DE102009017244A1 - Method for operating wind energy plant during non-availability of external mains supply, involves supplying load of wind energy plant with power if wind velocity is not sufficient for supply of sufficient electrical power by main generator - Google Patents

Method for operating wind energy plant during non-availability of external mains supply, involves supplying load of wind energy plant with power if wind velocity is not sufficient for supply of sufficient electrical power by main generator Download PDF

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Abstract

The method involves separating a main generator (14) of a wind energy plant from a main transformer (40) if an external mains supply (44) is not available. A load of the wind energy plant attached to an internal grid (46) is supplied with electricity from the main generator if wind velocity is sufficient for supply of sufficient electrical power by the main generator. The load of the wind energy plant is supplied with power from an energy storage (50) e.g. accumulator, if the wind velocity is not sufficient for supply of sufficient electrical power by the main generator. An independent claim is also included for a wind energy plant.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Windenergieanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9, die zur Ausführung des Verfahrens geeignet ist. Derartige Verfahren bzw. Windenergieanlagen zeichnen sich durch einen Energiespeicher aus, der zur Deckung des Eigenbedarfs der Windenergieanlage herangezogen werden kann, wenn kein externes Versorgungsnetz verfügbar ist.The The invention relates to a method for operating a wind energy plant according to the preamble of claim 1 and a wind turbine after the preamble of claim 9, which is used to carry out the Method is suitable. Such methods or wind turbines are characterized by an energy storage, which serves to cover the Own needs of the wind turbine can be used, if no external supply network is available.

Die Versorgung von Windenergieanlagen bei Ausfällen des Versorgungsnetzes stellt grundsätzlich ein Problem dar. Zunächst kann bei einem Ausfall des Versorgungsnetzes die von der Windenergieanlage zur Verfügung gestellte elektrische Energie nicht länger in das Versorgungsnetz abgeführt werden. Der reguläre Betrieb der Windenergieanlage kann daher nicht fortgesetzt werden. In der Regel ist es erforderlich, die Windenergieanlage herunterzufahren. Gleichzeitig kann ein verbleibender Energiebedarf der Windenergieanlage, etwa zur Aufrechterhaltung von wichtigen Steuerungsfunktionen, nicht aus dem Versorgungsnetz gedeckt werden.The Supply of wind turbines in the event of power network failures is basically a problem. First can in case of failure of the supply network that of the wind turbine provided electrical energy no longer be discharged into the supply network. The regular one Operation of the wind turbine can therefore not be continued. As a rule, it is necessary to shut down the wind turbine. simultaneously can a remaining energy needs of the wind turbine, about to maintain important control functions, not be covered by the supply network.

In dieser Situation ist es bekannt, z. B. aus EP 1 696 122 A2 , die Windenergieanlage in einen sogenannten Trudelbetrieb zu versetzen. In diesem Trudelbetrieb wird die Windenergieanlage mit einer gegenüber dem Normalbetrieb deutlich reduzierten Drehzahl Weiterbetrieben, was sowohl bei Starkwind als auch bei geringen Windgeschwindigkeiten möglich ist. In diesem Betriebszustand wird mit Hilfe des Generators der Windenergieanlage im Wesentlichen nur noch die Energie zur Verfügung gestellt, die zur Deckung des Eigenbedarfs der Windenergieanlage benötigt wird.In this situation it is known, for. B. off EP 1 696 122 A2 to put the wind turbine in a so-called whirlwind operation. In this whirling operation, the wind energy plant is operated with a speed that is significantly reduced compared to normal operation, which is possible both in strong wind and at low wind speeds. In this operating state, with the help of the generator of the wind power plant, essentially only the energy is made available which is needed to cover the intrinsic demand of the wind energy plant.

Aus der Druckschrift DE 10 2004 024 563 B4 ist es bekannt, eine Windenergieanlage in einen oben beschriebenen Trudelbetrieb zu versetzen und dann statt des Hauptgenerators einen Hilfsgenerator einzusetzen, der die benötigte elektrische Energie bereitstellt. Ein vergleichbares Vorgehen ist auch aus der Druckschrift US 2006/0001268 A1 bekannt.From the publication DE 10 2004 024 563 B4 It is known to put a wind turbine in a spinning operation described above and then instead of the main generator to use an auxiliary generator that provides the required electrical energy. A comparable procedure is also from the publication US 2006/0001268 A1 known.

Alle bislang beschriebenen Verfahren stoßen an ihre Grenzen, wenn die Windgeschwindigkeit zum Betrieb der Windenergieanlage nicht ausreicht. Dann kann der Eigenbedarf der Windenergieanlage weder aus dem Wind noch aus dem Versorgungsnetz gedeckt werden.All previously described methods are reaching their limits, if the wind speed for the operation of the wind turbine is not sufficient. Then the internal needs of the wind turbine can neither the wind still be covered from the supply network.

Bei Windenergieanlagen, die speziell für die Versorgung eines Inselnetzes konzipiert sind, ist aus der Druckschrift EP 1 323 222 B1 bekannt geworden, einen elektrischen Energiespeicher in den Gleichspannungszwischenkreis eines Um richters der Windenergieanlage zu integrieren. Ein entsprechender Vorschlag findet sich auch in der Druckschrift DE 100 14 642 A1 . Bei diesen bekannten Verfahren kann das Inselnetz in einem gewissen Umfang aus dem Energiespeicher im Gleichspannungszwischenkreis versorgt werden, wenn die von der Windenergieanlage zur Verfügung gestellte elektrische Leistung zur Versorgung des Inselnetzes allein nicht ausreicht. Auf die Problematik eines Ausfalls des Versorgungsnetzes, welches jeweils von einem Inselnetz gebildet wird, gehen die genannten Druckschriften nicht ein.For wind turbines, which are specially designed for the supply of an island network, is from the document EP 1 323 222 B1 Became known to integrate an electrical energy storage in the DC voltage intermediate circuit of a judge of the wind turbine. A corresponding proposal can also be found in the document DE 100 14 642 A1 , In these known methods, the island grid can be supplied to a certain extent from the energy storage in the DC voltage intermediate circuit when the electric power provided by the wind turbine is insufficient to supply the island grid alone. On the problem of a failure of the supply network, which is each formed by an island network, the cited documents do not go.

Aus der Druckschrift DE 103 17 422 A1 ist eine Energieversorgungseinrichtung für ein Windkraftwerk bekannt, die einen Energiespeicher aufweist, mit dem der Eigenbedarf der Windenergieanlage gedeckt werden kann. Der Energiespeicher ist als ein mit Wasserstoff befüllbarer Gastank ausgebildet, der an ein Elektrolysegerät für Wasser angeschlossen ist, wobei die in Form des Wasserstoffs gespeicherte Energie über eine Brennstoffzelle wieder abgegeben werden kann. Bei der bekannten Anlage kann der Energiespeicher geladen werden, wenn sich die Windenergieanlage im regulären Produktionsbetrieb befindet, oder solange ein Versorgungsnetz verfügbar ist, das mit der Windenergieanlage verbunden ist. In beiden Fällen wird die elektrische Energie zum Betrieb des Elektrolysegerätes einer Hilfswicklung entnommen, die in den Haupttransformator der Windenergieanlage integriert ist. Fällt das Versorgungsnetz aus, wird die Windenergieanlage stillgesetzt und vom Netz getrennt. Dann kann die Windenergieanlage ausschließlich mit Hilfe der im Energiespeicher gespeicherten Energie versorgt werden.From the publication DE 103 17 422 A1 is a power supply device for a wind power plant is known, which has an energy storage, with which the intrinsic demand of the wind turbine can be covered. The energy store is designed as a gas tank which can be filled with hydrogen and which is connected to an electrolyzer for water, wherein the energy stored in the form of the hydrogen can be released again via a fuel cell. In the known system, the energy storage can be charged when the wind turbine is in regular production mode, or as long as a supply network is available, which is connected to the wind turbine. In both cases, the electrical energy is removed for operation of the electrolyzer of an auxiliary winding, which is integrated into the main transformer of the wind turbine. If the supply network fails, the wind energy plant is shut down and disconnected from the grid. Then, the wind turbine can be powered only with the help of energy stored in the energy storage.

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, die einen Energiespeicher aufweist, bei fehlender Verfügbarkeit eines externen Versorgungsnetzes anzugeben, das die zur Verfügung stehenden Ressourcen zur Deckung des Eigenbedarfs der Windenergieanlage besser ausnutzt, sowie eine Windenergieanlage, die zur Ausführung des Verfahrens geeignet ist.From that Based on the object of the invention, a method for operating a wind turbine, which has an energy storage, if missing Indicate the availability of an external supply network, the resources available to cover better exploits the intrinsic demand of the wind turbine, as well as a wind turbine, which is suitable for carrying out the method.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den sich anschließenden Unteransprüchen angegeben.These Task is solved by the method with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the method are indicated in the subsequent subclaims.

