BR112019009745A2

BR112019009745A2 - método para controlar uma instalação de energia eólica, e, instalação de energia eólica

Info

Publication number: BR112019009745A2
Application number: BR112019009745A
Authority: BR
Inventors: Gertjegerdes Stefan; Diedrichs Volker; Meli Tiwa William
Original assignee: Wobben Properties Gmbh
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-08-13
Also published as: DE102016125045A1; WO2018114923A1; EP3559446B1; CA3025881A1; JP2020502419A; US20200072192A1; KR20190085117A; EP3559446A1; CN110088461A

Abstract

a invenção se refere a um método para controlar uma instalação de energia eólica. a instalação de energia eólica tem um rotor aerodinâmico com pás de rotor, o ângulo de pá das quais pode ser individualmente ajustado, e o rotor pode ser operado a uma velocidade rotacional de rotor variável. a instalação de energia eólica tem um gerador que é acoplado ao rotor aerodinâmico, para gerar uma saída de gerador. o método tem as seguintes etapas: ajustar individualmente cada ângulo de pá de uma maneira correspondente a um ângulo alvo de pá individual, sendo que cada ângulo alvo de pá é composto de um ângulo básico comum, que é especificado para todas das pás de rotor, e um ângulo suplementar individual, a fim de levar em consideração torques de carga individuais; e detectar pelo menos um respectivo torque de carga em cada uma das pás de rotor, ou uma variável que é representativa do mesmo, em que uma pá de rotor precedente é provida para cada pá de rotor sendo examinada, e o ângulo alvo de pá de cada pá de rotor sendo examinada é determinado com base no pelo menos um torque de carga da pá de rotor precedente da pá de rotor sendo examinada.

Description

MÉTODO PARA CONTROLAR UMA INSTALAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA, E, INSTALAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA [001] O presente pedido se refere a um método para controlar uma instalação de energia eólica. A presente invenção também se refere a uma correspondente instalação de energia eólica. Instalações de energia eólica são conhecidas e geram energia elétrica a partir do vento. Para isso, uma tal instalação de energia eólica usualmente tem um rotor aerodinâmico com pelo menos uma pá de rotor, usualmente três pás de rotor. As pás de rotor são fixadas a um cubo, que faz parte do rotor, e o rotor é montado em uma cabina de máquina ou nacela. A cabina de máquina ou nacela é rotativamente montada em uma torre, ocasionalmente também em um mastro, e pode ser alinhada para o vento. Durante a operação da instalação de energia eólica, o vento também produz um carregamento. Esse carregamento atua, entre outros, sobre as pás de rotor, o cubo, um suporte do rotor na nacela, sobre o suporte da nacela sobre a torre e finalmente também sobre a torre propriamente dita.

[002] Para reduzir tais cargas, particularmente a velocidades de vento acima de uma velocidade de vento nominal, mas também em faixas abaixo desta, as pás de rotor são ajustadas de forma que somente saída nominal seja gerada pela instalação de energia eólica. Isso é, em qualquer caso, um procedimento que é adotado no caso de instalações de energia eólica que têm pás de rotor que são ajustáveis em seu ângulo de pá.

[003] Em velocidades de vento ainda mais altas, o alívio de carga é também obtido por não somente manter a saída na saída nominal, mas também abaixando-a para abaixo da saída nominal, e a velocidade rotacional é frequentemente também reduzida. Dessa maneira, pretende-se obter o efeito global de redução do carregamento da instalação de energia eólica.

[004] Naturalmente é indesejável, em princípio, reduzir a saída da instalação de energia eólica quando existe forte vento, porque isso também envolve uma perda de produção. Particularmente a altas velocidades de vento,

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2/39 até mesmo se aproximando à força de tempestade, existe frequentemente também o problema que não apenas o vento é forte, mas frequentemente também inclui muitas fortes rajadas. Por conseguinte, o vento é então sujeito a flutuações particularmente fortes.

[005] A fim de prevenir o sobrecarregamento da instalação de energia eólica mesmo quando existem velocidades de vento flutuantes, quando existem velocidades de vento flutuantes ela é frequentemente controlada ou ajustada para a velocidade de vento máxima, em cada caso. Isso pode levar ao problema que a perda de produção é maior que a necessária.

[006] Existe frequentemente também o problema que uma moderna instalação de energia eólica passa sobre uma área muito grande do rotor, que pode ter um diâmetro de 100 metros ou superior. Correspondentemente, existem também grandes diferenças em altura e, possivelmente associadas a isto, correspondentes diferenças na velocidade de vento na área do rotor ao mesmo tempo. Diferenças de campo de vento locais, incluindo turbulências, dentro da área do rotor, podem também ocorrer.

