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用于確定損失能量的方法與流程

文檔序號:11807684閱讀:472來源:國知局
用于確定損失能量的方法與流程
本發(fā)明涉及一種用于確定風能設備在靜止狀態(tài)或節(jié)流狀態(tài)期間不能從風中得出的損失能量的方法,但是,風能設備在不處于靜止狀態(tài)或節(jié)流狀態(tài)的情況下能夠得出所述損失能量。此外,本發(fā)明涉及記錄能夠用于確定所述損失能量的數(shù)據(jù)。此外,本發(fā)明涉及一種風能設備,其中能夠確定這種損失能量。此外,本發(fā)明涉及一種風力發(fā)電站,在所述風力發(fā)電站中,至少能夠確定風能設備的損失能量。

背景技術:
風能設備是廣泛已知的。風能設備例如包括塔,所述塔具有設置在其上的吊艙,所述吊艙包括具有轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子葉片設置在轂或旋轉(zhuǎn)體上,如在圖1中以實例示出的。主要包括轉(zhuǎn)子葉片和旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)子通過主導的風而轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動發(fā)電機,所述發(fā)電機將所述動能轉(zhuǎn)換成電能或者根據(jù)瞬時值轉(zhuǎn)換成電功率。所述電功率或電能通常饋送到電網(wǎng)中并且相應地提供給負載。通常,彼此相鄰地安裝多個這種或其他的風能設備從而能夠形成風力發(fā)電站。在此,風能設備例如能夠以相互遠離幾百米的方式安裝。在此,風力發(fā)電站的特征通常、但是不必在于具有共同的饋入點。由此,風力發(fā)電站的所有分別產(chǎn)生的功率、也就是風力發(fā)電站的所有風能設備的總和能夠在一定部位的中心、即在饋入點上饋入到電網(wǎng)中。偶爾能夠出現(xiàn)的是,盡管風力條件允許風能設備的運行,尤其是允許風能設備的無節(jié)流的運行,但是風能設備仍被停止或節(jié)流。風能設備的這種停止例如能夠在保養(yǎng)工作時或在故障時是必要的。也能夠出現(xiàn)的是,為了控制供給網(wǎng)絡,運營供給網(wǎng)絡的網(wǎng)絡運營者為風能設備預設,持續(xù)特定的時間間隔饋入節(jié)流的功率或根本不饋入功率。例如也出于控制污染因素來考慮節(jié)流運行,尤其用于通過降低噪音的運行來限制噪音污染,或者用于避免或降低陰影閃爍(Schattenschlag)。對于減速的其他可能的實例是網(wǎng)絡運營者的預設、冰沉積物或者維修設備時的減速或斷路。原則上,減速或斷路出于安全因素能夠是重要的,例如在冰瀑的 危險情況下;和/或出于控制污染因素是重要的,例如為了降低噪音,和/或出于內(nèi)部技術因素是重要的,例如在溫度提高的情況下,或者出于外部技術因素是重要的,例如在連接的供給網(wǎng)絡中的超壓的情況下,或者當空氣動力學由于冰沉積物而減小時。尤其地,風能設備的停止通常是風能設備的運營者所不期望的,因為在此由于沒有電能饋送到供給網(wǎng)絡中而出現(xiàn)失去補償。根據(jù)關斷或減速的原因,能夠出現(xiàn)相對于第三方、例如網(wǎng)絡運營者的針對損失能量的補償要求。因此,有意義的是,確定基本上為假設值的所述損失能量。在此,值得期望的是,盡可能準確地確定所述能量的數(shù)量,因為否則不能準確地確定所產(chǎn)生的補償并且對風能設備的運營者是不利的或有害的。這種損失能量的檢測也稱作基于生產(chǎn)量的可用性或能量的可用性,所述基于生產(chǎn)量的可用性或能量的可用性通常關于在沒有中斷的情況下能夠產(chǎn)生的能量而作為百分比的值給出。所述術語也用于與基于時間的可用性的術語進行區(qū)分,所述基于時間的可用性僅——例如關于一整年以百分比的方式——給出其中風能設備停止進而不可用的時間間隔。為了確定基于生產(chǎn)量的可用性或者為了計算所述基于生產(chǎn)量的可用性而確定損失能量,運行特性曲線例如能夠基于有關的風能設備。運行特性曲線與風速相關地給出所產(chǎn)生的功率。