專利名稱：運(yùn)行或者調(diào)整風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的方法以及用風(fēng)力發(fā)電設(shè)備提供初始調(diào)整功率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使至少一個(gè)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運(yùn)行的方法，該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備具有一個(gè)轉(zhuǎn)子、一個(gè)與該轉(zhuǎn)子耦聯(lián)的發(fā)電機(jī)用于借助于一種調(diào)節(jié)裝置將電功率輸出至配電網(wǎng)上。
本發(fā)明還涉及一種為發(fā)電網(wǎng)和配電網(wǎng)提供調(diào)整功率或者初級(jí)調(diào)整功率的方法，在該電網(wǎng)上連接了許多電廠，其中包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，還有用戶。
本發(fā)明還涉及一種調(diào)整風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的方法，該設(shè)備具有至少一個(gè)包括一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)線路和一個(gè)調(diào)節(jié)裝置，其中風(fēng)力發(fā)電設(shè)備具有一種用于供給電網(wǎng)的受結(jié)構(gòu)型式限制的最低轉(zhuǎn)速。
最后本發(fā)明也涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
發(fā)電機(jī)有效功率輸出的變化，正如在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中通常出現(xiàn)的那樣，在一種配電網(wǎng)里引起電網(wǎng)頻率的變化，如果不能通過(guò)調(diào)整其它的電廠來(lái)確保使得也與通過(guò)接入的用戶所取用的一樣多的電能被輸入電網(wǎng)。由于風(fēng)力發(fā)電在配電網(wǎng)里所占份額越來(lái)越多，因此對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)者來(lái)說(shuō)用于控制由于風(fēng)力而引起的供電功率的波動(dòng)所需的成本就提高了。
已經(jīng)公開(kāi)了一種使風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運(yùn)行的方法(DE 100 22 974 A1)，該設(shè)備具有一個(gè)可由一個(gè)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，它用于將電功率輸出給一個(gè)電網(wǎng)。此處根據(jù)電網(wǎng)的頻率來(lái)調(diào)節(jié)或者調(diào)整由該發(fā)電機(jī)輸出給電網(wǎng)的功率，其中當(dāng)電網(wǎng)頻率升高時(shí)就使輸出的功率調(diào)節(jié)降低。但此處并不涉及提供調(diào)節(jié)功率，而且所建議的措施可能對(duì)此也不適合。
在電網(wǎng)沒(méi)有風(fēng)力發(fā)電設(shè)備而正常運(yùn)行時(shí)，所述調(diào)節(jié)控制是不成問(wèn)題的，因?yàn)橹皇秦?fù)載或者取用功率有變化。但即使這樣，在一種具有通常發(fā)電設(shè)備和具有風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的電網(wǎng)里必須完成必要的調(diào)整過(guò)程。如果在一個(gè)具有風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的混合電網(wǎng)中沒(méi)有出現(xiàn)可預(yù)見(jiàn)到的故障的話、也就是說(shuō)由于接地或者短路出現(xiàn)例如供電中斷或者電壓擾動(dòng)，那么情況就明顯不同。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、正如它們以前已被驅(qū)動(dòng)那樣，那么在這種情況下就可以不提供附加的功率，正如通常的發(fā)電廠可以進(jìn)行的那樣，以便按該方式降低電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)者的初始調(diào)整的需要。然而可以使風(fēng)力發(fā)電設(shè)備有扼流地運(yùn)行，也就是以一種低于該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可能輸出的那個(gè)功率運(yùn)行，要是它最佳地調(diào)整到現(xiàn)有的風(fēng)力情況上的話。當(dāng)然這必須總是考慮到本地的和跨地區(qū)的電網(wǎng)情況的變化來(lái)進(jìn)行，以及對(duì)應(yīng)于電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的需要，但也對(duì)應(yīng)于風(fēng)力情況，這種風(fēng)力情況可以與恒定的和完全足夠的情況都不同地準(zhǔn)確地預(yù)見(jiàn)到。
例如在電網(wǎng)有故障時(shí)初始調(diào)整功率必須迅速激活，以便能夠在頻率降到一個(gè)臨界值以前，就克服由于故障而引起的頻率下降。但除了迅速激活之外也必須備有足夠的功率儲(chǔ)備。在熱電廠中初始調(diào)整功率的提前備用通過(guò)渦輪機(jī)輸入閥的節(jié)流來(lái)進(jìn)行，其中電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商確保了所述節(jié)流只是時(shí)間上受限制，而且現(xiàn)在的二次調(diào)整功率可以及時(shí)地替換初始調(diào)整功率。一種這樣的節(jié)流從能量學(xué)來(lái)看并沒(méi)有損失，因?yàn)橄纳倭康娜加?，而燃油在稍后的時(shí)刻則可以提供。
在一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中也可以通過(guò)一種這樣的對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的“節(jié)流”提供調(diào)節(jié)儲(chǔ)備，因此使風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可以以比風(fēng)力情況所允許的更小的功率運(yùn)行。但這從能量學(xué)方面來(lái)說(shuō)意味著所提供的風(fēng)能沒(méi)有被利用，如果這要可能的話，也就是說(shuō)風(fēng)在這種運(yùn)行時(shí)沒(méi)有利用地在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備旁吹過(guò)去。