[007] A fim de fazer concessões para tais variações locais dentro da área do rotor, um ajuste de pás individual, no qual as pás de rotor ajustam seus ângulos de pá individualmente, já foi proposto. Isso pode obter o efeito de que as pás de rotor podem ser ajustadas para diferentes condições com base em suas diferentes posições durante sua rotação. Tal método é descrito, por exemplo, no documento US 6.361.275.

[008] Todavia, mesmo tais métodos são incapazes de prever diferentes carregamentos na área do rotor. Para remediar isso, uma detecção melhorada e dedicada do campo de vento pode ser provida, por exemplo, por Lidar ou Sodar. Todavia, tais medidas, ou o equipamento necessário para as mesmas, são frequentemente muito caros.

[009] O Escritório Alemão de Marcas e Patentes pesquisou a seguinte técnica anterior no pedido prioritário correspondente ao presente

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3/39 pedido: DE 10 2008 031 816 Al, US 2014/0178197 Al, EP 2 607 689 A2, WO 2009/033484 A2 e WO 2015/192852 Al.

[0010] A presente invenção é, por conseguinte, baseada no objetivo de abordar pelo menos um dos problemas acima mencionados. Em particular, pretende-se propor uma solução, com a qual uma instalação de energia eólica pode reagir de uma maneira melhor aos carregamentos devidos ao vento, em particular com consideração para variações locais e temporais. Pelo menos se pretende prover uma solução para as soluções até agora conhecidas.

[0011] De acordo com a invenção, um método como reivindicado na reivindicação 1 é proposto. Tal método para controlar uma instalação de energia eólica é baseado em uma instalação de energia eólica, que tem um rotor aerodinâmico com pás de rotor que são individualmente ajustáveis em seu ângulo de pá. Por conseguinte, por exemplo, pelo menos um acionamento de ajuste para ajustar o ângulo de pá é provido para cada pá de rotor e, além disso, pode, em princípio, ser individualmente ativado, de forma que um ângulo de pá individual possa ser respectivamente ajustado para cada pá de rotor. O ajuste da pá de rotor em seu ângulo de pá é usualmente também referido como arfagem. Correspondentemente, o pelo menos um acionamento, em cada caso, é um acionamento de passo.

[0012] Além disso, o rotor pode ser operado com uma velocidade rotacional de rotor variável. Isso particularmente significa que a velocidade rotacional de rotor pode também ser escolhida e ajustada de forma dependente da demanda.

[0013] Para gerar uma saída de gerador, é também provido um gerador, que é acoplado ao rotor aerodinâmico. Particularmente entrando particularmente em consideração para isso é um acoplamento direto, de forma que uma rotação do rotor aerodinâmico corresponda a uma rotação de um induzido do gerador. No caso de tal sistema sem engrenagens, o induzido do gerador é fixamente conectado ao rotor aerodinâmico. Em princípio, todavia,

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4/39 o uso de um mecanismo de engrenagens entre o rotor aerodinâmico e o induzido do gerador também entra em consideração. O termo induzido é usado aqui para diferenciar do rotor aerodinâmico, independentemente do tipo de gerador usado.

[0014] O método para controlar uma instalação de energia eólica propõe assim, como uma etapa, um ajuste individual de cada ângulo de pá de acordo com um ângulo de pá de ponto de ajuste individual. Por conseguinte, um ângulo de pá de ponto de ajuste é especificado para cada pá de rotor, e consequentemente para cada ângulo de pá, e esses ângulos de pá de ponto de ajuste podem ser diferentes.

[0015] Cada um desses ângulos de pá de ponto de ajuste é constituído de um ângulo básico comum, que é especificado para todas das pás de rotor, e um ângulo suplementar individual, para permitir torques de carga individuais, ou é constituído de variáveis que são representativas desses ângulos, tais como, por exemplo, um torque de flexão na conexão da pá de rotor. O ângulo básico comum é consequentemente o mesmo para todas das pás de rotor e é também comumente especificado para as mesmas. Ele já pode ser especificado em cada acionamento de passo, ou mesmo inicialmente ser ainda processado centralmente. Em adição ao ângulo básico comum existe um ângulo suplementar individual, que é provido para permitir torques de carga individuais. A determinação, em particular o cálculo, de cada ângulo suplementar individual consequentemente é efetuada pela produção, em cada caso, de um ângulo de ponto de ajuste individual que pode ser usado para permitir os torques de carga individuais. Até essa extensão, é proposto que eles sejam especificados de uma maneira dependente do carregamento. Todavia, isso não exclui que concessões sejam feitas também para outros critérios. Preferencialmente, o ângulo suplementar individual é também determinado de forma que não somente seja realizada uma redução da carga, mas também, tanto quanto possível, uma perda excessiva de produção seja

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5/39 evitada.