如果將風能設備停止或節(jié)流,那么由于主導的且基于測量已知的風速,能夠從所述功率特性曲線中讀出相關聯(lián)的功率,風能設備根據(jù)所述功率特性曲線輸出所述相關聯(lián)的功率。在此,有問題的尤其為,難于可靠且準確地檢測主導的風速。雖然風能設備通常具有風測量儀,例如風速計,但是實際上,這種風測量儀通常沒有或僅以非常受限的方式用于控制風能設備。如果風能設備具有轉(zhuǎn)數(shù)可變的設計或是轉(zhuǎn)數(shù)可變的風能設備,那么通常例如與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)或轉(zhuǎn)子加速度相關地設定風能設備的運行點。換言之,風能設備或其轉(zhuǎn)子是唯一的可靠的風測量傳感器,但是,所述風速傳感器在靜止狀態(tài)下不能夠得出關于風速的信息。另一個可能性是,使用用于測量風速的測量桿,以便應用由其測量的風速或經(jīng)由所述的功率特性曲線來確定按照特性曲線能夠產(chǎn)生的功率。但是,在此,測量桿的精度是不可靠的。此外,測量桿與有關的風 能設備隔開地安裝從而產(chǎn)生測量桿上的風速和有關的風能設備上的風速之間的偏差。此外,雖然在上述功率特性曲線中僅考慮風速,但是風速不能夠充分地描述風的特性。因此,例如對于——計算上的——平均值而言,風能夠根據(jù)其是否是非常均勻的或是非常多陣風的,而引起風能設備上的不同效應并且相應地造成不同的功率產(chǎn)生。也已經(jīng)提出的是,將測量桿或所謂的氣象桿與一個或多個氣象站相關聯(lián),以便由此改進主導的氣候情況的、尤其是主導的風的信息。尤其地,氣象桿的測量由此對于局部的風波動不太敏感。

技術實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明基于下述目的,消除或減少上述問題中的至少一個,尤其地,應當提出實現(xiàn)更準確地確定損失能量或基于生產(chǎn)量的可用性的解決方案。至少應當提出替選的解決方案。因此,根據(jù)本發(fā)明提出根據(jù)本發(fā)明的一種用于基于以節(jié)流或無節(jié)流的方式運行的至少一個參考風能設備的記錄的功率來建立數(shù)據(jù)庫的方法,所述數(shù)據(jù)庫包括多個相關規(guī)則以用于確定在第一風能設備的靜止狀態(tài)或節(jié)流狀態(tài)期間不能由所述第一風能設備轉(zhuǎn)換成電能的損失能量,所述方法包括下述步驟:同時檢測所述第一風能設備的和至少一個參考風能設備的在節(jié)流或無節(jié)流運行時的瞬時功率,分別確定對所述第一風能設備的功率和所述至少一個參考風能設備的功率之間的關聯(lián)性進行描述的相關規(guī)則,以及保存與至少一個邊界條件相關的所述至少一個相關規(guī)則;以及提出一種用于建立包括多個功率值的數(shù)據(jù)庫的方法,所述多個功率值用于確定在第一風能設備的靜止狀態(tài)或節(jié)流狀態(tài)期間不能由其轉(zhuǎn)換成電能的損失能量,所述方法包括下述步驟:檢測至少一個第一風能設備在節(jié)流或無節(jié)流運行時的瞬時功率,保存檢測到的與至少一個邊界條件相關的功率,其中所述邊界條件是所述參考風能設備的當前功率。因此,提出一種用于建立數(shù)據(jù)庫的方法。所述數(shù)據(jù)庫包括多個、尤其大量的用于確定損失能量的相關因子。在此,尤其如本發(fā)明那樣來檢測損失能量。因此,考慮下述情況,其中第一風能設備靜止或以節(jié)流的方式運行。為了簡化闡述,首先以靜止的風能設備為出發(fā)點。在該情況下,檢測在無節(jié)流運行時工作的至少一個參考風能設備的當前功率。原則上,也能夠?qū)⒁怨?jié)流的方式運行的參考風能設備作為出發(fā)點。然而,為了更好的闡述,首先將以無節(jié)流的方式運行的風能設備作為出發(fā)點。所述以無節(jié)流的方式運行的風能設備輸出功率,所述功率能夠被測量或者所述功率的值以能調(diào)用的方式包含在所述參考風能設備的控制裝置中?,F(xiàn)在,由所述已知的功率,經(jīng)由預先記錄的相關性、尤其經(jīng)由預先記錄的相關因子來計算當前靜止的第一風能設備的期望功率。因此,例如如果參考風能設備在無節(jié)流運行時運行并且在此輸出1MW的功率以及相關因子例如為1.2,那么當前靜止的第一風能設備的期望功率估計為1.2MW。