風(fēng)能設(shè)備的這種節(jié)流是一種成本高的措施，因?yàn)轱L(fēng)能的未利用部分同樣也未存儲(chǔ)。相反對(duì)于一種燃?xì)廨啓C(jī)來(lái)說(shuō)在節(jié)流運(yùn)行時(shí)則保留了初始能量并可以在以后的時(shí)刻使用。
實(shí)際上在這樣的混合配電系統(tǒng)中的情況是具有其變頻供電系統(tǒng)的風(fēng)能設(shè)備在通常的工作方式時(shí)對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定性和慣性來(lái)說(shuō)沒(méi)有什么貢獻(xiàn)。即使當(dāng)電網(wǎng)里具有變頻器的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備以恒定的功率運(yùn)行的話，這還會(huì)造成使必要的調(diào)節(jié)需要提高，這必需利用通常的火力發(fā)電廠以其初始調(diào)整功率來(lái)平衡。
通過(guò)本發(fā)明應(yīng)該使一種具有通常的發(fā)電廠和風(fēng)能設(shè)備或者說(shuō)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的電網(wǎng)這樣運(yùn)行，以給風(fēng)能設(shè)備提供初始調(diào)整功率，而且尤其要使風(fēng)能設(shè)備用來(lái)提供調(diào)節(jié)功率。
這通過(guò)權(quán)利要求的特征部分中所述的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
一種按照本發(fā)明用于使至少一個(gè)風(fēng)能設(shè)備運(yùn)行的方法涉及到一種風(fēng)能設(shè)備，它具有至少一個(gè)帶有轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子、一個(gè)給配電網(wǎng)供電的發(fā)電機(jī)和一個(gè)調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置按照運(yùn)行情況來(lái)調(diào)整功率饋電，而且其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置取決于電網(wǎng)參數(shù)的變化而明顯提高一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)至電網(wǎng)的功率輸出，其方法是使(傳動(dòng)線路的)旋轉(zhuǎn)部件的一部分動(dòng)能附帶用于供電。
但作為一個(gè)這樣的參數(shù)適合的也有轉(zhuǎn)速、功率以及轉(zhuǎn)子葉片的葉片角度。一個(gè)能夠按照本發(fā)明的這種方法工作的風(fēng)能設(shè)備在某一個(gè)工作范圍內(nèi)運(yùn)行。這里可以理解為歸屬于當(dāng)前運(yùn)行條件的參數(shù)，如轉(zhuǎn)速、功率和葉片角度。提到了一個(gè)工作范圍，而不提一個(gè)工作點(diǎn)，因?yàn)轱L(fēng)能設(shè)備的外界條件總是有波動(dòng)變化的，并因此必需要進(jìn)行所謂動(dòng)態(tài)的調(diào)整。
若一個(gè)運(yùn)行參數(shù)(例如電網(wǎng)頻率)圍繞某一個(gè)規(guī)定值在一個(gè)確定的時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生變化，那么按照本發(fā)明這就是一個(gè)使風(fēng)能設(shè)備或者多個(gè)風(fēng)能設(shè)備運(yùn)行的準(zhǔn)則，以致于使它們將過(guò)量的功率供給電網(wǎng)，確切地說(shuō)與該時(shí)刻究竟是否提供了附屬的或者必要的風(fēng)能無(wú)關(guān)。
此處僅作為例子并且不受限制地假設(shè)一個(gè)風(fēng)能設(shè)備具有1.5MW的功率，那么當(dāng)轉(zhuǎn)速?gòu)?800rpm降到1600rpm，10s時(shí)間可以附帶供電為大約額定功率的11％，或者1s時(shí)大約為100％。
按照本發(fā)明檢測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行的這種變化并由此產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)用于在風(fēng)能設(shè)備上的控制或者調(diào)整的目的。
運(yùn)行參數(shù)的變化可以按照本發(fā)明在電網(wǎng)的任意一個(gè)位置上檢測(cè)到，其中由此引出的信號(hào)也可以被遠(yuǎn)距離地使用，確切地說(shuō)根據(jù)電網(wǎng)的情況和性能，也關(guān)系到單個(gè)風(fēng)能設(shè)備的性能，也就是說(shuō)能夠或多或少地提供調(diào)節(jié)功率。這里按照本發(fā)明可以優(yōu)先考慮，用一個(gè)中心電網(wǎng)計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算這些信號(hào)，使單個(gè)風(fēng)能設(shè)備不同地用于供給調(diào)節(jié)功率，以便使電網(wǎng)總體上最佳地運(yùn)行。這里按照本發(fā)明考慮了一種在一個(gè)風(fēng)能設(shè)備里通過(guò)一種傳感裝置進(jìn)行極限值檢測(cè)、或者一種集中的風(fēng)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、或者也考慮了電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商或能源供應(yīng)商的集中的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)。
按照本發(fā)明，使用一個(gè)適合的運(yùn)行參數(shù)、并使用其隨時(shí)間的變化或者變化速度，這優(yōu)選是頻率變化或者頻率變化速度，其中以適宜的極限值為基礎(chǔ)，例如在一種50Hz電網(wǎng)上為0.2Hz和/或0.05Hz/s。取決于電網(wǎng)的穩(wěn)定性，必需有一個(gè)足夠大的死區(qū)，以避免太經(jīng)常地觸發(fā)干擾信號(hào)，這會(huì)導(dǎo)致可觀的產(chǎn)能損失。對(duì)于一種剛性很強(qiáng)的電網(wǎng)來(lái)說(shuō)值得追求的、為0.01Hz/s的極限值例如在一種弱的電網(wǎng)時(shí)可能導(dǎo)致很經(jīng)常地觸發(fā)干擾信號(hào)。