Das Verfahren dient zum Betreiben einer Windenergieanlage bei fehlender Verfügbarkeit eines externen Versorgungsnetzes, wobei die Windenergieanlage einen Rotor mit mindestens einem Rotorblatt, einen von dem Rotor angetriebenen Hauptgenerator, ein internes Netz zur Versorgung elektrischer Verbraucher der Windenergieanlage, einen an das interne Netz anschließbaren Energiespeicher und einen Haupttransformator zum Anschluss an das externe Versorgungsnetz aufweist, und die an das interne Netz angeschlossenen Verbraucher der Windenergieanlage aus dem Energiespeicher versorgt werden können, wobei

  • • der Hauptgenerator vom Haupttransformator getrennt wird, wenn das Versorgungsnetz nicht verfügbar ist,
  • • die an das interne Netz angeschlossenen Verbraucher der Windenergieanlage mit der vom Hauptgenerator zur Verfügung gestellten elektrischen Energie versorgt werden, wenn die Windgeschwindigkeit zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator ausreicht, und
  • • die an das interne Netz angeschlossenen Verbraucher der Windenergieanlage aus dem Energiespeicher versorgt werden, wenn die Windgeschwindigkeit zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator nicht ausreicht.
The method is used to operate a wind turbine in the absence of availability of an external supply network, wherein the wind turbine a rotor with at least one rotor blade, driven by the rotor main generator, an internal network for supplying electrical loads of the wind turbine, connectable to the internal network energy storage and a Main transformer for connection to the ex Having terne supply network, and connected to the internal network consumers of the wind turbine can be supplied from the energy storage, wherein
  • • the main generator is disconnected from the main transformer when the utility grid is not available,
  • • the loads of the wind turbine connected to the internal network are supplied with the electrical energy provided by the main generator, if the wind speed is sufficient to provide sufficient electrical power through the main generator, and
  • • the consumers of the wind turbine connected to the internal grid are supplied with energy from the energy store if the wind speed is insufficient to provide sufficient electrical power through the main generator.

Die fehlende Verfügbarkeit des externen Versorgungsnetzes kann das Resultat einer Störung oder einer Beschädigung des Versorgungsnetzes sein. Ferner kann es an der Verfügbarkeit des Versorgungsnetzes auch dann mangeln, wenn das Versorgungsnetz bei der erstmaligen Inbetriebnahme der Windenergieanlage noch nicht verfügbar ist, beispielsweise weil die dazu erforderlichen Leitungs- und Anschlussarbeiten noch nicht abgeschlossen sind.The lack of availability of the external supply network can the result of a fault or damage be the supply network. It may also be subject to availability of the supply network even then lack, if the supply network at the first commissioning of the wind turbine yet is available, for example, because the required Line and connection work are not yet completed.

Das interne Netz zur Versorgung elektrischer Verbraucher der Windenergieanlage stellt eine Art Miniatur-Inselnetz dar, an das beispielsweise Antriebsmotoren für die Azimut- und/oder Pitchverstellung sowie elektronische Steuereinheiten angeschlossen sind. Daher wird im Folgenden der Betriebszustand, in dem das interne Netz über den Hauptgenerator mit elektrischer Energie versorgt wird, als Inselnetzbetrieb bezeichnet, und der Betriebszustand, bei dem das interne Netz aus dem Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt wird, wird als Inselspeicherbetrieb bezeichnet.The internal network for supplying electrical consumers of the wind energy plant represents a kind of miniature island grid to which, for example, drive motors for the azimuth and / or pitch adjustment as well as electronic Control units are connected. Therefore, the following is the Operating state in which the internal network via the main generator is supplied with electrical energy, referred to as off-grid operation, and the operating state in which the internal network from the energy storage is supplied with electrical energy is called island storage operation designated.

Im Inselnetzbetrieb wird die vom Hauptgenerator über den Hauptumrichter zur Verfügung gestellte elektrische Leistung vorzugsweise geregelt, d. h. an den Leistungsbedarf des internen Netzes der Windenergieanlage angepasst.in the Off-grid operation is that of the main generator via the main inverter provided electric power preferably regulated, d. H. to the power requirement of the internal network of the wind turbine customized.

Im Inselnetzbetrieb, der immer dann ausgeführt wird, wenn die Windgeschwindigkeit zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator ausreicht, werden die an das interne Netz angeschlossenen Verbraucher der Windenergieanlage mit der vom Hauptgenerator zur Verfügung gestellten elektrischen Energie versorgt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn – wie erfindungsgemäß vorgesehen – der Hauptgenerator vom Haupttransformator getrennt wird. In diesem Fall kann der Hauptgenerator unabhängig von den elektrischen Verhältnissen am Haupttransformator für die Versorgung des Inselnetzes herangezogen werden. Dadurch können insbesondere potentiell schädliche Rückwirkungen einer plötzlichen Netzwiederkehr (Asynchronismus zwischen Windenergieanlage und Versorgungsnetz), mit der bei einem Netzausfall stets zu rechnen ist, vermieden werden.in the Off-grid operation always executed when the wind speed to provide sufficient electrical Power through the main generator will be sufficient to the internal Mains connected consumers of the wind turbine with the of The main generator provided electrical energy provided. It is advantageous if - as provided according to the invention - the Main generator is disconnected from the main transformer. In this case The main generator can be independent of the electrical conditions on the main transformer for the supply of the island grid be used. As a result, in particular, potentially harmful repercussions of a sudden Mains return (asynchronism between wind turbine and supply network), which is always to be expected in the event of a power failure.

Weiterhin kann durch die Trennung des Hauptgenerators vom Haupttransformator jederzeit ausgehend vom Inselspeicherbetrieb, in dem die an das interne Netz angeschlossenen Verbraucher der Windenergieanlage aus dem Energiespeicher versorgt werden, in den Inselnetzbetrieb gewechselt werden. Dies ist möglich und sinnvoll, sobald die Windgeschwindigkeit zur Bereitstellung einer ausreichend elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator ausreicht.Farther can be achieved by disconnecting the main generator from the main transformer at any time starting from the island storage operation, in which the to the internal network connected consumers of the wind turbine be supplied to the energy storage, be changed into off-grid operation. This is possible and useful once the wind speed to provide a sufficient electrical power through the main generator is sufficient.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Deckung des Eigenbedarfs einer Windenergieanlage auch über längere Zeiträume sichergestellt werden, weil bei ausreichenden Windgeschwindigkeiten ein Beitrag zur Deckung des Energiebedarfs aus dem Wind gewonnen werden kann, und zusätzlich der Energiespeicher zur Verfügung steht. Auf diese Weise können auch längere Netzausfallzeiten überbrückt werden. Die Möglichkeit, die Windenergieanlage auch bei längeren Netzausfallzeiten mit Energie versorgen zu können, ist von großer praktischer Bedeutung, weil eine Fortsetzung des Betriebs der Windenergieanlage ermöglicht wird. Die Betriebsbereitschaft der Windenergieanlage kann unabhängig von der Verfügbarkeit des Versorgungsnetzes aufrecht erhalten werden. Im Gegensatz zu einer in den Stillstand versetzten Windenergieanlage kommt es während des fortgesetzten Anlagenbetriebs zu wesentlich geringeren Verschleißerscheinungen, beispielsweise im Bereich des Getriebes.With the process of the invention, the cover the self-consumption of a wind turbine even over longer Periods are ensured because if sufficient Wind speeds contribute to meeting energy needs can be obtained from the wind, and in addition the energy storage is available. That way too longer power failure times are bridged. The possibility of the wind turbine even at longer To be able to supply power failure times with energy is of great practical importance, because a continuation the operation of the wind turbine is enabled. The Operational readiness of the wind turbine can be independent maintained by the availability of the supply network become. In contrast to a stagnant wind turbine it is essential during the continued operation of the plant less signs of wear, for example in the field of the transmission.

Ein weiterer Vorteil der kontinuierlichen Energieversorgung der Windenergieanlage ist, dass diese häufig bei einer Wiederkehr des Versorgungsnetzes wesentlich schneller wieder in den Produktionsbetrieb versetzt werden kann. Diese Aufrechterhaltung der Betriebsbereitschaft trägt dazu bei, die Ertragseinbußen durch den Netzausfall zu minimieren.One Another advantage of the continuous power supply of the wind turbine is that these are common in a return of the supply network be put back into production much faster can. This maintenance of operational readiness contributes This helps to reduce the yield due to the power failure minimize.