[0016] E então também proposto que, em cada caso, pelo menos um torque de carga seja detectado em cada uma das pás de rotor. Particularmente, medições de carga podem ser providas em cada pá de rotor. Para essa finalidade, sensores podem ser providos na pá ou na raiz de pá, ou, por exemplo, um movimento ou deflexão da pá de rotor pode também ser avaliado. Consideração para múltiplas variáveis de entrada para detectar cada um desses torques de carga também entra em consideração.

[0017] Para essa finalidade, é também proposto que, para cada pá de rotor considerada, existe uma pá de rotor precedente e o ângulo de pá de ponto de ajuste de cada pá de rotor considerada é determinado na dependência do pelo menos um torque de carga de sua pá de rotor precedente. Particularmente, um rotor com três pás de rotor é provido, um número diferente também entrando particularmente em consideração; e nesse exemplo do rotor com três pás de rotor, as pás de rotor são respectivamente arranjadas deslocadas por 120° uma em relação à outra na direção circunferencial. Consequentemente, durante a rotação do rotor, uma segunda pá de rotor sempre segue uma primeira pá de rotor por 120°, sendo possível que cada uma das pás de rotor seja a primeira pá de rotor e cada uma das pás de rotor seja a segunda pá de rotor, e, além disso, sendo também possível que cada uma das pás de rotor seja uma terceira pá de rotor.

[0018] E assim proposto que, para ficar com esse exemplo, o ângulo de pá de ponto de ajuste, específico em particular ao ângulo suplementar, dessa segunda pá de rotor, tomada a título de exemplo, seja determinado na dependência de um torque de carga da primeira pá de rotor mencionada a título de exemplo. Isso é baseado na idéia que, devido à rotação do rotor, a segunda pá de rotor irá, com um alto grau de probabilidade, brevemente encontrar mais ou menos a situação de vento local da primeira pá de rotor, para ser específico, quando essa segunda pá de rotor atingir a posição da

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6/39 primeira pá de rotor. Particularmente, pode ser também esperado que essa segunda pá de rotor irá substancialmente sofrer o carregamento que essa primeira pá de rotor experimentou brevemente antes. Deve ser lembrado a esse respeito que o carregamento que a respectiva pá de rotor sofre também depende do respectivo estado de pá da respectiva pá de rotor. Se a primeira e segunda pás de rotor mencionadas tiverem o mesmo estado, o qual é somente assumido aqui para simplificar a explanação, elas sofrem aproximadamente o mesmo carregamento na mesma situação de vento. Tais estados de pá poderíam compreender um ângulo de pá, ou estados de deflexão estrutural, a saber, por exemplo, uma flexão da pá.

[0019] O carregamento diretamente detectado de uma pá de rotor é consequentemente usado diretamente para a determinação do ângulo de pá de ponto de ajuste da pá de rotor que segue a mesma.

[0020] Deve ser enfatizado que, até essa extensão, não somente uma consideração do carregamento da pá de rotor precedente é proposta aqui, mas também consideração é dada para o mesmo diretamente e no tempo específico para o ângulo de pá da pá de rotor subsequente. Os ângulos de pá de ponto de ajuste, particularmente os ângulos suplementares individuais, são, por conseguinte, determinados e alterados diretamente de uma maneira dependente do carregamento, mas não usando seu próprio carregamento detectado, mas, em vez disso, o carregamento da pá de rotor que precede os mesmos.

[0021] Preferencialmente, uma trajetória angular é determinada para a determinação de cada ângulo suplementar, o ângulo suplementar sendo, em cada caso, um elemento da trajetória angular, de forma que a trajetória angular respectivamente indique uma progressão contínua, particularmente uma constante, em particular continuamente diferenciável, do respectivo ângulo suplementar. A trajetória angular, por conseguinte, indica a progressão do respectivo ângulo suplementar, e é, por conseguinte, constituída dos

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7/39 ângulos suplementares. O ângulo suplementar é, em cada caso, um elemento da trajetória angular, para ser específico, em cada caso, em cada ponto no tempo considerado ou em cada posição de rotor considerada. Correspondentemente, o ângulo de pá de ponto de ajuste de cada pá de rotor se altera de acordo com essa trajetória angular. Em outras palavras, o ângulo de pá de ponto de ajuste é constituído, em cada caso, do ângulo básico comum e do valor respectivamente relevante da trajetória angular. Alternativamente, a trajetória angular já pode compreender o ângulo de pá coletivo comum. O ângulo de ponto de ajuste já pode ser composto, por conseguinte, na trajetória angular, ou ser composto posteriormente do respectivo valor da trajetória angular e do ângulo básico.