本發(fā)明也可以用于緩和電網(wǎng)頻率的振動(dòng)。為此以相應(yīng)的方式在單個(gè)風(fēng)能設(shè)備上都給出了信號(hào)，它們連續(xù)地在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間段上但相互不同地輸出給單個(gè)風(fēng)能設(shè)備。為此可以使用預(yù)測(cè)工具，它們可以足夠精確地預(yù)言什么時(shí)刻，在電網(wǎng)的什么位置上必需有什么樣的初始調(diào)整功率的需要。
取決于在風(fēng)能設(shè)備里使用的變頻系統(tǒng)和調(diào)整系統(tǒng)，與至今通常的或也是附加的、用于功率輸入的儲(chǔ)備相比，可能必需要設(shè)計(jì)具有另外不同的轉(zhuǎn)速/功率特性曲線的變頻器和調(diào)節(jié)裝置，用于利用全部的、機(jī)械存在的、調(diào)節(jié)能量的潛能。由一個(gè)風(fēng)場(chǎng)總共提供的調(diào)節(jié)能量“分配”到單獨(dú)的設(shè)備上，這可以由一個(gè)集中的電網(wǎng)控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行，該電網(wǎng)控制系統(tǒng)在這種情況下例如也可以只是風(fēng)場(chǎng)控制系統(tǒng)。替代地每個(gè)設(shè)備也可以選擇地在其自身的調(diào)節(jié)單元里產(chǎn)生控制信號(hào)，這些信號(hào)與它們當(dāng)前的單個(gè)的設(shè)備狀況是一致的。
為此，按照本發(fā)明規(guī)定一種調(diào)節(jié)算法，它規(guī)定了要提供可以預(yù)先規(guī)定數(shù)量的調(diào)節(jié)能量作為調(diào)節(jié)器目標(biāo)。這種數(shù)量可以取決于供給電網(wǎng)的風(fēng)能(在一個(gè)風(fēng)能設(shè)備里從局部直至歐洲范圍)，或者也取決于能源供應(yīng)商的設(shè)定值地來(lái)確定，并且可以有不斷的變化。風(fēng)能設(shè)備(或者風(fēng)場(chǎng))也可以借助于一種預(yù)先規(guī)定的算法由運(yùn)行參數(shù)(電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)頻率、風(fēng)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等等)、必要時(shí)借助于預(yù)測(cè)法單個(gè)地來(lái)確定所要提供的風(fēng)能數(shù)量。實(shí)際上這可能意味著一個(gè)風(fēng)能設(shè)備以最小的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速10rpm、例如以14rpm運(yùn)行，盡管最佳的電能產(chǎn)率為12rpm，因?yàn)轭A(yù)先規(guī)定數(shù)量的調(diào)節(jié)能量需求對(duì)應(yīng)于從10至14rpm的一個(gè)轉(zhuǎn)速差。
按照本發(fā)明也提出了一種為發(fā)電網(wǎng)和配電網(wǎng)提供調(diào)節(jié)功率或者初始調(diào)整功率的方法，在該電網(wǎng)上連接了許多電廠，其中有風(fēng)能設(shè)備，而且在該電網(wǎng)中由風(fēng)能設(shè)備的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的動(dòng)能引出調(diào)整功率。
對(duì)于本發(fā)明來(lái)說(shuō)至關(guān)重要的是在電網(wǎng)的特殊情況下“已經(jīng)接取了一種能源”，它在以前并沒(méi)有受到重視。一個(gè)按照本發(fā)明運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備可以產(chǎn)生過(guò)量的輸出功率，也就是由其運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的動(dòng)能而產(chǎn)生。這只能暫時(shí)地進(jìn)行，因?yàn)榉駝t的話轉(zhuǎn)速會(huì)降低太多，還要擔(dān)心風(fēng)能設(shè)備的斷開(kāi)。
在變頻供電的風(fēng)能設(shè)備中輸出功率并不直接取決于轉(zhuǎn)速。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)/變頻器系統(tǒng)并不按額定功率來(lái)設(shè)計(jì)，而是對(duì)于暫時(shí)的過(guò)載設(shè)有一定的備用量，因此就可以在短時(shí)間內(nèi)將比風(fēng)力情況所允許的稍為更多的功率輸送給電網(wǎng)。那么由旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量(葉片、輪轂、傳動(dòng)線路、發(fā)電機(jī))獲得能量，也就是說(shuō)對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)能量的慣性按照關(guān)系式ΔE＝1/2θ(ω12-ω22)計(jì)算出來(lái)。
轉(zhuǎn)速的降低因此取決于輸入到電網(wǎng)中的電能。許可的轉(zhuǎn)速降低、以及因此可支配的、能夠供給的電能必須根據(jù)設(shè)備條件和環(huán)境條件來(lái)確定。但該能量以什么形式來(lái)調(diào)用，則可以根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的需要來(lái)確定。
那么能量輸出可以與電網(wǎng)頻率的偏差成比例地進(jìn)行，但也可以例如預(yù)先規(guī)定一種D-特性，它在頻率快速變化時(shí)供電更多。
為了控制電網(wǎng)故障，例如可以規(guī)定一個(gè)閾值，例如當(dāng)頻率隨一個(gè)確定速度而減小時(shí)或者低于某一個(gè)極限時(shí)，由該極限起才有反應(yīng)。
存儲(chǔ)在一個(gè)風(fēng)能設(shè)備的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量里的動(dòng)能是有限的。但頻率是一個(gè)電網(wǎng)的一個(gè)參量，它可以在整個(gè)電網(wǎng)里用短的延遲來(lái)測(cè)量。因此也能夠使離開(kāi)干擾點(diǎn)幾百公里的風(fēng)能設(shè)備為所述調(diào)整作出貢獻(xiàn)。通過(guò)大量地設(shè)置的風(fēng)能設(shè)備，雖然每個(gè)風(fēng)能設(shè)備的作用不大，但相加起來(lái)可以對(duì)電網(wǎng)有明顯的作用。