將當前值、例如功率或諸如風向的環(huán)境條件在原則上理解成瞬時值或瞬時的主導的條件的值。所述相關因子針對特定的運行點來記錄,并且就此而言不僅基于參考風能設備和第一風能設備之間的相關因子,而是基于多個、尤其大量的相關因子。原則上,參考風能設備的功率和第一風能設備的功率之間的相關性除了通過因子來描述之外,例如也通過一次函數(shù)或多次函數(shù)來描述。然而,應用因子是相對簡單的解決方案?;趨⒖硷L能設備的相應的當前功率來測定第一風能設備的期望功率的精度通過確定和應用相應多的因子是可能的,所述因子用于相應多的情況并且相應地被預先記錄。因此,本發(fā)明涉及不僅檢測損失能量而且檢測對此必要的相關因子進而建立相應的數(shù)據(jù)庫。優(yōu)選地,與邊界條件相關地檢測并且相應地保存也能夠稱作相關規(guī)則的所述相關性、尤其是相關因子。在此,能夠記錄第一風能設備和一個或多個另外的參考風能設備之間的相關性。根據(jù)一個實施形式,記錄、尤其與風速或風向相關地記錄各個運行點的功率的絕對值。記錄優(yōu)選地針對每個風能設備進行,但是,替選地或附加地,也能夠作為針對總體的風力發(fā)電站的值被記錄。優(yōu)選地,所述值與每個風能設備的相關因子一起被記錄并且保存在數(shù)據(jù)庫中。那么,在沒有參考風能設備適當?shù)乜捎脮r,尤其地,在風力發(fā)電站中的所有的風能設備以節(jié)流的方式運行或停止時,能夠應用所述絕對值。例如 在根據(jù)通過網(wǎng)絡運營者的預設而降低整個風力發(fā)電站的輸出功率時能夠是所述情況。在這種情況或相似情況下,為風力發(fā)電站的每個風能設備,與風速和風向相關地從數(shù)據(jù)庫中讀出期望功率。由此,能夠計算有關的風能設備的和風力發(fā)電站的總的期望能量。通過進行具體的測量以及將實際的功率值與風向和風速相關地保存,實現(xiàn)非常準確并且可良好復制的用于確定期望功率的基礎。避免了建立和應用復雜的模型。為了確定風力發(fā)電站的期望的總功率,例如將風能設備的各個期望功率相加,或者例如從數(shù)據(jù)庫中讀出風力發(fā)電站的已保存的期望的總功率。例如在風力發(fā)電站的中心點處,尤其在測量桿上檢測風力和風向。此外,結合相關因子描述的所有的方面、說明和實施形式也按照意義用于保存和應用絕對的功率值,只要能被使用。優(yōu)選地,記錄風力發(fā)電站的所有風能設備之間的相關性。在保存時,在為了各個相關性而應用多個參考風能設備的情況下,一起保存有關的參考風能設備。例如能夠應用多個參考風能設備,以便根據(jù)其他的邊界條件來選擇至少一個特別適合的參考風能設備,和/或能夠應用多個參考風能設備,以便冗余地確定期望功率,以便由此執(zhí)行比較以使錯誤最小化。也能夠應用多個參考風能設備,以便在參考風能設備出于意外因素而中斷時,也能夠確定第一風能設備的期望功率。優(yōu)選地,與邊界條件相關地,例如與風向相關地進行參考風能設備的選擇。因此,必要時與風向相關地,參考風能設備能夠或多或少地代表第一風能設備、即待檢查的風能設備的性能。如果,例如在第一風能設備和選擇的參考風能設備之間存在障礙物,那么當風從參考風能設備吹向第一風能設備或者反向時,所述障礙物能夠?qū)е聝蓚€風能設備的性能的至少部分的退耦。如果存在風,使得從風向的角度看去,兩個風能設備是并排的,那么這種障礙物的影響是微小的。在此,參考風能設備——對本領域技術人員是易懂的——是在第一風能設備的附近安裝的參考風能設備。所述附近在此能夠為幾百米或者甚至一千米或幾千米的距離,只要參考風能設備的性能仍能夠期望在其性能方面與第一風能設備的足夠的關聯(lián)性。這能夠與具體的情況、例如與場地相關。場地越均勻并且場地具有越少的障礙物,越早地期望,間隔更遠地安裝的參考風能設備也還建立與第一風能設備的足夠的關聯(lián) 性。優(yōu)選地,參考風能設備的當前功率、當前風向和/或當前風速分別形成邊界條件,與所述邊界條件相關地記錄和保存相關性。下面,結合相關因子來闡明方法。闡述原則上也能夠轉(zhuǎn)用于其他的相關性。優(yōu)選地,當前風向和當前風速分別形成邊界條件。因此,不僅與風向相關地、而且與風速相關地記錄第一風能設備和有關的參考風能設備之間的相關因子。因此,例如在風速為7m/s并且風向來自北方的情況下,能夠存在為1.2的相關因子,相反地,在風速相同但是風向來自南方的情況下,例如檢測出為1.4的相關因子。