能夠發生：調節不能足夠快地將轉子葉片從風中轉出，以至于盡管不存在緊急情況而所述應急切斷裝置響應，因為轉速調節原則上完全正常地運轉，僅在特殊情況下會是不夠快的。在此，不存在對風能設備的危害，因為短時間超過所述轉速極限是不嚴重的。僅強烈地和/或長時間持續地超過這種過轉速極限是成問題的。

德國專利商標局在本申請的優先權申請中檢索到如下現有技術：US 2009/0047116 A1、EP 1 299 779 B1、EP 2 583 125 B1、EP 3 029 318 A1和WO 2008/086608A1。

發明內容

因此，本發明基于的目的是，解決所述問題。尤其應提出如下解決方案，其中防止，雖然不存在故障情況而超過過轉速極限。至少應相對于至今為止已知的措施提出替選的解決方案。

根據本發明，提出一種用于控制具有轉子葉片的風能設備的方法，所述轉子葉片具有能調節的葉片角度，所述方法包括如下步驟：-針對直至額定風速的風速，在部分負荷運行中，運行所述風能設備；-針對高于所述額定風速的風速，在全負荷運行中，運行所述風能設備，其中在全負荷運行中，所述葉片角度隨著風速增大而增加；-把極限角度確定為所述葉片角度的最小值；其特征在于，-控制所述風能設備，使得所述極限角度最多低了一個預先限定的角度差，并且所述極限角度和所述角度差是隨時間變化的變量，其中根據檢測出的陣性，確定所述極限角度和/或所述角度差。據此，以用于控制具有轉子葉片的風能設備的方法為前提調節，所述轉子葉片具有可調節的葉片角度。風能設備以已知的方式和方法針對直至額定風速的風速在部分負荷運行中運行。針對高于額定風速的風速，風能設備在全負荷運行中運行，其中在全負荷運行中葉片角度隨著風速增加而增大，即朝向平槳姿態的方向調節。