在風(fēng)場(chǎng)里可以使調(diào)整功率分配給單個(gè)風(fēng)能設(shè)備。從風(fēng)向來(lái)看位于后面的風(fēng)能設(shè)備可以為所述調(diào)整功率起到更大的作用，因?yàn)樗鼈円话爿^少滿載?？梢岳糜嘘P(guān)更前面風(fēng)能設(shè)備風(fēng)速的信息，以便能夠更好地充分利用系統(tǒng)的可支配的極限(根據(jù)短期所想要的風(fēng)速允許的轉(zhuǎn)速帶)。合適的是結(jié)合風(fēng)的預(yù)測(cè)來(lái)使用，以確保例如對(duì)于緊接著的24小時(shí)有足夠的風(fēng)，以便使所有風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子能夠旋轉(zhuǎn)并足夠地維持調(diào)整功率。
必要時(shí)當(dāng)風(fēng)速較低時(shí)可以提高風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)速，以便總是位于工作范圍的最小轉(zhuǎn)速之上。
該方法的特性按照本發(fā)明為1.降低了電網(wǎng)中用于調(diào)整電網(wǎng)故障所必需的調(diào)整功率儲(chǔ)備；2.減小了電網(wǎng)中頻率的變化(或者說(shuō)用于避免頻率變化所必需的調(diào)整功率)；3.由于風(fēng)能設(shè)備而對(duì)電網(wǎng)中頻率變化的激發(fā)較小；4.運(yùn)行時(shí)作為緊急情況儲(chǔ)備沒(méi)有產(chǎn)能損失或者較??；5.長(zhǎng)期使用時(shí)用于減緩頻率變化的產(chǎn)能損失較小。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的重點(diǎn)是能使風(fēng)能設(shè)備如此運(yùn)行，使它們能對(duì)控制信號(hào)作出反應(yīng)。這意味著風(fēng)能設(shè)備對(duì)于這種運(yùn)行作好準(zhǔn)備，并在出現(xiàn)故障信號(hào)時(shí)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商可以依賴于風(fēng)能設(shè)備的反應(yīng)，以便能發(fā)生相應(yīng)的交變作用。
在具有從中心站發(fā)出的故障信號(hào)的實(shí)施方式中，本發(fā)明也建立在風(fēng)能設(shè)備運(yùn)營(yíng)商和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的一個(gè)確定合作的基礎(chǔ)上。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商必須檢測(cè)所產(chǎn)生的故障，并以故障信號(hào)的形式繼續(xù)傳送給風(fēng)能設(shè)備運(yùn)營(yíng)者。
為了傳送這種故障信號(hào)，考慮到所有只是可能的傳送途徑，它們應(yīng)該是導(dǎo)線連接的或者非導(dǎo)線連接的。
本發(fā)明不僅可以被有利地使用，以便提供所述調(diào)整儲(chǔ)備用以平衡在電網(wǎng)中出現(xiàn)故障之后的有效功率的虧空，而且與此相關(guān)在電能配電網(wǎng)里實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率振蕩的緩沖。
電網(wǎng)頻率的變化最接近于供給的與輸出的功率之差的一個(gè)數(shù)值。必要的調(diào)整值的大小取決于電網(wǎng)中存在的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性。如果在一個(gè)電能分配網(wǎng)里用具有低慣性的發(fā)電裝置替代具有高慣性的發(fā)電裝置，那么調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須快速地反應(yīng)，以避免電網(wǎng)頻率的變化。如果不能產(chǎn)生快速的反應(yīng)，那么必須或者允許有較大的頻率偏差，或者嘗試通過(guò)較高的調(diào)整值來(lái)減小頻率偏差。但這往往具有以下缺點(diǎn)擺動(dòng)量過(guò)大，而且因此在頻率又到達(dá)所希望的頻帶之前調(diào)整時(shí)間較長(zhǎng)。
為了避免電網(wǎng)頻率的持久的偏差，調(diào)整所述電網(wǎng)頻率就是發(fā)電廠的通常的任務(wù)當(dāng)頻率高于名義頻率時(shí)就降低輸入到電網(wǎng)中的功率，而當(dāng)頻率低于名義頻率時(shí)就提高輸入的功率。一般通過(guò)調(diào)整發(fā)電廠里的能量輸入或者燃料來(lái)降低或者提高電功率。
電網(wǎng)頻率的調(diào)整是對(duì)配電網(wǎng)的一種集中的要求。若電網(wǎng)頻率偏離名義頻率超出某一個(gè)閾值，那么用戶和發(fā)電裝置就一步步地被斷開(kāi)或接通。
為了調(diào)整由于負(fù)載變化、但尤其并不是僅僅由于發(fā)電裝置所提供功率的減少而快速引起的頻率變化，必需有調(diào)整能量，它必須準(zhǔn)備好，直到a)所產(chǎn)生的暫時(shí)的功率虧空又被平衡了，或者b)可以慢慢調(diào)整的發(fā)電裝置的功率可以被提高。
風(fēng)能設(shè)備的供電功率的降低一般可以比供電功率的提高更簡(jiǎn)單。若是將供電的功率暫時(shí)地降低到由風(fēng)可提供的功率、或者說(shuō)通常的最大功率以下的話，那么持續(xù)地降低功率就導(dǎo)致產(chǎn)能下降，而并不面對(duì)—正如例如在熱電廠或水電廠時(shí)可能有的情況—節(jié)省初始能量。
眾所周知的是通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)速的干預(yù)影響來(lái)提高風(fēng)能設(shè)備產(chǎn)能的方法，以便盡可能快地達(dá)到轉(zhuǎn)子葉片的最佳工作點(diǎn)。
供電功率和轉(zhuǎn)速的脫耦是用于調(diào)整風(fēng)能設(shè)備的一種通常的方法，例如a)用于實(shí)現(xiàn)供電功率的均衡，b)用于實(shí)現(xiàn)負(fù)載的降低，例如在運(yùn)行時(shí)在一個(gè)所選的用于葉片角度調(diào)整的轉(zhuǎn)速工作點(diǎn)處減小轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，c)用于實(shí)現(xiàn)恒定的或者預(yù)先規(guī)定的供電功率，并且d)用于尤其是在以恒定的供電運(yùn)行時(shí)在有限的范圍內(nèi)在轉(zhuǎn)子里存儲(chǔ)動(dòng)能，以便實(shí)現(xiàn)更高的電能產(chǎn)出或者負(fù)載的減小。