如果風速——為了列舉另一個實例——在風向相同的情況下為僅6m/s,相關因子例如能夠為1。記錄并且在數(shù)據(jù)庫中保存所有所述值。在將風向和風速分別作為邊界條件的實例中,為每個參考風能設備得出二維的數(shù)據(jù)庫區(qū)域。如果為多個參考風能設備記錄所述值,——形象地說——得出三維的數(shù)據(jù)域,其中將參考風能設備標識成另外的可變量。存儲器的類型或數(shù)據(jù)庫的結構也能夠構成為,使得為風力發(fā)電站的所有的風能設備記錄相關因子并且在矩陣中保存并且為邊界條件的每個值記錄這種矩陣。替選地或附加地,能夠?qū)⒖硷L能設備的當前功率用作邊界條件。所述功率例如能夠替代風速作為基礎。因此,首先確定主導風向、例如來自北方的風,和主導功率、例如1MW,作為邊界條件。然后,確定參考風能設備和第一風能設備的功率之間的關聯(lián)性,并且針對所述邊界條件,即來自北方的風和1MW的所產(chǎn)生的功率,將所述關聯(lián)性存儲在用于所述第一參考風能設備的數(shù)據(jù)庫中。現(xiàn)在,如果第一風能設備例如為了保養(yǎng)而停止,那么,能夠確定所述第一風能設備的期望功率。對此,將針對邊界條件的相關因子、也就是例如將針對來自北方的風在風速為7m/s時的相關因子從數(shù)據(jù)庫中讀出,或者替選地,當相應地設立數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)庫組時,將針對來自北方的風并且所產(chǎn)生的功率為1MW的相關因子從數(shù)據(jù)庫中讀出。然后,在兩個所述的情況下,將所述相關因子與參考風能設備所產(chǎn)生的功率相乘,以便確定第一風能設備的期望功率。因此,在第二個描述的替選方案中,參考風能設備的所產(chǎn)生的瞬時功率具有雙重功能。首先,應用所述功率,以便將相關聯(lián)的相關因子從數(shù)據(jù)庫中讀出,并且隨后應用所述功率,以便借助于讀出的相關因子計 算第一風能設備的期望功率。優(yōu)選地,將參考風能設備的當前功率——至少只要其還用作邊界條件、當前風向和/或當前風速劃分成離散的區(qū)域。由此,能夠限制數(shù)據(jù)庫的大小。例如,如果參考風能設備的功率以關于其理論功率的1%的間距來劃分,那么針對理論功率為2MW的風能設備得出以20KW的區(qū)域或間距的劃分。但是,這僅涉及功率,只要將功率用作邊界條件,也就是只要將功率用于將相關因子存儲在數(shù)據(jù)庫中或從數(shù)據(jù)庫中讀出。但是,對于具體地計算第一風能設備的期望功率而言,將相關因子與實際的、并非劃分成離散區(qū)域的功率相乘。當然,也能夠進行與劃分成離散區(qū)域的功率相乘,尤其當離散區(qū)域以功率測量的精度的數(shù)量級存在時如此。風速例如能夠劃分成0.1m/s的間距或區(qū)域,并且風向例如能夠劃分成30°的扇形區(qū)域。例如,如果對于具有5m/s的初始風速或所謂的“切入(cut-in)”風速并且具有25m/s的理論風速的參考風能設備設有以30°扇形區(qū)域的風速離散形式和以0.1m/s間距的風速離散形式,那么得出360度/30度=12個風速扇形區(qū)域乘以(20m/s)/(0.1m/s)=200個風速間距的數(shù)據(jù)域,從而得出具有2400個域的數(shù)據(jù)域,也就是針對所述示例性的參考風能設備得出2400個相關因子。優(yōu)選地,在正常運行時記錄并且保存相關因子,以便由此逐漸地借助相關因子來填充數(shù)據(jù)庫??蛇x地和/或根據(jù)需要,能夠基于已經(jīng)存在的相關因子來計算、尤其是內(nèi)插或外插出還不能夠通過測量確定的相關因子。在應用除了相關因子以外的其他相關規(guī)則、例如一次相關函數(shù)時,能夠進行內(nèi)插或外插,例如通過這種相關函數(shù)的系數(shù)的內(nèi)插或外插進行。因此,提出的是,第一風能設備和至少一個參考風能設備在不考慮確定相關因子的要求的情況下運行。在此,強制地設定——只要設備總體上運行——特定的運行點進而相應的邊界條件,例如風向和風速。對此,記錄相關因子并且在考慮主導的邊界條件的情況下在數(shù)據(jù)庫中保存相關因子。優(yōu)選地,這針對風力發(fā)電站的所有風能設備在其相互間進行。