[0022] A determinação dos ângulos suplementares, e, consequentemente, dos ângulos de ponto de ajuste, é efetuada no curso da operação na dependência do carregamento da pá de rotor precedente, sem, todavia, se o confinamento propriamente, em cada caso, a um cálculo individual do ângulo individual na dependência do carregamento de pá e repetindo continuamente isso. Ao contrário, uma progressão total do ângulo de ponto de ajuste é proposta, pelo menos para uma certa região. Particularmente, dessa maneira, consideração é também dada para ângulos de pá de ponto de ajuste prévios, os quais, por exemplo, deveríam ser ajustados por poucos graus à frente com relação ao movimento rotacional do rotor. Particularmente, é também proposto não usar expressamente o ângulo de pá prévio ajustado, mas em lugar disso, colocá-lo claramente, o ângulo de pá prévio pretendido.

[0023] Especificando tal trajetória angular dessa maneira, consequentemente uma progressão do ângulo de ponto de ajuste, e consequentemente também substancialmente uma progressão do ângulo que está então atualmente ajustado, pode ser especificada. Como um resultado, por exemplo, comandos de ajuste, desnecessariamente grandes ou rápidos,

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8/39 para o acionamento de passo podem também ser evitados. Em retomo, a trajetória angular é contínua, a saber, não tem gás. Ela é preferencialmente contínua, a saber, não tem descontinuidades súbitas, e é, em particular, também continuamente diferenciável, a saber, também não tem pontos de ruptura.

[0024] Dessa maneira, é possível prover um ajuste para reduzir o carregamento de pá, que é antecipatório para cada pá de rotor e, além disso, embora seja individual e possa ser realizado continuamente, pode evitar o carregamento excessivo dos acionamentos de passo.

[0025] De acordo com uma modalidade, é proposto que a trajetória angular seja determinada em pelo menos duas etapas. Nesse caso, em uma primeira etapa, uma trajetória angular ótima, que é otimizada com relação a pelo menos um primeiro critério de projeto, é determinada. Entra também em consideração otimizar a trajetória angular ótima com relação a múltiplos primeiros critérios de projeto. Isso produz uma trajetória angular ótima, que é otimizada com relação a esse um critério de projeto ou os múltiplos primeiros critérios de projeto, mas possivelmente não é praticável em cada aspecto.

[0026] E correspondentemente proposto, em uma segunda etapa, alterar essa trajetória angular ótima, que foi determinada na dita primeira etapa, para uma trajetória angular adaptada, enquanto ainda se considera um segundo critério de projeto. Isso pode também ser efetuado enquanto se dá outra consideração para múltiplos segundos critérios de projeto. Em outras palavras, a trajetória angular ótima da primeira etapa é alterada na segunda etapa para uma trajetória angular possível.

[0027] Preferencialmente, a trajetória angular, em particular a trajetória angular ótima, é determinada por meio da solução de um problema de otimização. Esse problema de otimização é baseado pelo menos no pelo menos um primeiro critério de projeto, ou múltiplos critérios de projeto. A trajetória angular pode consequentemente ser a solução para um problema de

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9/39 otimização, particularmente um problema de otimização com restrições. Um método de acordo com Lagrange pode, por exemplo, ser usado para isso, particularmente o método de multiplicadores de Lagrange. It também entra em consideração usar as condições de Karush-Kuhn-Tucker (KKT) como uma generalização dos multiplicadores de Lagrange.

[0028] Preferencialmente tomadas como uma base como primeiros critérios de projeto são uma redução da carga, uma neutralidade da produção e uma preservação do acionamento de passo. Por conseguinte, uma determinação da trajetória angular ótima é efetuada por meio da solução de um problema de otimização, que é baseada nos três critérios de projeto mencionados. Isso pode preferencialmente significar que a trajetória angular ótima é otimizada com respeito à redução da carga, e que a neutralidade da produção e a preservação do acionamento representam restrições para esse problema de otimização. A trajetória angular ótima é, por conseguinte, determinada nessa primeira etapa, de forma que uma carga mecânica seja reduzida, enquanto a neutralidade da produção e a preservação do acionamento de passo são asseguradas. Uma redução da carga pode ser uma redução do carregamento das pás de rotor, particularmente na região do cubo ou na região de raiz das pás de rotor. Todavia, consideração para cargas que atuam sobre outros elementos da instalação de energia eólica também entra em consideração, como, por exemplo, a carga atuando sobre o cubo e o mancai de rotor ou a carga atuando sobre um mancai de azimute da instalação de energia eólica. A carga sobre uma torre da instalação de energia eólica também entra em consideração.