Besondere Vorteile bietet das Verfahren auch dann, wenn bei der Errichtung der Windenergieanlage noch kein Versorgungsnetz verfügbar ist. In diesem Fall ist es möglich, den Energiespeicher in einem geladenen Zustand zur Baustelle zu trans portieren und in die Windenergieanlage zu integrieren. Dann ist bereits ein Betrieb der Windenergieanlage möglich, der einerseits die genannte verschleißmindernde Wirkung entfaltet, andererseits einen Testbetrieb der Windenergieanlage erlaubt.The process offers special advantages even if no supply network is available when the wind turbine is being built. In this case, it is possible to trans port the energy storage device in a charged state to the construction site and to integrate it into the wind energy plant. Then, an operation of the wind turbine is already possible, on the one hand unfolds the aforementioned wear-reducing effect, on the other hand, a Testbe operation of the wind turbine allowed.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird der Energiespeicher mit vom Hauptgenerator zur Verfügung gestellter elektrischer Energie aufgeladen, wenn das Versorgungsnetz nicht verfügbar ist und die Windgeschwindigkeit zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator ausreicht. Mit anderen Worten ist es im Inselnetzbetrieb vorgesehen, den Energiespeicher über den Hauptgenerator unter Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Windangebots aufzuladen. Dadurch können noch längere Netzausfallzeiten überbrückt werden, sofern das Windangebot ausreicht, um die Windenergieanlage in nicht zu großen Zeitabständen in den Inselnetzbetrieb zu versetzen.In An embodiment of the method is the energy storage with provided by the main generator electrical Energy charged when the utility grid is unavailable is and the wind speed to provide sufficient electrical power through the main generator is sufficient. With others Words it is provided in off-grid operation, the energy storage over the main generator taking advantage of the available Wind supply. This allows even longer Grid outages are bridged, if that Wind supply is sufficient to the wind turbine at not too long intervals into off-grid operation.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die an das interne Netz angeschlossenen Verbraucher der Windenergieanlage aus dem Energiespeicher über einen selbstgeführten Wechselrichter versorgt, der als Netzbildner arbeitet. Dadurch kann das interne Netz mit den gewünschten Parameter betrieben werden, ohne dass ein Rückgriff auf das externe Versorgungsnetz oder einen sonstigen externen Netzbildner notwendig ist.In an embodiment of the method are to the internal network connected consumers of the wind turbine from the energy storage via a self-commutated inverter supplied as the Netbildner works. This allows the internal network with the desired Parameters are operated without resorting to the external supply network or another external network generator necessary is.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist der Hauptgenerator ein doppelt gespeister Asynchrongenerator mit einem Statorkreis und einem Rotorkreis und der Statorkreis wird bei Windgeschwindigkeiten unterhalb einer vorbestimmten Grenze kurzgeschlossen. In diesem Fall arbeitet der Hauptgenerator nicht mehr als doppelt gespeiste Asynchronmaschine, sondern wie ein einfacher Kurzschlussläufer. Dadurch ist insbesondere bei geringen Windgeschwindigkeiten eine bessere Leistungsausbeute im unteren Drehzahlbereich möglich.In In one embodiment of the method, the main generator is a double fed asynchronous generator with a stator circuit and a rotor circuit and the stator circuit will be below a predetermined wind speed Limit shorted. In this case, the main generator works no more than doubly fed asynchronous machine, but how a simple squirrel cage This is especially true at low wind speeds, a better power output possible in the lower speed range.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird der mit dem Rotorkreis des Hauptgenerators verbundene Hauptumrichter von dem selbstgeführten Wechselrichter, der als Netzbildner arbeitet, geführt. Dadurch ist es möglich, einen herkömmlichen, nicht selbstgeführten Hauptumrichter für die Erfindung zu verwenden.In an embodiment of the method is the with the rotor circuit of the Main generator connected main inverter of the self-commutated inverter, who works as a network builder, led. This makes it possible a conventional, not self-contained main converter to use for the invention.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das interne Netz vom externen Versorgungsnetz getrennt, wenn die an das interne Netz angeschlossenen Verbraucher aus dem Energiespeicher oder dem Hauptgenerator versorgt werden. Insbesondere kann eine Verbindung getrennt werden, die zwischen dem externen Versorgungsnetz und dem internen Netz besteht, um das interne Netz während des regulären Produktionsbetriebs der Windenergieanlage versorgen zu können. Bei der genannten Trennung handelt es sich um eine sicherheitsrelevante Maßnahme, die insbesondere bei einer Netzwiederkehr Beschädigungen des internen Netzes bzw. der daran angeschlossenen Komponenten verhindern kann.In In one embodiment of the method, the internal network of the external Supply network disconnected when connected to the internal network Consumers supplied from the energy storage or the main generator become. In particular, a connection can be disconnected between the external supply network and the internal network consists of the internal network during regular production operation supply the wind turbine. In the mentioned Separation is a safety-related measure, especially in the event of a return to the network damages of the internal network or the components connected to it can.

Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens wird eine mit dem internen Netz verbundene Heiz- und/oder Kühlvorrichtung für eine Komponente der Windenergieanlage eingeschaltet, wenn eine gemessene Außentemperatur eine vorgegebene Minimal- bzw. Maximaltemperatur unter- bzw. überschreitet. Mit anderen Worten wird aktiv dafür Sorge getragen, dass die betreffenden Komponenten der Windenergieanlage in einem zulässigen Betriebstemperaturbereich verbleiben. Insbesondere ist daran gedacht, ein Auskühlen der Windenergieanlage, was beispielsweise mit einer verminderten Schmierung des Getriebes einhergehen kann, zu vermeiden. Dadurch wird es möglich, die Windenergieanlage bei Rückkehr des Versorgungsnetzes kurzfristig wieder in den regulären Produktionsbetrieb zu versetzen.According to one Embodiment of the method is connected to the internal network Heating and / or cooling device for a component the wind turbine turned on when a measured outside temperature exceeds or exceeds a predetermined minimum or maximum temperature. With In other words, active care is taken to ensure that relevant components of the wind turbine in a permissible Operating temperature range remain. In particular, it is thought to be a Cooling the wind turbine, which, for example, with may be accompanied by a reduced lubrication of the transmission, too avoid. This makes it possible for the wind turbine on return of the supply network in short term back in to transfer the regular production operation.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Heiz- und/oder Kühlvorrichtung nur eingeschaltet, wenn die Windgeschwindigkeit zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator ausreicht oder der Ener giespeicher über ein vorgegebenes Maß hinaus gefüllt ist. Unterschreitet der Energiespeicher einen vorgegebenen Füllstand, wird entsprechend auf das Einhalten der gewünschten Betriebstemperatur verzichtet. Die zu diesem Zeitpunkt in dem Energiespeicher verbleibende Energie kann dann für höher priorisierte Zwecke, beispielsweise für das Aufrechterhalten des Betriebs einer Steuereinrichtung, genutzt werden.In An embodiment of the method is the heating and / or cooling device only turned on when the wind speed for deployment sufficient electrical power through the main generator sufficient or the energy storage over a given Dimension is filled out. Falls below the energy storage a predetermined level, is accordingly on the Maintenance of the desired operating temperature is omitted. The energy remaining in the energy store at this time can then for higher priority purposes, for example for maintaining the operation of a control device, be used.

Die obige Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch die Windenergieanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Windenergieanlage sind in den sich anschließenden Unteransprüchen angegeben.The The above object is also solved by the wind energy plant with the features of claim 9. Advantageous embodiments the wind turbine are in the subsequent dependent claims specified.

Die erfindungsgemäße Windenergieanlage hat

  • • einen Rotor mit mindestens einem Rotorblatt,
  • • einen von dem Rotor angetriebenen Hauptgenerator,
  • • ein internes Netz zur Versorgung elektrischer Verbraucher der Windenergieanlage,
  • • einen an das interne Netz anschließbaren Energiespeicher,
  • • einen Haupttransformator zum Anschluss an das externe Versorgungsnetz,
  • • eine Einrichtung zum Trennen des Hauptgenerators vom Haupttransformator,
  • • eine Einrichtung zum Einspeisen der elektrischen Energie aus dem Energiespeicher in das interne Netz, wobei
  • • eine Einrichtung zum Einspeisen der vom Hauptgenerator zur Verfügung gestellten elektrischen Energie in das interne Netz vorhanden ist, die unabhängig vom Haupttransformator mit dem Hauptgenerator verbindbar ist.
The wind turbine according to the invention has
  • A rotor with at least one rotor blade,
  • A main generator driven by the rotor,
  • An internal network for supplying electrical consumers of the wind energy plant,
  • • an energy store which can be connected to the internal network,
  • • a main transformer for connection to the external supply network,
  • A device for separating the main generator from the main transformer,
  • • a device for feeding the electrical energy from the energy storage in the internal network, wherein
  • A device for feeding the electrical energy provided by the main generator into the internal network, which can be connected to the main generator independently of the main transformer.

Die erfindungsgemäße Windenergieanlage ist insbesondere zur Ausführung des oben im Einzelnen erläuterten Verfahrens geeignet. Insbesondere ist es durch die vorgesehene Trennung des Hauptgenerators vom Haupttransformator und die Einrichtung zum Einspeisen der vom Hauptgenerator zur Verfügung gestellten elektrischen Energie in das interne Netz, die unabhängig vom Haupttransformator mit dem Hauptgenerator verbindbar ist, möglich, den Energiebedarf der Verbraucher des internen Netzes der Windenergieanlage sowohl aus dem Energiespeicher (Inselspeicherbetrieb) als auch mit Hilfe des Hauptgenerators aus einem zur Verfügung stehenden Windangebot zu decken (Inselnetzbetrieb).The Wind turbine according to the invention is particular for the implementation of the above explained in detail Suitable method. In particular, it is due to the proposed separation the main generator of the main transformer and the device for Feeding the generator provided by the main generator electrical energy into the internal network, which is independent from the main transformer is connectable to the main generator, it is possible the energy demand of the consumers of the internal network of the wind energy plant both from the energy storage (island storage operation) and with Help the main generator from one available Wind supply to cover (off-grid operation).

Der Energiespeicher kann grundsätzlich ein beliebiger Energiespeicher sein, der eine ausreichende Menge elektrischer Energie speichern kann. Denkbar ist beispielsweise die Verwendung der eingangs skizzierten Wasserstofftechnologie, die einen Wasserstoffspeicher mit einem Elektrolysegerät und einer Brennstoffzelle kombiniert. In einer Ausgestaltung der Windenergieanlage wird jedoch ein elektrochemischer Speicher verwendet, insbesondere ein Akkumulator. In Betracht kommt beispielsweise ein Blei-Säure-Akkumulator oder auch Hochtemperatur-Akkumulatoren, etwa Natrium-Schwefel-Akkumulatoren (NaS) oder Natrium-Nickel-Chlorid-Akkumulatoren (NaNiCl). Die verwendeten Akkumulatoren können beispielsweise Einspeichervermögen von 100 kWh oder mehr aufweisen.Of the Energy storage can basically any energy storage be that store a sufficient amount of electrical energy can. It is conceivable, for example, the use of the outlined above Hydrogen technology using a hydrogen storage Electrolyser and a fuel cell combined. In one embodiment of the wind turbine, however, becomes an electrochemical Memory used, in particular an accumulator. Comes into consideration For example, a lead-acid battery or high-temperature batteries, such as sodium-sulfur accumulators (NaS) or sodium-nickel-chloride accumulators (NaNiCl). The accumulators used can, for example Have storage capacity of 100 kWh or more.