如果運行點進而邊界條件改變,那么重新計算相關因子并且將其保存在新的邊界條件下進而在數(shù)據(jù)庫的其他的地址中。由此,數(shù)據(jù)庫僅包括針對下述邊界條件的相關因子,風能設備已經(jīng)在所述邊界條件下運行。如果現(xiàn)在第一風能設備關斷并且出現(xiàn)參考風能設備的迄今仍沒有記錄相關因子的運行點,那么能夠基于相鄰的、已經(jīng)保存的相關因子、也就是基于針對相似的邊界條件已經(jīng)記錄的相關因子計算出所述運行點的相關因子。例如,能夠基于兩個相關因子內(nèi)插出針對扇形區(qū)域0°至30°的風向和10m/s的風速的相關因子,所述兩個相關因子中的一個針對330至360度的風向扇形區(qū)域在風速為9.9m/s時被記錄并且另一個相關因子在30°至60°的風向扇形區(qū)域中在風速為10.1m/s時被記錄。這僅是通過內(nèi)插法計算的簡單的實例。同樣能夠考慮多個相關因子以用于計算或估算缺少的相關因子。如果例如因為相關的風能設備還沒有長時間運行,尤其在風力發(fā)電站運行的第一年中還沒有記錄許多相關因子,那么,損失能量的計算能夠以追溯的方式針對過去的時間間隔,例如針對過去的一年進行。對此,存儲參考設備所產(chǎn)生的功率的數(shù)據(jù)。那么,在決定性的時間間隔結束時,能夠基于所存儲的功率數(shù)據(jù)和到那時在此期間所檢測的相關因子來計算損失能量。這具有下述優(yōu)點,至此能夠記錄更多相關因子從而需要更少的內(nèi)插或外插或者能夠完全不進行內(nèi)插或外插。作為其他的邊界條件,例如能夠記錄環(huán)境條件,例如溫度、空氣壓力、空氣濕度和空氣密度。這些部分地在物理方面相關聯(lián)的示例性描述的邊界條件能夠影響風能設備的運行并且相應地表現(xiàn)在有關的相關因子中??紤]多個邊界條件能夠引起相關因子的多維的數(shù)據(jù)庫。當然,根據(jù)本發(fā)明的用于檢測損失能量的方法容許邊界條件的變化并且尤其也容許測量的、例如風速的測量的不準確性。提出的方法即具有至少一個兩級的設計。在第一級中,與邊界條件相關地選擇相關因子。通過考慮邊界條件,所述相關因子描述非常準確并且尤其可靠的相關性。在第二級中,將相應的相關因子與參考風能設備的功率相乘。由此,能夠考慮例如是空氣密度的影響因子,而不必將其記錄。例如,如果空氣密度在選擇相關因子時沒有被作為邊界條件來考慮,那么所述空氣密度然而間接地、在沒有明確測量的情況下對參考風能設備的功率產(chǎn)生影 響。因此,在一定的空氣密度下,得出風能設備的相應高的功率,因為具有高密度的空氣包含更多動能。因此,在參考風能設備的功率較高時,通過與——空氣密度相關的——相關因子相乘,也得出第一風能設備的較高的計算出的期望功率。在經(jīng)由風速測量和第一風能設備的功率特性曲線來確定第一風能設備的期望功率時,空氣密度——為了在該實例中保持不變——被忽略。得出第一風能設備的相應地計算錯誤的期望功率。所述方法例如也容許風速的不準確的測量。因此,這已經(jīng)具有意義,因為剛好風速是難于測量的并且具有大的誤差。但是,在提出的方法中,風速僅對確定相關因子產(chǎn)生影響,如果風速總的來說產(chǎn)生影響。如果所測量的風速例如高于實際的風速大約10%,那么這一方面在確定和相應地保存有關的相關因子產(chǎn)生影響,另一方面這也在再次讀出相關因子時表現(xiàn)出來,當這與風速相關地進行時。但是,由此,所述示例性描述的系統(tǒng)誤差進一步突顯。換言之,在此,風速僅用于大概地重新識別所基于的運行點。就此而言,風速的絕對值是有誤差的,只要再次產(chǎn)生所述絕對值就不會表現(xiàn)出來所述誤差。如果在測量風速時出現(xiàn)隨機誤差,雖然這通常不期望以在大規(guī)模的形式出現(xiàn),或許這能夠?qū)е伦x出錯誤的相關因子。當然,在此,允許讀出相似風速的至少一個相關因子,所述相關因子與風速自身相比允許以較小的量改變。因此,在該情況下,所述方法證實為是容許誤差的。迄今針對第一風能設備的靜止狀態(tài)的情況所描述的方法原則上也轉(zhuǎn)用于第一風能設備的節(jié)流狀態(tài)的情況。例如,如果為了降低噪聲而將第一風能設備節(jié)流,相反地不將參考風能設備節(jié)流,因為參考風能設備與第一風能設備相比例如是更小的、原則上更低噪聲地構造、或者離居民區(qū)更遠地安裝的,那么能夠以在上文中所描述的類型和方法來確定第一風能設備在無節(jié)流運行時的期望功率。