改變風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)速是一種常用的方法，例如用于a)通過(guò)對(duì)于葉片更好的空氣動(dòng)力學(xué)的充分利用來(lái)提高電能產(chǎn)出，b)實(shí)現(xiàn)負(fù)載的降低，此外也用于避免激發(fā)固有頻率的振動(dòng)，c)實(shí)現(xiàn)減小聲發(fā)射，并為了d)確保風(fēng)能設(shè)備即使在渦流強(qiáng)烈時(shí)也并不離開(kāi)許可的運(yùn)行范圍。
為了提高相對(duì)于一個(gè)給定工作點(diǎn)的功率，必須準(zhǔn)備好一部分可支配的功率作為儲(chǔ)備。這例如在熱電廠或水力發(fā)電廠中通常就不會(huì)引起經(jīng)濟(jì)上的損失或者損失較小。
以下根據(jù)附圖舉例對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明。


圖1表示一個(gè)風(fēng)能設(shè)備的特性曲線，圖2表示風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片的功率系數(shù)與葉片角度和高速系數(shù)的相互關(guān)系圖，圖3表示由于負(fù)載下降引起的電網(wǎng)頻率的波動(dòng)隨時(shí)間的變化圖。
風(fēng)能設(shè)備上的空氣動(dòng)力學(xué)情況造成了對(duì)于每種風(fēng)速都有一個(gè)最佳轉(zhuǎn)速，風(fēng)能設(shè)備應(yīng)該用該轉(zhuǎn)速來(lái)運(yùn)行，以便實(shí)現(xiàn)最大的產(chǎn)能。這例如在實(shí)施例中對(duì)于風(fēng)速為8m/s，10m/s和12m/s來(lái)說(shuō)在圖1中表示為取決于轉(zhuǎn)速的功率。若使該單個(gè)曲線的最大值連起來(lái)，就得出風(fēng)能設(shè)備(“最佳特性曲線”)用給定的轉(zhuǎn)子葉片運(yùn)行的最佳特性曲線。在實(shí)踐中可使用的轉(zhuǎn)速范圍是受限制的(在給定實(shí)施例中限制到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為1000至2000rpm)，因而在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)只是使工作點(diǎn)選擇在用“最好的可利用的特性曲線”所標(biāo)明的曲線上，該曲線首先遵循最佳特性曲線、并自轉(zhuǎn)速1780rpm起在固定轉(zhuǎn)速時(shí)上升至額定功率。
若在AP1表示的工作點(diǎn)上(1780rpm，1050kW)使備用功率激活，那么風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)速在假定風(fēng)速恒定為10m/s時(shí)就降低到工作點(diǎn)AP2(1580rpm，975kW)，因?yàn)?有期限地)使得比通過(guò)風(fēng)所能接收的更多的功率供給電網(wǎng)。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明(見(jiàn)圖1)時(shí)必須注意存儲(chǔ)在風(fēng)能設(shè)備里的可利用能量是有限制的(風(fēng)能設(shè)備不得離開(kāi)轉(zhuǎn)速范圍的下限)；而且轉(zhuǎn)速的大幅下降造成在一個(gè)差的工作點(diǎn)上運(yùn)行。當(dāng)降下200rpm時(shí)工作點(diǎn)就從AP1移向AP2。在那里在相同的風(fēng)力情況時(shí)在葉片角度不變的情況下可以由風(fēng)得到大約少5％的功率。繼續(xù)降低轉(zhuǎn)速，那么可能短時(shí)地顯著地減少在附加的功率供給(在該實(shí)施例中在10秒之后)結(jié)束之后可支配的供電功率。
由于改變了在新工作點(diǎn)AP2上的葉片角度，可以使電能產(chǎn)出率最佳化。與此無(wú)關(guān)地可以通過(guò)修改的葉片方案在將來(lái)可以實(shí)現(xiàn)一種在工作點(diǎn)處在離開(kāi)名義點(diǎn)的地方更高的發(fā)電量。
在轉(zhuǎn)子里存儲(chǔ)的能量可以被連續(xù)地監(jiān)測(cè)。在此一般要考察設(shè)備轉(zhuǎn)速、風(fēng)速和在轉(zhuǎn)速降低之后保留的可能的供電。但監(jiān)測(cè)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速、并且有故障信號(hào)時(shí)一直供給過(guò)量功率，直到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降落到許可的最小轉(zhuǎn)速，那就足夠了。如果設(shè)定了最小的要隨時(shí)準(zhǔn)備好的調(diào)整能量的話，那么就相應(yīng)地規(guī)定風(fēng)能設(shè)備的最小轉(zhuǎn)速，并且只要風(fēng)力情況可以實(shí)現(xiàn)的話，也就遵守該轉(zhuǎn)速。按要求(例如電壓降低在100ms之內(nèi)大于10％，或者頻率的快速變化在1s內(nèi)多于100mHz，或者一個(gè)外部的傳送的信號(hào))激活備用能量。將所要限定的功率除了按照風(fēng)能設(shè)備特性曲線可支配的能量之外給電網(wǎng)供電。
儲(chǔ)備能量的供電的準(zhǔn)確的隨時(shí)間的曲線走向可以與電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商約定來(lái)進(jìn)行短時(shí)間許多能量、較長(zhǎng)時(shí)間少量電能、或者曲線走向可以隨時(shí)間而變化，例如首先許多、然后少量電能。
所要供電的能量多少可以直接規(guī)定或者間接地(例如通過(guò)持續(xù)時(shí)間或者在降到某一個(gè)轉(zhuǎn)速之后)來(lái)限定。
在附帶的供電結(jié)束之后，風(fēng)能設(shè)備又返回到其老的工作點(diǎn)上。平均只還最大供給如通過(guò)風(fēng)可支配的那么多的能量。
以下特殊情況可加以考慮按照要求可以相對(duì)于正常運(yùn)行點(diǎn)提高設(shè)備的轉(zhuǎn)速，以便可以對(duì)于可能的故障提供附加的能量。
如果風(fēng)力情況許可的話(例如渦流少)，那么即使超過(guò)風(fēng)能設(shè)備的名義工作點(diǎn)也可以提高設(shè)備的轉(zhuǎn)速。
當(dāng)風(fēng)速超過(guò)名義風(fēng)力時(shí)可以采用二級(jí)的方法a)按照要求首先立即供給附加的能量；b)通過(guò)向著最佳工作點(diǎn)調(diào)整葉片使風(fēng)能設(shè)備的耗用功率(如果風(fēng)力情況允許的話)提高，從而使設(shè)備轉(zhuǎn)速并不繼續(xù)下降，并使初始的工作點(diǎn)又開(kāi)動(dòng)。