Gemäß einer Ausgestaltung der Windenergieanlage ist die Einrichtung zum Einspeisen der vom Hauptgenerator zur Verfügung gestellten elektrischen Energie in das interne Netz ein mit dem internen Netz verbindbarer Transformator. Grundsätzlich ist als Einrichtung zum Einspeisen auch eine unmittelbare Verbindung mit dem internen Netz möglich. Die Zwischenschaltung eines Transformators erlaubt jedoch eine galvanische Trennung und eine Anpassung der sich gegenüberstehenden Spannungsniveaus.According to one Design of the wind turbine is the device for feeding the electric provided by the main generator Energy in the internal network connectable to the internal network Transformer. Basically, as a means of feeding also a direct connection with the internal network possible. The Interposition of a transformer, however, allows a galvanic Separation and an adaptation of the opposing ones Voltage levels.

In einer Ausgestaltung weist die Einrichtung zum Einspeisen der elektrischen Energie aus dem Energiespeicher in das interne Netz einen selbstgeführten Wechselrichter auf, der als Netzbildner arbeitet. Der selbstgeführte Wechselrichter kann sowohl im Inselnetzbetrieb als auch im Inselspeicherbetrieb der Netzbildner sein. Mit dem Wechselrichter können die zum Betrieb des internen Netzes erforderlichen Spannungs- und Stromparameter eingehalten werden.In In one embodiment, the device for feeding the electrical Energy from the energy storage in the internal network a self-commutated Inverter that works as a network builder. The self-guided The inverter can be used both in off-grid operation and in island storage mode Be network builder. With the inverter, the to the Operating the internal network required voltage and current parameters be respected.

Gemäß einer Ausgestaltung ist der Hauptgenerator ein doppelt gespeister Asynchrongenerator mit einem Statorkreis und einem Rotorkreis und der Statorkreis ist über eine erste Schalteinrichtung mit der Einrichtung zum Trennen des Hauptgenerators vom Haupttransformator und über eine zweite Schalteinrichtung mit einem Kurzschlusselement verbindbar. Diese Anordnung erlaubt ein Kurzschließen des Statorkreises. Das Kurzschlusselement kann einen unmittelbaren Kurzschluss der jeweiligen Statorwicklungen bewirken, es kann jedoch auch weitere Elemente, beispielsweise einen Schlupfwiderstand, enthalten.According to one Embodiment, the main generator is a double-fed asynchronous generator with a stator circuit and a rotor circuit and the stator circuit is over a first switching device with the means for separating the Main generator from the main transformer and a second switching device connectable with a short-circuit element. This arrangement allows a short circuit of the stator circuit. The short-circuit element may cause an immediate short circuit of the respective stator windings However, it may also contain other elements, such as a Slip resistance, included.

In einer Ausgestaltung der Windenergieanlage ist eine weitere Einrichtung zum Einspeisen von elektrischer Energie in das interne Netz vorhanden, die mit der Niederspannungsseite des Haupttransformators und mit der Einrichtung zum Trennen des Hauptgenerators vom Haupttransformator verbindbar ist. Mit Hilfe dieser Einrichtung zum Einspeisen, die beispielsweise wieder ein Transformator sein kann, ist insbesondere eine Versorgung des internen Netzes im regulären Produktionsbetrieb der Windenergieanlage möglich. Alternativ zur Verwendung eines gesonderten Transformators oder einer unmittelbaren Verbindung, was bei entsprechenden Spannungsniveaus ebenfalls denkbar ist, kann der Haupttransformator als Einrichtung zum Einspeisen eine geeignete Hilfswicklung aufweisen.In An embodiment of the wind turbine is another device for feeding electrical energy into the internal network which with the low voltage side of the main transformer and with the Device for separating the main generator from the main transformer is connectable. With the help of this device for feeding, the For example, again a transformer may be, in particular a supply of the internal network in the regular production plant the wind turbine possible. Alternative to use a separate transformer or a direct connection, which is also conceivable at corresponding voltage levels can the main transformer as a means for feeding a suitable Have auxiliary winding.

In einer weiteren Ausgestaltung der Windenergieanlage ist eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung für eine Komponente der Windenergieanlage vorhanden, die mit dem internen Netz verbindbar ist. Gemäß einer Ausgestaltung gibt es darüber hinaus eine Steuereinrichtung mit einer Einrichtung zum Überwachen des Füllstands des Energiespeichers, die zum Vergleich eines Messwerts für die Außentemperatur mit einem vorgegebenen Maximal- oder Minimalwert und zur Aktivierung der Heiz- bzw. Kühleinrichtung in Abhängigkeit vom Füllstand des Energiespeichers ausgebildet ist. Diese Ausgestaltungen ermöglichen es, einen vorgegebenen Betriebstemperaturbereich einzuhalten, was bereits in Verbindung mit den zugehörigen Verfahren im Einzelnen erläutert wurde.In Another embodiment of the wind energy plant is a heating and / or cooling device for a component of Wind turbine available, which can be connected to the internal network is. According to one embodiment, there is about it In addition, a control device with a device for monitoring the level of the energy storage, for comparison a reading of the outside temperature with a predetermined maximum or minimum value and to activate the heating or cooling device depending on the level is formed of the energy storage. These embodiments make it possible to comply with a given operating temperature range, which already in conjunction with the associated procedures in detail was explained.

In einer Ausgestaltung der Windenergieanlage ist ein Filterelement vorhanden, das zwischen dem Ausgang einer mit dem Energiespeicher verbundenen Umformeinheit und dem internen Netz angeordnet ist. Das Filterelement dient zur Aufbereitung, insbesondere zur Glättung, der von dem Energiespeicher in das interne Netz einzuspeisenden elektrischen Energie. Es handelt sich beispielsweise um ein Sinusfilter, das die Spannung verbraucherkonform gestaltet.In an embodiment of the wind turbine is a filter element present, between the output one with the energy storage connected forming unit and the internal network is arranged. The filter element is used for conditioning, in particular for smoothing, the fed from the energy storage in the internal network electrical Energy. For example, it is a sine-wave filter designed the voltage consumer conformity.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in zwei Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to one shown in two figures Embodiment explained in more detail. Show it:

1 eine vereinfachte, schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage; 1 a simplified schematic representation of a wind turbine according to the invention;

2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a flowchart illustrating the method according to the invention.

Die in 1 dargestellte Windenergieanlage weist einen Rotor 10 mit mindestens einem Rotorblatt auf, der über eine Rotorwelle mit einem Getriebe 12 verbunden ist. Über das Getriebe 12 wird der Hauptgenerator 14, der ein doppelt gespeister Asynchrongenerator ist, angetrieben. Der doppelt gespeiste Asynchrongenerator 14 weist einen Statorkreis 16 und einen Rotorkreis 18 auf. Die drei Phasen des Rotorkreises 18 sind mit einem Maschinenstromrichter 22 verbunden, der Teil eines Hauptumrichters 20 ist. Die Gleichspannungsseite des Maschinenstromrichters 22 ist über einen Gleichspannungszwischenkreis 24, in dem eine Kapazität 26 angeordnet ist, mit der Gleichspannungsseite des Netzstromrichters 28 verbunden, der ebenfalls zum Hauptumrichter 20 gehört. Die Wechselspannungsseite des Netzstromrichters 28 ist über ein Schütz 32, in der Figur als Netzschütz bezeichnet, mit dem Knotenpunkt 34 verbunden, der sich zwischen dem Statorkreis 16 und dem Versorgungsnetz 44 befindet.In the 1 shown wind turbine has a rotor 10 with at least one rotor blade, which has a rotor shaft with a gearbox 12 connected is. About the transmission 12 becomes the main generator 14 , which is a double-fed asynchronous generator, powered. The doubly fed asynchronous generator 14 has a stator circuit 16 and a rotor circuit 18 on. The three phases of the rotor circuit 18 are with a machine converter 22 connected, the part of a main inverter 20 is. The DC side of the machine converter 22 is via a DC voltage intermediate circuit 24 in which a capacity 26 is arranged with the DC side of the power converter 28 connected, which is also the main inverter 20 belongs. The AC side of the mains converter 28 is about a contactor 32 , referred to in the figure as Netzschütz, with the node 34 connected between the stator circuit 16 and the supply network 44 located.

Der Statorkreis 16 des Hauptgenerators 14 ist über ein weiteres Schütz 30, in der Figur als Statorschütz bezeichnet, ebenfalls mit dem Knotenpunkt 34 verbunden. Der Statorkreis 16 ist über ein Schütz 66, das in der 1 als Kurzschlußschütz bezeichnet wird, mit einem Stator-Kurzschlusselement 68 verbindbar. Durch Schließen des Schützes 66 werden die Phasen des Statorkreises 16 jeweils kurzgeschlossen.The stator circuit 16 of the main generator 14 is about another contactor 30 , referred to in the figure as Statorschütz, also with the node 34 connected. The stator circuit 16 is about a contactor 66 that in the 1 is referred to as a short-circuit contactor, with a stator shorting element 68 connectable. By closing the contactor 66 become the phases of the stator circuit 16 each shorted.