[0029] Se consideração for dada para a neutralidade da produção como uma restrição, ou é permitido de alguma outra maneira, isso significa que a trajetória angular é determinada de forma que a produção global da instalação de energia eólica não seja reduzida, ou pelo menos tanto quanto possível não seja reduzida. Isso significa particularmente que a produção, na

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10/39 média, não é reduzida. Ela pode, por conseguinte, ser reduzida por um breve tempo, se essa redução for equilibrada novamente. Também entra em consideração o fato de que a produção causada por cada pá de rotor individual se altera, particularmente ciclicamente, mas a soma de todas das três pás de rotor, se a instalação de energia eólica tiver três pás de rotor, não é completamente reduzida. A neutralidade da produção pode também significar substancialmente nenhuma alteração da produção em comparação com o caso de referência, no qual nenhum ajuste de pá individual é realizado. A ponderação mais fraca da neutralidade da produção pode significar tanto uma possível ligeira redução quanto uma melhoria na produção. Isso é assim porque o método pode ser ajustado para suavizar a progressão da velocidade rotacional e finalmente para otimizar a produção.

[0030] A preservação do acionamento pode significar que o acionamento de passo é operado tão pouco quanto possível, com a velocidade rotacional mais baixa possível e/ou com a taxa de ajuste mais baixa possível. A preservação do acionamento pode ser usada como uma restrição para permitir o comportamento do acionamento. Nesse caso, tanto suas dinâmicas quanto limites podem ser explicitamente incluídos na solução para o problema de otimização. Essa medida toma uma adaptação do método possível, por exemplo, se os acionamentos de pá estiverem correndo para o ponto de saturação, que pode levar a uma dinâmica alterada e/ou um limite alterado.

[0031] A consideração para a preservação do acionamento como uma restrição, ou de alguma outra maneira, pode ser refletida em uma progressão dependente de tempo do ângulo. Com a velocidade rotacional conhecida do rotor, que pode também ser variável aqui, a progressão dependente de tempo do ângulo de pá pode ser transformada diretamente para uma trajetória angular, e vice versa. Até essa extensão, foi destacado aqui que uma trajetória angular é concernente à progressão do ângulo de pá com relação à posição rotacional do rotor no qual a lâmina concernente é fixada.

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11/39 [0032] A acrescentar, por conseguinte, na primeira etapa descrita, a trajetória angular ótima pode ser determinada de forma que conduza a uma redução da carga, enquanto, em média, a produção da instalação de energia eólica não é reduzida e ao mesmo tempo a trajetória angular ótima pode também ser implementada pelo acionamento de passo correspondente. Essa trajetória angular ótima dessa primeira etapa é então ótima com relação à redução da carga, enquanto faz admissão para a neutralidade da produção e preservação do acionamento como restrições.

[0033] Em princípio, também entra em consideração o fato de que consideração não é dada para todos dos critérios de projeto mencionados ou consideração é dada para outros critérios de projeto. Por exemplo, em adição ou como uma alternativa, por exemplo, como uma alternativa à neutralidade da produção, consideração pode ser dada para a soma sensível a sinais dos ângulos suplementares individuais de todas das pás de rotor da instalação de energia eólica, a saber, por exemplo, todas das três pás de rotor da instalação de energia eólica, sempre para fornecer o valor zero, para citar apenas um exemplo.

[0034] Também ou alternativamente, é proposto que as dinâmicas de acionamento do acionamento de passo e também ou altemativamente valores limites do acionamento de passo, respectivamente, formem um segundo critério de projeto. Esses segundo critério de projeto nas dinâmicas de acionamento do acionamento de passo e/ou os valores limites do acionamento de passo podem então ser permitido para a segunda etapa, na qual a trajetória angular ótima determinada na primeira etapa é alterada para uma trajetória angular adaptada.

[0035] A consideração das dinâmicas de acionamento do acionamento de passo inclui, por exemplo, permitir o fato de que o acionamento de passo em questão não possa implementar cada alteração de ângulo tão rapidamente quanto possa ser desejado. Isso pode significar, por exemplo, que a trajetória

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12/39 angular ótima é alterada como um resultado, pelo menos por alguma extensão em sua dinâmica. Por exemplo, alterações abruptas que foram providas na trajetória angular ótima podem ser diminuídas, de forma que elas possam então também realisticamente ser implementadas pelo acionamento de passo.

