[发明专利]用于运行风能设备的方法、风能设备以及风电场

权利要求书

1.一种用于运行风能设备的方法，其中所述风能设备具有空气动力学转子，所述空气动力学转子具有至少一个转子叶片，所述至少一个转子叶片安装在所述转子的转子毂处，其中所述至少一个转子叶片的叶片角能够围绕所述至少一个转子叶片的纵向轴线关于所述转子毂调节，其中所述方法包括如下步骤：

-提供当前的风特性，

-提供所述转子叶片的实际叶片角或所述转子叶片的所有实际叶片角的平均值，

-确定所述至少一个转子叶片的稳态叶片角，所述稳态叶片角在考虑已知的转子特性、电系统和所述风特性的情况下引起所述风能设备的期望的稳定运行状态，

-将所述稳态叶片角与所述实际叶片角或所述所有实际叶片角的平均值进行比较，

-如果所述稳态叶片角与所述实际叶片角或所述所有实际叶片角的平均值显著地有偏差，则调整所述风能设备的运行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述期望的稳定运行状态包括由所述转子吸收的期望的空气动力学功率。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述稳态叶片角与所述实际叶片角或所述所有实际叶片角的平均值显著地有偏差意味着：所述偏差大于阈值或大于由多级阈值构成的系统，其中一个所述阈值或多个所述阈值优选地处于2°至3°的范围内。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述风能设备的运行的调整相对于所述实际叶片角或所述所有实际叶片角的平均值与所述稳态叶片角之间的偏差成比例地实现。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：

-确定所述风能设备的塔顶在风的方向上的纵向速度和/或塔负载变化速度，

-将所述塔顶的纵向速度和/或所述塔负载变化速度与所预设的第二阈值或由多级阈值构成的系统进行比较，

其中仅当所述塔顶的纵向速度和/或所述塔负载变化速度超过所预设的第二阈值时，才实现所述风能设备的运行的调整。

6.根据权利要求5所述的方法，其中对于所述塔顶的纵向速度，所预设的第二阈值或所述由多级阈值构成的系统处于0.1m/s至0.5m/s的量级。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所预设的第二阈值或所述由多级阈值构成的系统根据所述稳态叶片角与所述实际叶片角或所述所有实际叶片角的平均值的偏差的显著性形成。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中所述稳态叶片角与所述实际叶片角或所述所有实际叶片角的平均值的偏差的显著性实现为所述塔负载的复变函数，尤其实现为所述塔顶的纵向速度的函数。

9.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述方法作为预控制参与到用于所述风能设备的功率调节的调节器设计中。

10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：

-提供当前的转子有效风速，

其中所述至少一个转子叶片的稳态叶片角的确定基于所述当前的转子有效风速实现。

11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中调整所述风能设备的运行包括：将最小叶片角确定为特定的稳态叶片角减去公差带，其中所述公差带优选地为1°至3°。

12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中调整所述风能设备的运行包括降低转速。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中基于空气密度、功率系数特性曲线、所述实际叶片角、所述风能设备的转速和所述转子的空气动力学功率来估测所述当前的转子有效风速。