Weiterhin ist der Knotenpunkt 34 mit einer Einrichtung zum Trennen 36 in Form eines Leistungsschalters verbunden. Durch Öffnen dieses Leistungsschalters 36 kann der Hauptgenerator 14 vom Haupttransformator 40 getrennt werden. Die Niederspannungsseite des Haupttransformators 40 ist über den Leistungsschalter 36 mit dem Knotenpunkt 34 verbunden. Die Mittelspannungsseite des Haupttransformators 40 ist über einen Mittelspannungsschalter 42 mit dem Versorgungsnetz 44 verbunden.Furthermore, the node 34 with a device for separating 36 connected in the form of a circuit breaker. By opening this circuit breaker 36 can be the main generator 14 from the main transformer 40 be separated. The low voltage side of the main transformer 40 is over the circuit breaker 36 with the node 34 connected. The medium-voltage side of the main transformer 40 is via a medium voltage switch 42 with the supply network 44 connected.

Zwischen der Niederspannungsseite des Haupttransformators 40 und dem Leistungsschalter 36 befindet sich ein weiterer Knotenpunkt 38, mit dem eine Einrichtung zum Einspeisen in das interne Netz 46 der Windenergieanlage verbunden ist. Die Einrichtung zum Einspeisen ist ein Transformator 48. Über ein weiteres Schlitz 58 ist er mit dem internen Netz 46 der Windenergieanlage verbunden. An das interne Netz 46 der Windenergieanlage sind elektrische Verbraucher der Windenergieanlage angeschlossen, beispielsweise elektronische Steuereinrichtungen und Antriebsmotoren für die Azimut- und Blatteinstellwinkelverstellung sowie Heiz- und Kühleinrichtungen.Between the low voltage side of the main transformer 40 and the circuit breaker 36 there is another node 38 , with which a device for feeding into the internal network 46 the wind turbine is connected. The device for feeding is a transformer 48 , About another slot 58 is he with the internal network 46 connected to the wind turbine. To the internal network 46 the wind turbine are electrical consumers of the wind turbine connected, such as electronic control devices and drive motors for the azimuth and Blatteinstellwinkelverstellung and heating and cooling devices.

Im regulären Produktionsbetrieb, d. h. bei Verfügbarkeit des Versorgungsnetzes 44 und ausreichendem Windangebot, bei dem elektrische Energie in das Versorgungsnetz 44 eingespeist wird, wird das interne Netz 46 der Windenergieanlage über den Transformator 48 versorgt.In regular production mode, ie when the supply network is available 44 and sufficient wind supply, in which electrical energy in the supply network 44 is fed, the internal network 46 the wind turbine over the transformer 48 provided.

Als weitere Versorgungsmöglichkeit für das interne Netz 46 der Windenergieanlage ist ein Energiespeicher 50 in Form eines Akkumulators vorhanden. Der Akkumulator 50 weist ein Speichervermögen von beispielsweise 200 kWh auf. Der Akkumulator 50 ist über eine Umformeinrichtung in Form eines bidirektional betreibbaren, selbstgeführten Wechselrichters 52 an einen Knotenpunkt 64 angeschlossen. Optional erfolgt der Anschluss über ein Sinusfilter 54, das die von dem Wechselrichter 52 zur Verfügung gestellte elektrische Spannung glättet.As a further supply option for the internal network 46 The wind turbine is an energy storage 50 in the form of a rechargeable battery. The accumulator 50 has a storage capacity of, for example, 200 kWh. The accumulator 50 is via a forming device in the form of a bidirectionally operable, self-commutated inverter 52 to a node 64 connected. Optionally, the connection is made via a sine-wave filter 54 that's the one from the inverter 52 provided electrical voltage even.

Der Knotenpunkt 64 ist über ein Schütz 56 mit dem internen Netz 46 der Windenergieanlage verbindbar. Das Schutz 56 ist mit dem Schütz 58 gekoppelt in der Art, dass beim Öffnen des Schützes 58 das Schütz 56 automatisch geschlossen wird und umgekehrt. Durch das Schütz 58 wird dadurch automatisch das interne Netz 46 der Windenergieanlage vom externen Versorgungsnetz 44 getrennt, wenn die an das interne Netz 46 angeschlossenen Verbraucher über das Schütz 56 aus dem Energiespeicher 50 versorgt werden. Dabei ist es vorteilhaft, dass zuerst das Schütz 58 die Verbindung zum externen Versorgungsnetz trennt und nachfolgend die alternative Verbindung durch das Schutz 56 hergestellt wird und umgekehrt, wenn die Anlage wieder an das Versorgungsnetz geht. Zwischen den Schaltvorgängen der Schütze 56 und 58 sollte eine Zeitverzögerung liegen, die z. B. durch konstruktive mechanische Gestaltung der Schütze 56, 58 oder durch entsprechende Programmierung eines Steuerungsprogramms realisiert werden kann.The node 64 is about a contactor 56 with the internal network 46 the wind turbine connectable. The protection 56 is with the contactor 58 coupled in the way that when opening the contactor 58 the contactor 56 is automatically closed and vice versa. Through the contactor 58 This automatically becomes the internal network 46 the wind turbine from the external supply network 44 disconnected when connected to the internal network 46 connected consumer via the contactor 56 from the energy store 50 be supplied. It is advantageous that first the contactor 58 the connection to the external power supply disconnects and subsequently the alternative connection through the protection 56 and vice versa, when the system goes back to the supply network. Between the switching operations of the contactors 56 and 58 should be a time delay, the z. B. by constructive mechanical design of the shooter 56 . 58 or can be realized by appropriate programming of a control program.

Die Windenergieanlage aus 1 weist weiterhin eine Einrichtung zum Einspeisen der vom Hauptgenerator zur Verfügung gestellten elektrischen Energie in das interne Netz 46 der Windenergieanlage in Form eines Transformators 60 auf, der mit dem Knotenpunkt 34 verbunden ist und mit dem Schutz 32 mit dem Hauptumrichter 20 verbindbar ist. Die Sekundärseite des Transformators 60 ist über ein weiteres Schütz 62, in der Figur als Ladeschütz bezeichnet, mit dem Knotenpunkt 64 verbunden. Mit Hilfe des Transformators 60 kann über das Schütz 62 elektrische Energie vom Hauptgenerator 14 bzw. vom Hauptumrichter 20 in das interne Netz 46 der Windenergieanlage und/oder in den Energiespeicher 50 eingespeist werden.The wind turbine off 1 further comprises means for feeding the electrical energy provided by the main generator into the internal network 46 the wind turbine in the form of a transformer 60 on that with the node 34 is connected and protected 32 with the main inverter 20 is connectable. The secondary side of the transformer 60 is about another contactor 62 , referred to in the figure as a charging contactor, with the node 64 connected. With the help of the transformer 60 can over the contactor 62 electrical energy from the main generator 14 or from the main inverter 20 into the internal network 46 the wind turbine and / or in the energy storage 50 be fed.

Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand des in der 2 dargestellten Flussdiagramms erläutert, wobei gegebenenfalls auf die in 1 dargestellten Komponenten Bezug genommen wird. Das Verfahren beginnt bei 100 mit einer Überprüfung der Verfügbarkeit des Versorgungsnetzes. Als Kriterium für die Feststellung einer fehlenden Verfügbarkeit des Versorgungsnetzes wird der Wegfall des Versorgungsnetzes 44 für eine bestimmte Zeitdauer, im Ausführungsbeispiel fünf Minuten oder mehr, definiert. Ist das Versorgungsnetz für diesen Mindestzeitraum nicht verfügbar, verbleibt die Windenergieanlage im bzw. schaltet in den regulären Produktionsbetrieb 102, in dem elektrische Energie in das Versorgungsnetz 44 eingespeist werden kann.The course of the method according to the invention is based on the in the 2 illustrated flowchart, where appropriate on in the 1 illustrated components. The procedure begins at 100 with a review of the availability of the supply network. The criterion for determining a lack of availability of the supply network is the omission of the supply network 44 for a certain period of time, in the embodiment five minutes or more defined. If the grid is not available for this minimum period, the wind turbine remains in or switches to regular production 102 in which electrical energy enters the supply network 44 can be fed.

Wird hingegen die Nichtverfügbarkeit des Netzes festgestellt, wird bei 104 das Schütz 56 (siehe 1) geschlossen, der Leistungsschalter 36 geöffnet und das Schütz 58, das in der bereits beschriebenen Weise mit dem Schütz 56 gekoppelt ist, geöffnet. Mithin ist in diesem Betriebszustand keine Einspeisung von elektrischer Energie in das Versorgungsnetz 44 mehr möglich und die Versorgung des internen Netzes 46 der Windenergieanlage muss über den Knotenpunkt 64 erfolgen.If, on the other hand, the unavailability of the network is determined, then 104 the contactor 56 (please refer 1 ) closed, the circuit breaker 36 opened and the contactor 58 , in the manner already described with the contactor 56 is coupled, open. Consequently, in this operating state no supply of electrical energy in the supply network 44 more possible and the supply of the internal network 46 the wind turbine must go over the junction 64 respectively.