[0036] Particularmente as velocidades rotacionais máximas ou até mesmo acelerações máximas do acionamento de passo ou o ângulo de pá resultante podem ser admitidos como valores limites do acionamento de passo. Aqui também, consideração pode ser dada, por exemplo, para quando a trajetória angular ótima antecipou uma aceleração do acionamento de pás, de forma que esse acionamento de passo não possa mesmo atingir. Nessa segunda etapa, a trajetória angular ótima é, por conseguinte, adaptada nesse sentido. Mais uma vez, novamente, esses são apenas dois exemplos. Outros critérios de projeto adicionais também entram em consideração, tais como, por exemplo, uma propriedade de vibração de torção da pá de rotor a ser ajustada.

[0037] De acordo com uma modalidade adicional, é proposto que cada ângulo de pá de ponto de ajuste seja determinado na dependência de pelo menos uma variável adicional. Uma tal variável adicional pode ser o ângulo de pá no tempo específico da pá de rotor considerada. Consequentemente, o cálculo do ângulo de pá de ponto de ajuste também inclui o ângulo de pá atual. Por exemplo, dessa maneira, pode ser evitado que um desvio excessivo entre o ângulo de pá de ponto de ajuste e o ângulo de pá atual seja especificado. Como um resultado, particularmente o carregamento dos acionamentos de passo pode também ser moderado.

[0038] Um estado de operação dos sistemas de passo usados pode também ser considerado como variável adicional. A preservação dos acionamentos de passo pode também ser obtida dessa maneira. Aqui, um acionamento de passo faz parte de um sistema de passo ou o acionamento de passo pode possivelmente também formar o sistema de passo. Por exemplo,

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13/39 consideração pode ser dada para a taxa na qual um acionamento de passo já está fazendo um ajuste, ou se ele, sobretudo, já está fazendo um ajuste. Isso pode também incluir uma temperatura do acionamento de passo ou do sistema de passo. Estados mecânicos do acionamento de pá podem também ser considerados. Isso pode incluir, por exemplo, consideração dos estados de lubrificação do suporte de pás, do mecanismo de engrenagem do acionamento de pá ou de outros elementos lubrificados.

[0039] E também proposto que, como uma variável adicional, que consideração seja dada para um tamanho de setor de um setor considerado para o torque de carga detectado. Para essa finalidade, é proposto que setores sejam providos, por exemplo, setores de 30°, 60° ou 90° da área de pá de rotor, sobre a qual as pás de rotor passam e na qual uma trajetória angular é calculada, em cada caso. Dessa maneira, consideração pode ser dada para certas condições ou relações fundamentais. Por exemplo, um pequeno setor pode ser provido na assim chamada região de 6:00 horas, para ser específico, na região na qual as pás de rotor passam na torre, e consequentemente um possível sombreamento da torre. Uma diferente especificação para calcular o ângulo de pá de ponto de ajuste ou o ângulo suplementar ou a trajetória angular que em outra região pode ser provida para essa região. Um maior setor pode também ser provido, por exemplo, em uma região superior, por exemplo, de uma posição de 10:00 horas para uma posição de 2:00 horas, porque, embora uma velocidade comparativamente alta possa ser esperada aqui, dificilmente se altera da posição de 10:00 horas para a posição de 2:00 horas, porque a faixa de altura da pá de rotor se altera pouco ali, enquanto que, durante a rotação do rotor aerodinâmico, a pá de rotor aumenta mais rapidamente sua posição de altura de uma posição de 8:00 horas para uma posição de 10:00 horas e mais rapidamente reduz sua posição de altura de uma posição de 2:00 horas para uma posição de 4:00 horas.

[0040] Como uma variável adicional, consideração pode também ser

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14/39 dada para o torque de carga de um cubo de rotor, aqui, em adição ao carregamento da pá de rotor precedente, consideração pode, por conseguinte, ser dada para um carregamento do cubo de rotor. Isso pode ser efetuado tanto diretamente, pela medição no cubo, quanto indiretamente, por exemplo, pela estimativa do carregamento de cubo com base em um carregamento de pá. Correspondentemente, em adição a um carregamento de pá, consideração pode também ser dada para um cubo carregamento ou um carregamento atuando de alguma outra maneira sobre a instalação de energia eólica e não somente sobre a pá de rotor individual. A detecção e uso de um cubo de rotor torque de flexão, que registra uma flexão do cubo ou de um elemento do cubo ou no cubo, tal como, por exemplo, uma flexão de um apoio que suporta o cubo, também entra em consideração.

[0041] Como uma variável adicional, consideração pode também ser dada para a velocidade rotacional de rotor. Por exemplo, um tamanho de setor pode ser determinado na dependência de uma velocidade rotacional de rotor. Pode ser vantajoso aqui ajustar maiores tamanhos de setor para velocidades rotacionais de rotor mais altas.