損失能量從節(jié)流運行時的功率和在無節(jié)流運行時計算出的期望功率的差值得出。為了完整性,還要指出的是,對于本領域技術人員而言清楚的內(nèi)容,損失能量基于關于重要的時間間隔求損失功率的積分而得出。在最簡單的或最簡化的情況下,這表示將損失功率與相應的時間間隔相乘。優(yōu)選地提出,為了確定第一風能設備的期望功率而應用多個參考風 能設備。在檢測相關因子或其他相關性時,如所描述的那樣,能夠針對每個參考風能設備單獨地進行,使得得出對于每個參考風能設備的數(shù)據(jù)記錄。也能夠?qū)⑺杏^測的風能設備之間的相關性同時記錄并且分別寫入到矩陣中。如果隨后在第一風能設備的靜止狀態(tài)中計算其期望功率,那么這能夠分別借助于參考風能設備中的每一個分別通過將所述參考風能設備的相關因子讀出并且與其瞬時功率相乘的方式進行,以便計算第一風能設備的期望功率。在理想情況下,在此,由每個參考風能設備得出第一風能設備的相同的期望功率。如果實現(xiàn)所述理想結果,那么這證實了期望功率計算的質(zhì)量。但是,如果得出偏差,那么能夠應用以多次進而冗余的方式確定的期望功率,以便由此計算唯一的期望功率。對此,例如能夠求簡單的平均值,也就是通過將所有確定的功率相加并且除以數(shù)量。但是,必要時,能夠?qū)⒁粋€參考風能設備分類成更重要的,并且能夠經(jīng)由加權更多地考慮通過所述風能設備測定的值。其他的可能性在于應用最小二乘法。因此,確定共同的期望功率,其中與單獨確定的期望功率的每個偏差的平方的和得出最小值。優(yōu)選地,在參考風能設備上、在第一風能設備中和/或在其他的測量點上、尤其在測量桿上檢測當前風向和/或當前風速。當?shù)谝伙L能設備處于靜止狀態(tài)時,測量技術的一部分、例如吊艙風速計的評估還仍然能夠在運行時從而至少能夠確定第一風能設備的大概的風速并且作為其他方法的基礎。但是,有利的能夠是,應用參考風能設備的風速,因為由此期望與所述參考風能設備的功率的高的相關性。在此,應當盡可能地在檢測相關因子并且讀出所述相關因子時分別在相同的位置上進行測量。應用測量桿能夠是有利的,因為在此通常能夠更好地進行風速測量。尤其地,風桿上的風速測量沒有如同通常在運轉(zhuǎn)的風能設備的吊艙風速計中那樣受到通過轉(zhuǎn)子葉片的暫時遮擋的干擾。此外,當將多個風能設備用作參考風能設備時,測量桿能夠表示用于測量的中性點。應用下述測量桿能夠是有利的,所述測量桿在風力發(fā)電站中并且針對風力發(fā)電站安裝并且總體上為風力發(fā)電站提供有代表性的測量值。將附近氣象站的值用作直接的值或者用于調(diào)整借助測量桿或風能設備測量的風速能夠是有利的并且改進測量結果的質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明,借助所描述的用于檢測相關規(guī)則、尤其是相關因子的方法和/或借助用于確定損失能量的方法來設計一種風能設備。此外,根據(jù)本發(fā)明提出一種風力發(fā)電站,所述風力發(fā)電站借助上述方法中的至少一種來設計。在這種風力發(fā)電站中——但是并非僅在這種風力發(fā)電站中——風能設備之間的數(shù)據(jù)交換例如能夠經(jīng)由SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))提供。這種數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)也能夠用于交換對于所述方法必要的數(shù)據(jù)。因此,提出解決方案,即相應的方法和風能設備或風力發(fā)電站,借助所述解決方案能夠計算損失能量。對此,計算靜止的或以節(jié)流的方式運行的風能設備的功率,并且隨后能夠經(jīng)由基于的時間確定損失能量,也就是能夠根據(jù)計算產(chǎn)生、傳送并且相應被補償?shù)哪芰?。在此,基本上為假設的功率或假設的能量,所述假設的功率或假設的能量應當被相應地準確地確定,不僅在期望補償?shù)娜说睦娣矫?、而且在必須支付這種補償?shù)娜说睦娣矫姹M可能合理地進行考慮。