Bei 106 wird überprüft, ob eine gemessene Windgeschwindigkeit vwind zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator ausreicht. Dies erfolgt im Ausführungsbeispiel anhand des Kriteriums, ob die gemes sene Windgeschwindigkeit vwind größer ist als eine Mindestwindgeschwindigkeit vcut-in.at 106 a check is made as to whether a measured wind speed v wind is sufficient to provide sufficient electrical power through the main generator. In the exemplary embodiment, this is done on the basis of the criterion as to whether the measured wind speed v wind is greater than a minimum wind speed v cut-in .

Als nächstes wird bei 108 überprüft, ob sich die Windenergieanlage im Produktionsbetrieb befindet, d. h. ob vom Hauptgenerator 14 elektrische Energie zur Verfügung gestellt wird.Next is at 108 Checks whether the wind turbine is in production, ie whether from the main generator 14 electrical energy is provided.

Ist dies der Fall, erfolgt bei 110 eine allgemeine Überprüfung des Zustands des Energiespeichers 50. Ist der Energiespeicher 50 betriebsbereit, wird bei 112 der Füllstand des Speichers überprüft. Ist der Speicher nicht gefüllt, d. h. beispielsweise nicht zu mehr als 98% gefüllt, wird der Energiespeicher bei 114 geladen. Dies erfolgt bei geschlossenem Schlitz 62 über den Transformator 60 und den Knotenpunkt 64 mit Hilfe des Wechselrichters 52 (siehe 1). Wird bei 112 festgestellt, dass der Energiespeicher 50 gefüllt ist, wird der Batterieladevorgang bei 116 abgeschaltet.If this is the case, take place at 110 a general review of the state of the energy storage 50 , Is the energy storage 50 ready for use, will be included 112 the level of the memory is checked. If the memory is not filled, ie, for example, not filled to more than 98%, the energy storage is included 114 loaded. This is done with the slot closed 62 over the transformer 60 and the node 64 with the help of the inverter 52 (please refer 1 ). Is at 112 found that the energy store 50 is filled, the battery charging is at 116 off.

Parallel zu den Vorgängen 110 bis 116 wird bei 118 die Außentemperatur Taußen überprüft und gemäß dem geschilderten Ausführungsbeispiel mit einer Mindesttemperatur zum Betrieb der Windenergieanlage TWEA,min verglichen. Unterschreitet die gemessene Außentemperatur Taußen die Mindesttemperatur TWEA,min, wird bei 120 eine Heizvorrichtung eingeschaltet. Anschließend geht es zurück zur Überprüfung 118. Wird im Schritt 118 hingegen festgestellt, dass die Außentemperatur Taußen die Mindesttemperatur TWEA,min überschreitet, wird die Heizvorrichtung bei 122 ausgeschaltet.Parallel to the processes 110 to 116 is at 118 the outside temperature T checked outside and compared according to the described embodiment with a minimum temperature for the operation of the wind turbine T WEA, min . If the measured outside temperature T outside the minimum temperature T WEA, min , is at 120 a heater is turned on. Then it goes back to the review 118 , Will in step 118 on the other hand, it is determined that the outside temperature T outside the minimum temperature T WEA, min exceeds, the heater is at 122 switched off.

Wird im bereits erläuterten Schritt 108 festgestellt, dass sich die Windenergieanlage nicht im Produktionsbetrieb befindet, wird zunächst bei 124 das Schütz 62 (siehe 1) geschlossen, bei 126 die Windenergieanlage mit der Azimut-Verstellung in den Wind gedreht und werden bei 128 die Rotorblätter auf einen vorgegebenen Blatteinstellwinkel eingestellt. Anschließend wird bei 130 das Schlitz 30 geöffnet und das Schlitz 66 geschlossen, was zum Kurzschluss des Statorkreises 16 des Hauptgenerators 14 führt. Anschließend wird der Rotor mit Hilfe des Hauptumrichters 20 magnetisiert. Infolgedessen wird vom Hauptgenerator 14 elektrische Energie zur Verfügung gestellt und die Windenergieanlage befindet sich im Produktionsbetrieb. Es schließen sich die bereits erläuterten Verfahrensschritte 110 und 118 an.Will in the already explained step 108 determined that the wind turbine is not in production, is initially at 124 the contactor 62 (please refer 1 closed, at 126 turned the wind turbine with the azimuth adjustment in the wind and are at 128 set the rotor blades to a predetermined blade pitch. Subsequently, at 130 the slot 30 opened and the slot 66 closed, resulting in a short circuit of the stator circuit 16 of the main generator 14 leads. Subsequently, the rotor with the help of the main converter 20 magnetized. As a result, will be from the main generator 14 electrical energy provided and the wind turbine is in production. This is followed by the already explained process steps 110 and 118 at.

Bei 134 erfolgt eine Überprüfung der Netzverfügbarkeit. Ist das Netz weiterhin nicht verfügbar, wird das Verfahren mit einer Wiederholung des Schrittes 106, d. h. der Überprüfung der vorliegenden Windgeschwindigkeit, fortgesetzt. Ist das Netz hingegen wieder verfügbar, wird das Schlitz 62 geöffnet, das Schütz 56 wird geöffnet, wobei automatisch das gekoppelte Schütz 58 geschlossen wird, und der Leistungsschalter 36 wird geschlossen. Durch diese Maßnahmen kann bei 136 der reguläre Produktionsbetrieb der Windenergieanlage wieder aufgenommen werden.at 134 a check of the network availability takes place. If the network is still unavailable, the procedure is repeated with the step 106 , ie the verification of the present wind speed, continued. If the network is available again, the slot will be 62 opened, the contactor 56 is opened, whereby automatically the coupled contactor 58 is closed, and the circuit breaker 36 will be closed. By these measures can at 136 the regular production operation of the wind turbine will be resumed.

Im Unterschied zu der bislang beschriebenen Betriebsart, die als Inselnetzbetrieb bezeichnet wird, wird die Windenergieanlage in den sogenannten Inselspeicherbetrieb versetzt, wenn im Schritt 106 eine Windgeschwindigkeit gemessen wird, die zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator nicht ausreicht. In diesem Fall erfolgt eine Überprüfung der Außentemperatur Taußen im Schritt 138.In contrast to the operating mode described so far, which is referred to as off-grid operation, the wind turbine is placed in the so-called island storage operation when in step 106 a wind speed is measured which is insufficient to provide sufficient electrical power through the main generator. In this case, the outdoor temperature T is checked externally in the step 138 ,

Ist die Außentemperatur größer als eine Mindesttemperatur für den Betrieb der Windenergieanlage TWEA,min, wird bei 140 das Fortbestehen der Nichtverfügbarkeit des Versorgungsnetzes 44 überprüft. Wird eine Wiederkehr des Netzes festgestellt, wird der Leistungsschalter 36 geschlossen und das Schlitz 56 geöffnet. Auf diese Weise kann die Windenergieanlage bei 136 wieder in den regulären Produktionsbetrieb versetzt werden. Kann eine Wiederkehr des Netzes bei 140 nicht festgestellt werden, wird das Verfahren mit dem Schritt 106 fortgesetzt.If the outside temperature is greater than a minimum temperature for the operation of the wind turbine T WEA, min , at 140 the persistence of unavailability of the supply network 44 checked. If a return of the network is detected, the circuit breaker 36 closed and the slot 56 open. In this way, the wind turbine at 136 be put back into regular production. Can a return of the network at 140 can not be determined, the method with the step 106 continued.

Dabei können ggfs. wie bei 142 angegeben, weniger wichtige Steuereinheiten deaktiviert werden, um den Energieverbrauch der Windenergieanlage zu senken.It can if necessary. As at 142 specified, less important control units are disabled to reduce the energy consumption of the wind turbine.

Wird im Schritt 138 eine Außentemperatur Taußen unterhalb der Mindesttemperatur TWEA,min festgestellt, erfolgt bei 144 eine Überprüfung des Zustands des Energiespeichers. Ist der Energiespeicher 50 betriebsbereit, wird bei 146 eine Heizvorrichtung eingeschaltet. Dieser Zustand wird beibehalten, bis bei 148 ein Füllstand des Energiespeichers 50 unterhalb eines definierten Mindestwerts, im Ausführungsbeispiel ein Füllstand von weniger als 40%, festgestellt wird. In diesem Fall wird das Verfahren mit dem bei 142 beschriebenen Schritt fortgesetzt, wobei gemäß Schritt 150 die Heizvorrichtung ausgeschaltet wird.Will in step 138 an outside temperature T outside the minimum temperature T WEA, min found occurs at 144 a check of the state of the energy storage. Is the energy storage 50 ready for use, will be included 146 a heater is turned on. This condition is maintained until at 148 a level of energy storage 50 Below a defined minimum value, in the embodiment, a level of less than 40%, is determined. In this case, the procedure with the 142 described step, wherein according to step 150 the heater is turned off.

