[发明专利]用于运行风能设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行风能设备的方法以及一种风能设备和一种具有多个风能设备的风电场。

背景技术

风能设备和用于运行这样的风能设备的方法是广为人知的。图1示例性地示出这样的风能设备，所述风能设备具有塔，所述塔具有吊舱和发电机。吊舱包括具有转子叶片的转子，所述转子叶片通过风运动，以便借助于发电机产生电流。

通常风能设备用于将来自于风的动能转换为电能并且作为电流输入到电力网络中，所述电力网络也简称为电网或者仅称为网络。如今风能设备已经建立起来并且也能够用于支持电网。特别地，经由逆变器进行电流输入的风能设备的出色之处在于对网络中的改变能够非常快地做出反应。

依据网络中的相应情况的网络支持例如能够意味着，当在网络中存在特别短暂的能量供应过剩时，风能设备——或者相应的具有多个风能设备的风电场——降低输入到网络中的功率。反之在预期短暂的能量供应不足时，也就是说特别是预期功率消耗也就是被提取功率的短暂、特别是急剧增加时，风能设备或者风电场也能够非常短暂地将附加的功率输入到电网中。这例如通过如下方式是可行的，即在这种预期中，风能设备或者整个风电场以降低的功率运行，也就是说在预期的事件之前，与根据所涉及的风能设备的设计和占主导作用的风可能产生的功率相比，将更小的功率输入到网络中。

用于支持网络的第一个建议例如在公开文献DE10022974中提出。据此提出，依据网络中的频率降低输入功率，所述网络中的频率能够是网络中的功率供应过剩或者供应不足的指示器。但是这样的功率降低具有如下缺陷，即因为功率降低，与在占主导作用的风中能够获得的功率相比，更少的功率被输入到网络中。换句话说功率白白浪费了。风能设备企业通常具有下述权利，即获得这些未加利用的功率的补偿或者至少取得相应的均衡。例如在德国根据2000年的可再生能源法(EEG)通过下述调整使得网络运营商负有责任，即通过可再生能源如风能设备补偿可支配的功率。

在风能设备中因此产生如下问题，即准确地确定可支配的功率，因为网络运营商既不愿意过多地补偿而风能设备企业也不愿意获得过少的补偿。但是与能从占主导作用的风中获得的功率相比输入更少的功率到网络中的风能设备以降低的方式来运行。因此，从当前占主导作用的风中提取这样多的功率的最佳运行点，在以降低方式运行的风能设备中是假设的运行点。

原则上，理想的运行点能够与每个风能设备相关联。这一般而言以风速的准确的测量为前提，这由于不同的原因通常是理论上的、至少极其不准确的方式。现代的风能设备具有大的转子直径。例如Enercon公司的E126具有126m的转子直径。转子在此扫过大约10000qm(m²)的面积。在这10000qm上实际上不存在统一的风速——更不用说阵风和风速随着时间的其它变化。126m的转子直径同时也意味着被扫过的区域的126m的高度差。用于确定有关的风能设备的可支配的功率的风速测量装置的使用因此至少是有问题的，有时甚至是完全不适合的。在137的轮毂高度的情况下，产生74m至200m的高度差，转子在所述高度差下起作用。基本上风能设备的转子是用于检测相对速度的唯一适合的工具。总体上，参阅DE10300733B3、EP2275674A2、DE10022974A1和DE102010026299A1。

发明内容

因此本发明基于下述目的，即处理特别是解决上述问题的至少一个。特别地，应实现下述解决方案，即尽可能准确并且可靠地遵循(einzuhalten)、控制(führen)和/或检测功率差，也就是说当前所产生的功率和根据实际情况最大能产生的功率之间的功率差。所产生的功率或者最大能产生的功率特别是指电功率，所述电功率由风能设备输出或者可能由其输出以用于供电。至少应找到一个替选的解决方案。

根据本发明提出一种根据权利要求1的方法。因此提出一种用于运行用于由风产生电功率的风能设备的方法，其中所述风能设备可选择以第一运行模式或者第二运行模式来运行，也就是说能够在这两种模式中运行。第一运行模式是下述模式，其中风能设备产生与根据占主导作用的风和风能设备的设计可能产生的电功率或者功率一样多的电能或者电功率。纯粹预先提醒而应注意的是，能量不是自然生成的而是仅能够被转换。但是已证明可行的是，将这种转换称为能量产生。第二运行模式是下述模式，其中风能设备产生与第一运行模式相比更少的电功率。