因此,能夠計算風能設備的基于生產(chǎn)量的可用性?;谟⒄Z術語“productionbasedavailability”的、也簡化成PBA的這種基于生產(chǎn)量的可用性通常作為測量出的產(chǎn)生的能量(“measuredenergyproduction,測量出的能量生產(chǎn)量”MEP)除以期望的產(chǎn)生的能量(“expectedenergyproduction,期望的能量生產(chǎn)量”,EEP)的商給出,其中基于年時間間隔或月時間間隔。對于基于生產(chǎn)量的可用性PBA例如能夠考慮根據(jù)下述公式的計算:PBA=MEP/EEP能夠不同地定義PBA并且相應地能夠應用其他的公式。也能夠不同地定義上述公式的參數(shù)。下面,闡明上述公式的參數(shù)的可能性。年實際產(chǎn)生能量(MEP)能夠通過相應的測量單元在整個年度內(nèi)來記錄,例如通過電流表或電能表來記錄。對產(chǎn)生的能量的這種測量通常在風能設備中準備并且能夠訪問這些數(shù)據(jù)。期望的能量生產(chǎn)量,也就是期望的風能到電能的轉(zhuǎn)換(EEP)因此是實際產(chǎn)生的能量(MEP)和損失能量的和,其計算或確定根據(jù)本發(fā)明進行、尤其改進。根據(jù)本發(fā)明,即提出一種方法,其中將尤其風力發(fā)電站的風能設備之間的功率輸出相互關聯(lián)。一個優(yōu)選的變型形式在于,建立矩陣,所述矩陣分別包含每個對此考慮的風能設備之間的、也就是尤 其發(fā)電站的每個風能設備之間的相關因子。這種矩陣在下面示例性地針對下述風能設備來說明,所述風能設備在所述矩陣中表示成WEC1、WEC2、WEC3、WEC4至WECn。記入的值僅為示例性的值。表格1所述矩陣能夠視作風力發(fā)電站的參考生產(chǎn)量相關性。所述矩陣例如包含針對8m/s的風速和例如能夠表示0-30°的區(qū)域的30°的風向的因子。此外,包含絕對值,必要時、也在其他的參考設備靜止或節(jié)流時能夠應用所述絕對值。只要現(xiàn)在風能設備靜止或以節(jié)流的方式運行,所述風能設備的期望功率進而期望的產(chǎn)生的能量能夠基于另外的風能設備中的一個的至少一個實際功率或?qū)嶋H能量經(jīng)由相關因子來計算。因此,在約定的周期、例如每年或每月結束時,能夠計算基于生產(chǎn)量的可用性(PBA)。優(yōu)選地,作為參考數(shù)據(jù),僅以在無節(jié)流運行時記錄的數(shù)據(jù)作為基礎。風力發(fā)電站已經(jīng)在無節(jié)流運行時運行的時間越長——在此,其中能夠存在并非這種情況的周期——數(shù)據(jù)基礎能夠越完整并且必要時越好。此外,上面所示出的表格能夠針對不同的風向和不同的風速或其他的邊界條件來記錄,使得針對風力發(fā)電站或其他的風能設備集合存在許多這種表格或者共同形成數(shù)據(jù)庫。附圖說明在下文中,參考附圖根據(jù)實施形式示例性地闡明本發(fā)明。圖1示出已知的風能設備。圖2示出檢測相關系數(shù)的流程圖。圖3示出用于檢測損失能量的流程圖。具體實施方式根據(jù)圖2對多個風能設備相互間的關系的相關參數(shù)進行記錄。尤其地,這取決于風力發(fā)電站的一些或所有的風能設備的相關性。在測量框200中,測量風能設備中的每個的功率。這通常表示,本來在每個風能設備中可用的功率應用于或提供給后面的步驟。功率的和其他必要的待交換的數(shù)據(jù)的所述提供例如能夠經(jīng)由所謂的SCADA系統(tǒng)來進行。在計算框202,計算分別在測量框200中記錄的功率之間的相關因子。對此的公式為:因此,因子Kij表示風能設備i的功率Pi和風能設備j的功率Pj之間的相關性。因此,標記i和j是整數(shù)的動態(tài)變量。然后,在下一個步驟中以該方式計算出的相關因子Kij在存儲框204中保存在矩陣中。矩陣例如對應于表格1。在根據(jù)框200、202和204的所述簡化的流程中,發(fā)電站的所有風能設備之間的全部相關因子分別在相同的邊界條件下記錄并保存。根據(jù)條件選擇相應的矩陣,所述矩陣因此與各個邊界條件、例如與風向和風速相關聯(lián)。所描繪的流程的前提首先為,全部的風能設備在正常運行時運轉(zhuǎn),也就是以無節(jié)流的方式運轉(zhuǎn)。必要時,也能夠考慮節(jié)流的風能設備,或者不考慮節(jié)流的風能設備的功率并且相應地也不計算有關的相關因子。那么,矩陣中的相應的記載留空。