Bei noch ausreichendem Füllstand des Energiespeichers 50 im Überprüfungsschritt 148 wird bei 152 überprüft, ob die fehlende Verfügbarkeit des Versorgungsnetzes 44 noch anhält. Ist dies der Fall, wird das Verfahren mit einer Wiederholung des Schritts 106 fortgesetzt. Ist das Versorgungsnetz 44 hingegen wieder verfügbar, wird die Windenergieanlage durch Schließen des Leistungsschalters 36 und Öffnen des Schützes 56 wie bereits erläutert für den regulären Produktionsbetrieb bei 136 vorbereitet.With sufficient level of the energy storage 50 in the verification step 148 is at 152 checks if the lack of availability of the supply network 44 still holds. If so, the procedure repeats the step 106 continued. Is the supply network 44 however, again available, the wind turbine is by closing the circuit breaker 36 and opening the contactor 56 as already explained for regular production 136 prepared.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1696122 A2 [0003] - EP 1696122 A2 [0003]
  • - DE 102004024563 B4 [0004] DE 102004024563 B4 [0004]
  • - US 2006/0001268 A1 [0004] US 2006/0001268 A1 [0004]
  • - EP 1323222 B1 [0006] - EP 1323222 B1 [0006]
  • - DE 10014642 A1 [0006] DE 10014642 A1 [0006]
  • - DE 10317422 A1 [0007] DE 10317422 A1 [0007]

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Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage bei fehlender Verfügbarkeit eines externen Versorgungsnetzes (44), wobei die Windenergieanlage einen Rotor (10) mit mindestens einem Rotorblatt, einen von dem Rotor angetriebenen Hauptgenerator (14), ein internes Netz (46) zur Versorgung elektrischer Verbraucher der Windenergieanlage, einen an das interne Netz (46) anschließbaren Energiespeicher (50) und einen Haupttransformator (40) zum Anschluss an das externe Versorgungsnetz (44) aufweist, und die an das interne Netz (46) angeschlossenen Verbraucher der Windenergieanlage aus dem Energiespeicher (50) versorgt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass • der Hauptgenerator (14) vom Haupttransformator (40) getrennt wird, wenn das Versorgungsnetz (44) nicht verfügbar ist, • die an das interne Netz (46) angeschlossenen Verbraucher der Windenergieanlage mit der vom Hauptgenerator (14) zur Verfügung gestellten elektrischen Energie versorgt werden, wenn die Windgeschwindigkeit zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator (14) ausreicht, und • die an das interne Netz (46) angeschlossenen Verbraucher der Windenergieanlage aus dem Energiespeicher (50) versorgt werden, wenn die Windgeschwindigkeit zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator (14) nicht ausreicht.Method for operating a wind energy plant in the absence of availability of an external supply network ( 44 ), wherein the wind turbine a rotor ( 10 ) with at least one rotor blade, a main generator driven by the rotor ( 14 ), an internal network ( 46 ) to supply electrical consumers of the wind turbine, one to the internal network ( 46 ) connectable energy storage ( 50 ) and a main transformer ( 40 ) for connection to the external supply network ( 44 ) and to the internal network ( 46 ) connected consumers of the wind turbine from the energy storage ( 50 ), characterized in that • the main generator ( 14 ) from the main transformer ( 40 ) is disconnected when the supply network ( 44 ) is not available • to the internal network ( 46 ) connected consumers of the wind turbine with the main generator ( 14 ) supplied electrical energy when the wind speed for providing a sufficient electrical power through the main generator ( 14 ) and • to the internal network ( 46 ) connected consumers of the wind turbine from the energy storage ( 50 ) are supplied when the wind speed for providing sufficient electrical power by the main generator ( 14 ) not enough. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (50) mit vom Hauptgenerator (14) zur Verfügung gestellter elektrischer Energie aufgeladen wird, wenn das Versorgungsnetz (44) nicht verfügbar ist und die Windgeschwindigkeit zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator (14) ausreicht.Method according to Claim 1, characterized in that the energy store ( 50 ) with the main generator ( 14 ) is charged when the power supply ( 44 ) is not available and the wind speed for providing sufficient electrical power by the main generator ( 14 ) is sufficient. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an das interne Netz (46) angeschlossenen Verbraucher der Windenergieanlage aus dem Energiespeicher (50) über einen selbstgeführten Wechselrichter (52) versorgt werden, der als Netzbildner arbeitet.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the to the internal network ( 46 ) connected consumers of the wind turbine from the energy storage ( 50 ) via a self-commutated inverter ( 52 ), which works as a network builder. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptgenerator (14) ein doppelt gespeister Asynchrongenerator mit einem Statorkreis (16) und einem Rotorkreis (18) ist und der Statorkreis (16) bei Windgeschwindigkeiten unterhalb einer vorbestimmten Grenze kurzgeschlossen wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the main generator ( 14 ) a double-fed asynchronous generator with a stator circuit ( 16 ) and a rotor circuit ( 18 ) and the stator circuit ( 16 ) is shorted at wind speeds below a predetermined limit. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Rotorkreis (18) des Hauptgenerators verbundener Hauptumrichter (20) von dem selbstgeführten Wechselrichter (52), der als Netzbildner arbeitet, geführt wird.Method according to claim 3 or 4, characterized in that one with the rotor circuit ( 18 ) of the main generator of connected main converters ( 20 ) from the self-commutated inverter ( 52 ), who works as a network builder. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das interne Netz (46) vom externen Versorgungsnetz (44) getrennt wird, wenn die an das interne Netz (46) angeschlossenen Verbraucher aus dem Energiespeicher (50) oder dem Hauptgenerator (14) versorgt werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the internal network ( 46 ) from the external supply network ( 44 ) is disconnected when connected to the internal network ( 46 ) connected loads from the energy store ( 50 ) or the main generator ( 14 ) are supplied. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem internen Netz (46) verbundene Heiz- und/oder Kühlvorrichtung für eine Komponente der Windenergieanlage eingeschaltet wird, wenn eine gemessene Außentemperatur eine vorgegebene Minimal- bzw. Maximaltemperatur unter- bzw. überschreitet.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that one with the internal network ( 46 ) connected heating and / or cooling device for a component of the wind turbine is turned on when a measured outside temperature falls below a predetermined minimum or maximum temperature. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz- und/oder Kühlvorrichtung nur eingeschaltet wird, wenn die Windgeschwindigkeit zur Bereitstellung einer ausreichenden elektrischen Leistung durch den Hauptgenerator (14) ausreicht oder der Energiespeicher (50) über ein vorgegebenes Maß hinaus gefüllt ist.A method according to claim 7, characterized in that the heating and / or cooling device is switched on only when the wind speed for providing a sufficient electrical power by the main generator ( 14 ) or the energy store ( 50 ) is filled beyond a predetermined amount. Windenergieanlage mit • einem Rotor (10) mit mindestens einem Rotorblatt, • einem von dem Rotor (10) angetriebenen Hauptgenerator (14), • einem internen Netz (46) zur Versorgung elektrischer Verbraucher der Windenergieanlage, • einem an das interne Netz (46) anschließbaren Energiespeicher (50), • einem Haupttransformator (40) zum Anschluss an das externe Versorgungsnetz (44), • einer Einrichtung (36) zum Trennen des Hauptgenerators (14) vom Haupttransformator (40), • einer Einrichtung (52) zum Einspeisen der elektrischen Energie aus dem Energiespeicher (50) in das interne Netz (46), gekennzeichnet durch • eine Einrichtung (60) zum Einspeisen der vom Hauptgenerator (14) zur Verfügung gestellten elektrischen Energie in das interne Netz (46), die unabhängig vom Haupttransformator (40) mit dem Hauptgenerator (14) verbindbar ist.Wind turbine with • a rotor ( 10 ) with at least one rotor blade, • one of the rotor ( 10 ) driven main generator ( 14 ), • an internal network ( 46 ) to supply electrical consumers of the wind energy plant, • one to the internal network ( 46 ) connectable energy storage ( 50 ), • a main transformer ( 40 ) for connection to the external supply network ( 44 ), • an institution ( 36 ) for disconnecting the main generator ( 14 ) from the main transformer ( 40 ), • an institution ( 52 ) for feeding the electrical energy from the energy store ( 50 ) into the internal network ( 46 ), characterized by • a device ( 60 ) for feeding the from the main generator ( 14 ) provided electrical energy into the internal network ( 46 ) independent of the main transformer ( 40 ) with the main generator ( 14 ) is connectable. Windenergieanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (50) ein elektrochemischer Speicher ist.Wind energy plant according to claim 9, characterized in that the energy store ( 50 ) is an electrochemical storage. Windenergieanlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (60) zum Einspeisen der vom Hauptgenerator (14) zur Verfügung gestellten elektrischen Energie in das interne Netz (46) ein mit dem internen Netz (46) verbindbarer Transformator ist.Wind energy plant according to claim 9 or 10, characterized in that the device ( 60 ) for feeding the from the main generator ( 14 ) provided electrical energy into the internal network ( 46 ) with the internal network ( 46 ) is connectable transformer. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (52) zum Einspeisen der elektrischen Energie aus dem Energiespeicher in das interne Netz einen selbstgeführten Wechselrichter (52) aufweist, der als Netzbildner arbeitet.Wind energy plant according to one of claims 9 to 11, characterized in that the A direction ( 52 ) for feeding the electrical energy from the energy storage into the internal network a self-commutated inverter ( 52 ), which works as a network builder. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptgenerator (14) ein doppelt gespeister Asynchrongenerator mit einem Statorkreis (16) und einem Rotorkreis (18) ist und der Statorkreis (16) über eine erste Schalteinrichtung (30) mit der Einrichtung (36) zum Trennen des Hauptgenerators (14) vom Haupttransformator (40) und über eine zweite Schalteinrichtung (66) mit einem Kurzschlusselement (68) verbindbar ist.Wind energy plant according to one of claims 9 to 12, characterized in that the main generator ( 14 ) a double-fed asynchronous generator with a stator circuit ( 16 ) and a rotor circuit ( 18 ) and the stator circuit ( 16 ) via a first switching device ( 30 ) with the device ( 36 ) for disconnecting the main generator ( 14 ) from the main transformer ( 40 ) and via a second switching device ( 66 ) with a short-circuit element ( 68 ) is connectable. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Einrichtung (48) zum Einspeisen von elektrischer Energie in das interne Netz (46) vorhanden ist, die mit der Niederspannungsseite des Haupttransformators (40) und mit der Einrichtung (36) zum Trennen des Hauptgenerators (14) vom Haupttransformator (40) verbindbar ist.Wind energy plant according to one of claims 9 to 13, characterized in that a further device ( 48 ) for feeding electrical energy into the internal network ( 46 ) connected to the low voltage side of the main transformer ( 40 ) and with the device ( 36 ) for disconnecting the main generator ( 14 ) from the main transformer ( 40 ) is connectable. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung für eine Komponente der Windenergieanlage vorhanden ist, die mit dem internen Netz (46) verbindbar ist.Wind energy plant according to one of claims 9 to 14, characterized in that there is a heating and / or cooling device for a component of the wind turbine, which is connected to the internal network ( 46 ) is connectable. Windenergieanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung mit einer Einrichtung zum Überwachen des Füllstands des Energiespeichers (50) vorhanden ist, die zum Vergleich eines Messwerts für die Außentemperatur mit einem vorgegebenen Maximal- oder Minimalwert und zur Aktivierung der Heiz- bzw. Kühleinrichtung in Abhängigkeit vom Füllstand des Energiespeichers (50) ausgebildet ist.Wind energy plant according to claim 15, characterized in that a control device with a device for monitoring the fill level of the energy store ( 50 ) for comparing a measured value for the outside temperature with a predetermined maximum or minimum value and for activating the heating or cooling device as a function of the fill level of the energy store ( 50 ) is trained. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filterelement (54) vorgesehen ist, das zwischen dem Ausgang einer mit dem Energiespeicher (50) verbundenen Umformeinheit und dem internen Netz (46) angeordnet ist.Wind energy plant according to one of claims 9 to 16, characterized in that a filter element ( 54 ) is provided, which between the output one with the energy storage ( 50 ) and the internal network ( 46 ) is arranged.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012109799A1 (en) 2011-11-29 2013-05-29 Ed. Züblin Ag Offshore wind turbine installed in seawater, has energy conversion device to reconvert stored electric energy into transportable current, and current generating unit connected with central current discharging unit through electric line
WO2014082757A1 (en) * 2012-11-27 2014-06-05 Abb Technology Ag Method for operating an energy installation, and an energy system comprising such energy installations
DE102013217087A1 (en) * 2013-08-27 2015-03-05 Senvion Se Wind energy plant with self-supply unit
EP3101772A1 (en) * 2015-06-05 2016-12-07 General Electric Company Uninterruptible power supply and method of use
US9685820B2 (en) 2014-03-11 2017-06-20 General Electric Company Redundant uninterruptible power supply systems
US9705360B2 (en) 2014-03-11 2017-07-11 General Electric Company Redundant uninterruptible power supply systems
US9859716B2 (en) 2015-05-29 2018-01-02 General Electric Company Hybrid AC and DC distribution system and method of use
US9882424B2 (en) 2014-02-21 2018-01-30 General Electric Company Redundant uninterruptible power supply systems
DE102018006726A1 (en) * 2018-08-27 2020-02-27 Senvion Gmbh Wind turbine with damping device for spin operation
DE102018008195A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Senvion Gmbh Method for operating a wind turbine in the event of an accident
CN113167224A (en) * 2018-11-27 2021-07-23 乌本产权有限公司 Method for controlling a wind turbine
US11156207B2 (en) 2017-06-08 2021-10-26 Vestas Wind Systems A/S Operation of a wind turbine during grid loss using a power storage unit
EP4219937A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-02 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Auxiliary power supply
EP4224012A1 (en) * 2022-02-08 2023-08-09 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Low-wind ride-through of a wind turbine