若一個(gè)風(fēng)能設(shè)備位于一個(gè)短路的(空間上的)附近處，那么合適的是首先耗用掉一(大)部分可支配的風(fēng)能設(shè)備的電流(或者功率)(作為無(wú)功電流或者無(wú)功功率)用于支持電網(wǎng)電壓(例如直至電網(wǎng)電壓又達(dá)到了以前電壓的90％)。那么只有緊接著電網(wǎng)電壓的重新建立才供給備用功率。
上述方法是有益的，例如用于彌補(bǔ)在電網(wǎng)里出現(xiàn)故障(短路)之后供電功率的暫時(shí)中斷。以前的結(jié)構(gòu)型式的風(fēng)能設(shè)備在一種這樣的故障之后就與電網(wǎng)分離開(kāi)。在這樣的風(fēng)能設(shè)備所需要的時(shí)間里，為了再接到電網(wǎng)上，附加地輸給能量可以阻止或者至少減少電網(wǎng)頻率的降低，從而可以避免在電網(wǎng)中產(chǎn)生一種臨界的危險(xiǎn)狀況。
若供入到電網(wǎng)中的功率少于由用戶從電網(wǎng)取走的功率，那么電網(wǎng)頻率降低。由于饋電功率的中斷，例如在電網(wǎng)里短路之后，可能引起電網(wǎng)頻率的顯著降低。即使是遠(yuǎn)離故障地點(diǎn)的風(fēng)能設(shè)備也可檢測(cè)到頻率變化并對(duì)此有反應(yīng)。若電網(wǎng)頻率例如在1s之內(nèi)下降大于50mHz的話，那么就應(yīng)該給電網(wǎng)饋入附加的功率。
若電網(wǎng)頻率然后又上升了，那就出現(xiàn)振動(dòng)并且在可能情況下必須附加地供給備用能量，這就是說(shuō)阻扼振動(dòng)。
由于電網(wǎng)范圍內(nèi)的振動(dòng)(“地區(qū)間振蕩”)引起的電網(wǎng)頻率典型的波動(dòng)在歐洲(UCTE-網(wǎng))目前在0.2和0.8Hz之間。在圖3所給出的情況下(0.22Hz＝周期時(shí)間4.5s)風(fēng)能設(shè)備必須2.25秒向電網(wǎng)輸入附加功率，并且2.25秒減小輸入到電網(wǎng)中的功率，以便能夠阻扼振動(dòng)。
要是風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)速(在名義轉(zhuǎn)速時(shí))例如變化不大于50rpm的話，那么例如5％的瞬時(shí)功率可以用來(lái)阻扼電網(wǎng)的固有頻率。
頻率調(diào)整的傳統(tǒng)方案是利用一種阻尼(Androsselung)(通過(guò)調(diào)整風(fēng)能設(shè)備的葉片角度)，以便為調(diào)整任務(wù)準(zhǔn)備好功率儲(chǔ)備。
通過(guò)利用存儲(chǔ)的能量可以實(shí)現(xiàn)在最小的產(chǎn)能降低時(shí)減少調(diào)整的費(fèi)用。當(dāng)用2％的名義功率進(jìn)行頻率調(diào)整時(shí)、例如在名義風(fēng)力之上運(yùn)行時(shí)，通過(guò)葉片角度的匹配(風(fēng)能設(shè)備設(shè)有阻尼，以限定功率)使功率又能提高。這里當(dāng)然要重視風(fēng)能設(shè)備的設(shè)計(jì)極限(必要時(shí)取決于當(dāng)前的環(huán)境條件)。在名義風(fēng)力情況下可以最多為30秒地將或多(頻率減小時(shí))或少(頻率增加時(shí))的能量饋入到電網(wǎng)中，而不必用設(shè)有阻尼的風(fēng)能設(shè)備(并因此有明顯的產(chǎn)能損失)來(lái)運(yùn)行。
眾所周知，在一個(gè)電網(wǎng)里可支配的、通過(guò)通常的電廠所提供的調(diào)整功率只能以一種時(shí)間上的滯后來(lái)激活。通常的規(guī)定是在5秒之內(nèi)應(yīng)使50％的可支配的初級(jí)調(diào)整能量激活，并且只是在30秒之內(nèi)使整個(gè)被提供的初級(jí)調(diào)整能量必須可供支配使用。這里本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于；它可以實(shí)現(xiàn)在一定的極限內(nèi)填補(bǔ)這種空缺，因?yàn)轱L(fēng)能設(shè)備的備用能量可以在識(shí)別出頻率降低之后在小于100ms之內(nèi)激活。
雖然整個(gè)可支配的能量是有限制的，但它適合于彌補(bǔ)所述時(shí)間，直至a)通常的電廠提供附加的調(diào)整功率，和b)例如由于電壓擾動(dòng)而與電網(wǎng)分離開(kāi)的風(fēng)能設(shè)備又供給功率。
如由圖1可見(jiàn)，備用能量的激活例如在風(fēng)速為8m/s時(shí)，即使當(dāng)轉(zhuǎn)速下降200rpm時(shí)也只是導(dǎo)致根據(jù)轉(zhuǎn)子葉片的空氣動(dòng)力學(xué)而可以被輸入的功率的最小的降低。
當(dāng)風(fēng)速高時(shí)情況就不同了。此處轉(zhuǎn)速降低200rpm就引向一個(gè)更差的工作點(diǎn)。在該工作點(diǎn)(AP2)能夠饋入電網(wǎng)的功率明顯小于在名義轉(zhuǎn)速時(shí)可以被輸入的功率(AP1)。這首先如該方法的一個(gè)缺點(diǎn)那樣起作用，因?yàn)樵趥溆媚芰枯斎虢Y(jié)束之后可以被輸入的功率小于在激活之前的功率。當(dāng)更加精確地觀察時(shí)就表明風(fēng)速隨時(shí)間和地點(diǎn)都是不同的。若有更多數(shù)量的風(fēng)能設(shè)備在電網(wǎng)里運(yùn)行，那么如果是一種平均高的風(fēng)速的話那也有相當(dāng)數(shù)量的風(fēng)能設(shè)備，它們所處的風(fēng)速高于名義風(fēng)速。使這些風(fēng)能設(shè)備有阻尼地運(yùn)行，也就是說(shuō)風(fēng)力情況允許有比通過(guò)風(fēng)能設(shè)備輸入的更高的供電。這些風(fēng)能設(shè)備，如果它們能夠在期限內(nèi)將多于名義功率的功率輸送入電網(wǎng)的話，就可以不僅通過(guò)改變?nèi)~片角度在激活備用能量之后限定轉(zhuǎn)速的降低，而且使轉(zhuǎn)速甚至又調(diào)節(jié)返回到其原始值上。如果風(fēng)能設(shè)備的設(shè)計(jì)許可的話，那么它們甚至可以更長(zhǎng)時(shí)期地(例如30-60秒代替只是5-10秒)將多于10％的功率輸入到電網(wǎng)中。因此它們可以例如一直輸入更多的能量，直到這些在結(jié)束備用能量的輸入之后在一個(gè)不利工作點(diǎn)上運(yùn)行的風(fēng)能設(shè)備又開(kāi)動(dòng)其初始的工作點(diǎn)。
作為故障情況下設(shè)計(jì)的實(shí)施例，以一種具有1.5MW名義功率和70m轉(zhuǎn)子直徑的風(fēng)能設(shè)備為基礎(chǔ)。
風(fēng)能設(shè)備的慣量約達(dá)450kgm2，名義轉(zhuǎn)速為1780rpm，并因此得出存儲(chǔ)的動(dòng)能為7.6MW。