[0042] Como uma variável adicional, consideração pode também ser dada para uma posição de rotor. Assim, por exemplo, carregamentos dependentes de posição ou outras influências, tais como, por exemplo, uma sombra de torre em uma posição de 6:00 horas, podem ser incluídos.

[0043] Como uma variável adicional, consideração pode também ser dada para uma aceleração de rotor. Isso também inclui naturalmente uma desaceleração do rotor, que é uma aceleração negativa do rotor. Dependendo da velocidade rotacional de rotor, a qual, como mencionado, pode também ser admitida como uma variável adicional, uma aceleração de rotor positiva pode ser uma indicação de uma velocidade excessiva iminente, e esta deve correspondentemente também ser permitida para a determinação do ângulo de pá de ponto de ajuste de forma que não promova grandemente o atingimento

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15/39 de uma velocidade excessiva. De forma inversa, consideração pode também ser dada para uma desaceleração do rotor, próxima a uma velocidade rotacional mais baixa do rotor, na qual a instalação de energia eólica pode ainda estar prestes a ser operada, e correspondentemente o ângulo de pá de ponto de ajuste pode ser escolhido de forma que o rotor não seja desacelerado por uma extensão até mesmo maior, para citar apenas outro exemplo.

[0044] De acordo com uma modalidade, é proposto que o pelo menos um torque de carga detectado e possivelmente as outras variáveis, para as quais consideração é dada, sejam incluídos por meio de fatores de ponderação ou funções de ponderação, que podem ser ajustadas. Como um resultado, a influência da variável em questão, a saber, pelo menos o torque de carga detectado, pode ser influenciada e também possivelmente adaptada ou alterada pelo ajuste dos fatores de ponderação ou funções de ponderação. O uso de um fator de ponderação pode ser considerado aqui como um caso especial da função de ponderação. Uma função de ponderação pode ser usada para também ser dada consideração, por exemplo, às dinâmicas ou não linearidade. Uma função de ponderação pode, por exemplo, ser um elemento PT1, por meio do qual uma alteração da variável, para a qual uma consideração deve respectivamente ser feita, é incluída com um retardo correspondente. A função de ponderação pode, por exemplo, também ser uma função de raiz, por meio da qual o valor absoluto da variável, para a qual uma consideração ponderada deve ser dada, é então incluído de forma não linear. Particularmente, múltiplas variáveis podem ser incluídas, e os fatores de ponderação ou as funções de ponderação podem ser usados para ter uma influência de quão grande a respectiva influência da respectiva variável é. Isso preferencialmente é efetuado de forma que cada uma das outras variáveis seja respectivamente conjugada a um dos fatores de ponderação ou funções de ponderação, que podem ser ajustados. Cada variável adicional, para a qual consideração é dada, pode consequentemente ser ajustada na extensão até a

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16/39 qual é incluída por meio do fator de ponderação ou função de ponderação atribuída à mesma.

[0045] De acordo com uma modalidade, é proposto que os fatores de ponderação ou funções de ponderação sejam escolhidos na dependência da redução obtível da carga, neutralidade da produção e preservação do acionamento. Particularmente em simulações ou medições de teste em testes no campo, pode ser verificado quais variáveis influenciam o resultado do controle, como e em que extensão. Dependendo disso, os fatores de ponderação ou as funções de ponderação são escolhidos, a fim de, dessa maneira, se coordenarem umas com as outras as respectivas influências do torque de carga da pá precedente e as outras variáveis, para as quais consideração é dada. Como critérios de avaliação, consideração é dada para a redução que pode ser obtida da carga, a neutralidade da produção e a preservação do acionamento, que podem ser obtidas. Preferencialmente, essas variáveis são comparadas por aplicação de uma norma de avaliação, por exemplo, por aplicação de uma norma H2. Por conseguinte, não somente se tenta reduzir a carga ou carregamento tanto quanto possível, mas também tentado não reduzir a produção assim, ou reduzir a mesma tão pouco quanto possível, ou até mesmo melhorá-la. De forma ótima, a produção não é reduzida, de modo que uma neutralidade da produção seja obtida pela medida de redução de carregamento.