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10014642A1 (en) 2000-03-24 2001-10-18 Siemens Ag Power supply arrangement for autonomous network - includes wind generator connected to first current rectifier, diesel generator connected to second current rectifier, and third current rectifier connected with autonomous network
DE10317422A1 (en) 2003-04-15 2004-10-28 Abb Patent Gmbh Electricity supply device for a wind power unit has distributor to supply the electrical energy needs of the units components from a hydrogen energy store
DE10338127A1 (en) * 2003-08-15 2005-03-17 Repower Systems Ag Wind turbine with a rotor
DE102004007461A1 (en) * 2004-02-13 2005-09-01 Helgers Finanzberatung Gmbh Method for operating a wind turbine, and accordingly configured wind turbine
US20060001268A1 (en) 2004-06-30 2006-01-05 Moroz Emilian M Methods and apparatus for rotor load control in wind turbines
EP1696122A2 (en) 2005-01-31 2006-08-30 Winwind Oy Method for controlling a wind power plant
EP1323222B1 (en) 2000-09-07 2006-11-29 Aloys Wobben Island network and method for operation of an island network
DE102004024563B4 (en) 2004-05-18 2008-01-10 Nordex Energy Gmbh Method for generating emergency power for a wind turbine with an auxiliary generator

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10014642A1 (en) 2000-03-24 2001-10-18 Siemens Ag Power supply arrangement for autonomous network - includes wind generator connected to first current rectifier, diesel generator connected to second current rectifier, and third current rectifier connected with autonomous network
EP1323222B1 (en) 2000-09-07 2006-11-29 Aloys Wobben Island network and method for operation of an island network
DE10317422A1 (en) 2003-04-15 2004-10-28 Abb Patent Gmbh Electricity supply device for a wind power unit has distributor to supply the electrical energy needs of the units components from a hydrogen energy store
DE10338127A1 (en) * 2003-08-15 2005-03-17 Repower Systems Ag Wind turbine with a rotor
DE102004007461A1 (en) * 2004-02-13 2005-09-01 Helgers Finanzberatung Gmbh Method for operating a wind turbine, and accordingly configured wind turbine
DE102004024563B4 (en) 2004-05-18 2008-01-10 Nordex Energy Gmbh Method for generating emergency power for a wind turbine with an auxiliary generator
US20080054641A1 (en) * 2004-05-18 2008-03-06 Nordex Engergy Gmbh Wind Power Installation Having An Auxiliary Generator And Method For The Control Thereof
US20060001268A1 (en) 2004-06-30 2006-01-05 Moroz Emilian M Methods and apparatus for rotor load control in wind turbines
EP1696122A2 (en) 2005-01-31 2006-08-30 Winwind Oy Method for controlling a wind power plant

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012109799A1 (en) 2011-11-29 2013-05-29 Ed. Züblin Ag Offshore wind turbine installed in seawater, has energy conversion device to reconvert stored electric energy into transportable current, and current generating unit connected with central current discharging unit through electric line
WO2014082757A1 (en) * 2012-11-27 2014-06-05 Abb Technology Ag Method for operating an energy installation, and an energy system comprising such energy installations
CN104797814A (en) * 2012-11-27 2015-07-22 Abb技术有限公司 Method for operating an energy installation, and an energy system comprising such energy installations
CN104797814B (en) * 2012-11-27 2018-05-08 Abb 技术有限公司 Method for running energy device and energy system with such energy device
US9667099B2 (en) 2012-11-27 2017-05-30 Abb Schweiz Ag Method for operating an energy installation, and an energy system having such energy installations
DE102013217087A1 (en) * 2013-08-27 2015-03-05 Senvion Se Wind energy plant with self-supply unit
WO2015028399A1 (en) * 2013-08-27 2015-03-05 Senvion Se Wind turbine comprising an internal power supply unit
US9882424B2 (en) 2014-02-21 2018-01-30 General Electric Company Redundant uninterruptible power supply systems
US9685820B2 (en) 2014-03-11 2017-06-20 General Electric Company Redundant uninterruptible power supply systems
US9705360B2 (en) 2014-03-11 2017-07-11 General Electric Company Redundant uninterruptible power supply systems
US9859716B2 (en) 2015-05-29 2018-01-02 General Electric Company Hybrid AC and DC distribution system and method of use
US9859752B2 (en) 2015-06-05 2018-01-02 General Electric Company Uninterruptible power supply and method of use
EP3101772A1 (en) * 2015-06-05 2016-12-07 General Electric Company Uninterruptible power supply and method of use
US11156207B2 (en) 2017-06-08 2021-10-26 Vestas Wind Systems A/S Operation of a wind turbine during grid loss using a power storage unit
DE102018006726A1 (en) * 2018-08-27 2020-02-27 Senvion Gmbh Wind turbine with damping device for spin operation
DE102018008195A1 (en) * 2018-10-17 2020-04-23 Senvion Gmbh Method for operating a wind turbine in the event of an accident
CN113167224A (en) * 2018-11-27 2021-07-23 乌本产权有限公司 Method for controlling a wind turbine
US11891982B2 (en) 2018-11-27 2024-02-06 Wobben Properties Gmbh Method for controlling a wind turbine
EP4219937A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-02 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Auxiliary power supply
WO2023143852A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Auxiliary power supply
EP4224012A1 (en) * 2022-02-08 2023-08-09 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Low-wind ride-through of a wind turbine
WO2023151895A1 (en) * 2022-02-08 2023-08-17 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Low-wind ride-through of a wind turbine

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