在名義轉(zhuǎn)速時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低200rpm時(shí)則提供的能量為760kW。因此例如可以用10秒附加供電一直至163kW功率(直至名義功率的11％)或者用5秒直至名義功率的22％。
圖2表示了作為葉片角度和高速系數(shù)的函數(shù)的功率系數(shù)，也就是說(shuō)葉片尖端的圓周速度與流入的風(fēng)速之比。功率系數(shù)描述了可以通過(guò)轉(zhuǎn)子葉片從風(fēng)里取出的那部分能量。因此力求較高的值。
通過(guò)轉(zhuǎn)速的降低由于激活了備用能量，該工作點(diǎn)就從AP1工作點(diǎn)向AP2a方向上變化。這惡化了功率因素并因此降低了風(fēng)能設(shè)備可以由風(fēng)里獲得的功率。通過(guò)改變?nèi)~片角度但可以降低該效果，其方法是力求在工作點(diǎn)AP2b上運(yùn)行。要注意的是在一個(gè)風(fēng)能設(shè)備運(yùn)行時(shí)并沒(méi)有真實(shí)的穩(wěn)定態(tài)的工作點(diǎn)。實(shí)際上運(yùn)行條件(例如風(fēng)速)總是在變化，因此通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整可以使風(fēng)能設(shè)備在一個(gè)工作范圍里運(yùn)行。這通過(guò)圖2中葉片角度的模糊的曲線走向來(lái)表示出。
如果規(guī)定了最小要準(zhǔn)備好的能量，那么就相應(yīng)地規(guī)定風(fēng)能設(shè)備的最小轉(zhuǎn)速，而且如果風(fēng)力情況可以使之實(shí)現(xiàn)的話，也就遵守之。
若電網(wǎng)頻率在1秒之內(nèi)降低超過(guò)0.05Hz，那就激活備用能量。所述由風(fēng)能設(shè)備輸入到電網(wǎng)中的功率短期內(nèi)相對(duì)于按照風(fēng)能設(shè)備特性曲線當(dāng)前通過(guò)風(fēng)力可供支配的功率提高約10％。
用最大10秒鐘使備用能量激活。若在間隔時(shí)間內(nèi)電網(wǎng)頻率又升高到名義頻率值，那么備用能量的輸入就(提前)結(jié)束。在結(jié)束附加的能量饋入之后，風(fēng)能設(shè)備又返回至老的工作點(diǎn)。平均還只是最大輸入如同通過(guò)風(fēng)而可供支配的那么多能量。
圖3表示了用于供電電網(wǎng)電網(wǎng)頻率的所測(cè)量的振動(dòng)的一個(gè)實(shí)施例(負(fù)載中斷于1997.12.16，西班牙500MW.區(qū)域間振動(dòng)的測(cè)量0.22Hz在法國(guó)和德國(guó))，如同它按照本發(fā)明可以被阻扼的那樣。下面的曲線表示了功率隨時(shí)間的曲線變化(比例尺右邊)。上邊的曲線表示了在兩個(gè)位置上所測(cè)得的頻率(比例尺左邊)，確切地說(shuō)在Cantegrit(法國(guó))，也就是在故障位置附近，以及在Uchtelfangen(德國(guó))，也就是遠(yuǎn)離故障位置。由于電網(wǎng)范圍的振動(dòng)(“區(qū)域間的振蕩”)引起的電網(wǎng)頻率的通常的波動(dòng)在歐洲(UCTE-網(wǎng))目前在0.2和0.8Hz之間。這種振動(dòng)在其振幅上顯現(xiàn)不多，并局部只是微小地減振。通過(guò)其周期性就可以使集中的或分散的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生一種與振動(dòng)同步的反相的調(diào)整信號(hào)，利用該調(diào)整信號(hào)使控制裝置反應(yīng)，用于提供調(diào)整動(dòng)能。在上面所述的情況下(0.22Hz＝周期時(shí)間4.5s)風(fēng)能設(shè)備必須2.25秒長(zhǎng)地向電網(wǎng)輸入附加的功率，并且2.25s長(zhǎng)地減少輸入到電網(wǎng)中的功率，以便阻扼振動(dòng)。通過(guò)其周期性，在選擇一種適合的濾波器時(shí)調(diào)整方法的一種比在電網(wǎng)有故障時(shí)的情況下低得多的反應(yīng)閾值是合理的。因此合適的是當(dāng)存在較長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)(例如大于5-10個(gè)周期)時(shí)，從一個(gè)振幅為0.001Hz起就產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)。
權(quán)利要求
1.使至少一個(gè)風(fēng)能設(shè)備運(yùn)行的方法，該風(fēng)能設(shè)備具有一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)與該轉(zhuǎn)子耦聯(lián)的發(fā)電機(jī)，用來(lái)借助于確保風(fēng)能設(shè)備在其工作范圍內(nèi)運(yùn)行的調(diào)整裝置將電功率輸出給配電網(wǎng)，其特征在于，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)的變化和在一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)調(diào)整風(fēng)能設(shè)備，使比屬于穩(wěn)定運(yùn)行的工作范圍內(nèi)的功率更高的功率被輸入給電網(wǎng)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)極限值信號(hào)或故障信號(hào)的出現(xiàn)來(lái)控制和/或調(diào)整風(fēng)能設(shè)備。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，極限值信號(hào)或故障信號(hào)或者當(dāng)?shù)卦陲L(fēng)能設(shè)備上產(chǎn)生，或者與該風(fēng)能設(shè)備間隔距離地在配電網(wǎng)上產(chǎn)生。
4.按權(quán)利要求1至3中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，多數(shù)風(fēng)能設(shè)備通過(guò)許多不同信號(hào)來(lái)控制，其中這些信號(hào)可以由一個(gè)集中的電網(wǎng)控制系統(tǒng)產(chǎn)生。
5.按權(quán)利要求1至4中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將電網(wǎng)頻率和/或電網(wǎng)電壓和/或它們的變化速度用作運(yùn)行參數(shù)。
6.按權(quán)利要求1至5中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)頻率降低在低于0.2Hz的范圍內(nèi)時(shí)和/或頻率減少超過(guò)大約0.05Hz/s時(shí)就產(chǎn)生故障信號(hào)。