經(jīng)由重復框206,連續(xù)地重復所示出的方法。對此,例如能夠確定重復時間T,所述重復時間例如能夠為10分鐘。那么,圖2所示出的過程將每10分鐘執(zhí)行一次。如果在重復時確定了對其已經(jīng)保存有值的一個相關因子或多個相關因子,那么或者能夠不采納分別重新確定的相關因子,所述相關因子能夠替換已經(jīng)在其位置上存在的相關因子,或者例如能夠通過求所述相關因子的、也就是所述記載的所有迄今記錄的值的平均值來改進已保存的相關因子。也能夠設為,在此僅考慮一些值、例如最后10個值并且相應地求平均值。圖3示出了首先僅考慮兩個風能設備、即參考風能設備和第一風能設備的方法。圖3的方法能夠擴展到多個風能設備或風能設備組,直到將風能發(fā)電站的所有風能設備考慮進去。在此,所示出的方法也能夠與不同的風能設備并行地多次實施。計算和/或必要的數(shù)據(jù)傳輸在此也能夠借助于SCADA來進行。圖3首先示出第一詢問框300,其中進行檢驗:所選擇的參考風能設備是否在正常運行中、也就是以無節(jié)流的方式工作。如果不是這種情況,那么根據(jù)更換框302能夠選擇另外的風能設備作為參考風能設備。關于所述另外的風能設備,首先再次在第一詢問框300中開始。此外,能夠選擇剛被檢查的沒有在正常運行中運轉(zhuǎn)的、尤其處于靜止狀態(tài)的參考風能設備作為第一風能設備。這通過選擇框304示出。第一風能設備在此是要為其確定損失功率或損失能量,因此應當為其計算期望的功率或能量的風能設備。只要所選擇的參考風能設備以無節(jié)流的方式工作,第一詢問框300分支到第二詢問框306。第二詢問框306基本上檢驗與第一詢問框300所檢驗的相同、然而針對第一風能設備的內(nèi)容。如果第一風能設備以無節(jié)流的方式、也就是在正常運行中工作,那么第二詢問框306繼續(xù)分支到計算框308。在計算框308中,基于參考風能設備的功率和第一風能設備的功率的系數(shù)來計算相關因子K。在隨后的存儲框310中,將所述相關因子K保存在數(shù)據(jù)庫中。在此,優(yōu)選地,將邊界條件、例如主導的風向和風速一起記錄。最后,方法在存儲框310之后再次返回到第二詢 問框306,并且重新地、可能在例如為10分鐘的時間延遲之后執(zhí)行框306、308和310。如果方法在所述三個框306、308和310的這個循環(huán)中進行,那么基本上進行專門針對所述兩個風能設備、即參考風能設備和第一風能設備的相關因子K的獲取。因此,風能設備處于正常運行中并且在此逐漸地建立數(shù)據(jù)庫,所述數(shù)據(jù)庫對非正常運行是必需的。如果在第二詢問框306中確定,第一風能設備不處于正常運行中、也就是以節(jié)流的方式工作或在靜止狀態(tài)中,那么分支到讀取框312。在該框中,現(xiàn)在根據(jù)之前建立的數(shù)據(jù)庫,尤其是在考慮例如為主要的風速和風向的邊界條件的情況下讀出相關因子K。如果有關的相關因子沒有保存在數(shù)據(jù)庫中,那么所述相關因子必要時能夠基于其他已經(jīng)存在的相關因子內(nèi)插出。隨后,借助讀出的相關因子K,在確定框314中,能夠基于參考風能設備的參考功率PRef確定第一風能設備的期望功率。所述期望功率在此表示成P1S。隨后,在能量確定框316中,經(jīng)由將估計的或期望的功率P1S關于相應的時間求積分來進行相關聯(lián)的能量的確定。因為在此簡化地以對有關的時間間隔而言功率P1S恒定為出發(fā)點,所以能量通過P1S與相關聯(lián)的時間值T相乘來計算。所述能量能夠加入到之前已經(jīng)計算出的能量ES,以便因此合計得出經(jīng)過觀測周期、例如一個月或一年的有關的期望能量。能量確定框316的時間因子T能夠?qū)趫D2的重復框206的時間因子T。但是,這不是強制的前提。尤其可能的是,每隔10分鐘重復所描述的步驟并且在確定框314中確定估計功率。但是,在此,第一風能設備能夠可能例如在僅5分鐘時就不再處于正常運行中。該信息提供給所示出的方法,并且雖然重復周期是10分鐘,但是,在該實例中,能量計算僅基于5分鐘的時間間隔。當在能量確定框316中確定或補充能量之后,所述方法再次在詢問框306處如所描述的那樣開始。
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