7.按權(quán)利要求1至6中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將一段大約0.05至60s、最好是幾秒的時(shí)間選擇作為預(yù)先規(guī)定的時(shí)間間隔。
8.按權(quán)利要求2至7中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使信號(hào)連續(xù)地輸出至風(fēng)能設(shè)備，這基于測(cè)量和/或統(tǒng)計(jì)和/或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
9.為發(fā)電網(wǎng)和配電網(wǎng)提供調(diào)整功率或初始調(diào)整功率的方法，在該電網(wǎng)中連接了許多電廠，其中有風(fēng)能設(shè)備，其特征在于，風(fēng)能設(shè)備的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的動(dòng)能提供調(diào)整功率。
10.按權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，當(dāng)超過(guò)一個(gè)規(guī)定的極限值時(shí)使對(duì)應(yīng)的信號(hào)連續(xù)地輸出至風(fēng)能設(shè)備，用于減弱跨區(qū)域的電網(wǎng)頻率的振動(dòng)或波動(dòng)。
11.按權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，使用了預(yù)測(cè)工具，該預(yù)測(cè)工具在測(cè)量和/或統(tǒng)計(jì)和/或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)于每個(gè)單個(gè)的風(fēng)能設(shè)備外推出對(duì)風(fēng)能的所期望的供給。
12.用于調(diào)整風(fēng)能設(shè)備的方法，該設(shè)備具有至少一個(gè)包括一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)線路和一個(gè)調(diào)整裝置，其中風(fēng)能設(shè)備具有一個(gè)取決于結(jié)構(gòu)型式的用于給電網(wǎng)供電的最小轉(zhuǎn)速，其特征在于，調(diào)整裝置如此來(lái)調(diào)整功率輸出，從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是在一個(gè)位于最小轉(zhuǎn)速之上的極限值以上，其中在最小轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速極限值之間的存儲(chǔ)在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量里的動(dòng)能大于可預(yù)先規(guī)定的最小調(diào)整能量。
13.按權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，當(dāng)超出或者低于一個(gè)可預(yù)先規(guī)定的極限值、一個(gè)電網(wǎng)參數(shù)時(shí)或者在接收一個(gè)外部信號(hào)時(shí)，在發(fā)電機(jī)的功率輸出時(shí)間上受限制地增高的情況下使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速暫時(shí)地降低。
14.按權(quán)利要求1至13中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)由于功率輸出的加大而使轉(zhuǎn)速減小時(shí)，如此調(diào)整所述葉片設(shè)定角度，使它能夠?qū)τ诋?dāng)前的風(fēng)力情況和轉(zhuǎn)速情況實(shí)現(xiàn)從風(fēng)里獲得最佳的功率。
15.按權(quán)利要求9至14中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于按照權(quán)利要求1至5和7和8所述方法步驟中的至少一個(gè)。
16.按權(quán)利要求9至14中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)頻率降低在每秒0.01Hz和0.2Hz的范圍里時(shí)、最好是在0.05Hz/s時(shí)產(chǎn)生故障信號(hào)。
17.風(fēng)能設(shè)備，它具有一個(gè)轉(zhuǎn)子、一個(gè)與轉(zhuǎn)子耦聯(lián)的發(fā)電機(jī)和一個(gè)變頻器，用于借助于調(diào)整裝置將電功率輸出至配電網(wǎng)里，其特征在于權(quán)利要求1至16中所述特征的至少一項(xiàng)。
全文摘要
使至少一個(gè)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運(yùn)行的方法，該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備具有一個(gè)轉(zhuǎn)子和一個(gè)與該轉(zhuǎn)子耦聯(lián)的發(fā)電機(jī)，用于借助于調(diào)節(jié)裝置將電功率輸出至配電網(wǎng)上，該調(diào)節(jié)裝置確保了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在其工作范圍內(nèi)運(yùn)行。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)的變化以及在一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)調(diào)整風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，使得比屬于穩(wěn)定運(yùn)行的工作范圍時(shí)更高的功率輸入到電網(wǎng)上。這同樣也適合于一種為發(fā)電網(wǎng)和配電網(wǎng)提供調(diào)整功率或初級(jí)調(diào)整功率的方法，在該電網(wǎng)上連接了許多電廠，其中包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
文檔編號(hào)F03D9/00GK1879275SQ200480032764
公開(kāi)日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2004年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日
發(fā)明者J·福爾特曼 申請(qǐng)人:再生動(dòng)力系統(tǒng)股份公司