[0046] Em adição, é proposto obter a preservação maior possível do acionamento. Por conseguinte, consideração é também dada para que o grau no qual os acionamentos, também conhecido como os acionamentos de passo, são carregados. Preferencialmente, o ângulo suplementar é escolhido de forma que o valor médio dos ângulos suplementares de todas das pás de rotor seja zero. Preferencialmente, isso não é requerido para cada tempo de amostragem, mas em média sobre um período de tempo mais longo. Isso pode obter o efeito de que o valor médio dos ângulos de ponto de ajuste

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17/39 corresponde ao ângulo básico. É também particularmente evitado também que, por exemplo, todos dos ângulos das pás de rotor se desviem do ângulo básico em uma direção, que conduz, como um resultado, a uma diferente situação aerodinâmica global do rotor do que foi contemplada por especificação do ângulo básico. Isso neutraliza o risco do ajuste de ângulo de pá, dependente de carregamento, individual, alterar completamente a especificação do comportamento aerodinâmico e relacionado ao controle da instalação de energia eólica; pelo menos previne de ser alterada demasiadamente.

[0047] Também ou altemativamente, o ângulo suplementar é escolhido de forma que o valor absoluto de cada ângulo suplementar não exceda um predeterminado ângulo máximo. Também dessa maneira, pode ser obtido que o ângulo básico seja ainda substancialmente determinativo para a operação global da instalação de energia eólica. Um tal predeterminado ângulo máximo pode preferencialmente assumir um valor de aproximadamente 3^o, 5^o ou 7^o. Esses valores podem ainda permitir que um ajuste que toma possível que o carregamento de pá seja significantemente aliviado, mas sem que a situação aerodinâmica global do rotor se altere demasiadamente.

[0048] De acordo com uma modalidade, é proposto que pelo menos duas medições de carregamento com direções de carregamento diferentes sejam detectadas em cada pá de rotor e que os ângulos de pá de ponto de ajuste sejam determinados de forma que um carregamento atuando sobre a instalação de energia eólica seja minimizado, de forma que um movimento de arfagem e um momento de guinada sejam minimizados, pelo menos sejam respectivamente reduzidos em sua amplitude. Por fazer consideração para pelo menos duas direções de carregamento em cada pá de rotor, consequentemente não somente um valor absoluto do carregamento é detectado, mas também uma direção do carregamento. Uma tal direção do

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18/39 carregamento pode conduzir a um movimento de progressão de arfagem, com o qual a nacela se apóia ao rotor, por conseguinte, sofre um torque em tomo de um eixo geométrico horizontal, que é perpendicular a um eixo geométrico de rotação do rotor. Um momento de guinada, que se refere a um torque que atua sobre a nacela em tomo de um eixo geométrico perpendicular, pode também ser produzido. Por correspondente consideração sensível à direção para esses carregamentos de pás, um tal movimento de arfagem e/ou um tal momento de guinada podem também ser minimizados, ou pelo menos reduzidos, pelo ajuste de pá individual proposto. Particularmente, flutuações de amplitude dos momentos de cubo, especialmente nas direções de arfagem e guinada, podem ser permitidas e correspondentemente reduzidas. Isso é obtido com êxito particularmente por cada pá de rotor ser individualmente ajustada de forma que cada pá de rotor contribua para a redução da amplitude do momento de arfagem e/ou momento de guinada e essas contribuições de todas das pás de rotor, consequentemente, sendo capazes de atuar conjuntamente.

[0049] Uma outra configuração propõe que, para a detecção dos torques de carga, uma área de rotor sobre a qual as pás de rotor passam, seja dividida em múltiplos setores e os torques de carga sejam respectivamente gravados quando um setor é passado sobre pela pá de rotor e isso é usado para determinar uma trajetória parcial para valores de pá de ponto de ajuste de uma pá de rotor seguinte. Preferencialmente, a trajetória parcial é constituída de múltiplos pontos de interpolação e, para essa finalidade, é proposto, como uma solução preferida, que entre os pontos de interpolação, valores da trajetória parcial sejam interpolados.

[0050] Uma detecção em fase dos torques de carga e a determinação de uma trajetória para os valores de pá de ponto de ajuste são consequentemente propostas. Um procedimento em fase pode consequentemente ser adotado; particularmente, consideração pode ser dada

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19/39 para diferentes setores da área de rotor e a maneira da consideração pode também variar aqui de um setor para o próximo. Isso é também baseado no entendimento de que o vento e suas propriedades podem se alterar dentro da área do rotor, por exemplo, de uma maneira dependente da altura e/ou dependente da proximidade à torre da instalação de energia eólica. Ao mesmo tempo, reconheceu-se que uma consideração completamente individual para cada pá de posição de rotor pode ser demasiadamente complexa, pelo menos pode ser desproporcional. Correspondentemente, é proposto admitir uma consideração para tais diferentes características do vento na área do rotor por consideração de cada setor por vez.

[0051] Para essa finalidade, de acordo com a proposta, torques de carga são gravados em cada setor e convertidos para uma trajetória parcial ou uma porção de uma trajetória. Para ser específico, para uma trajetória para valores de pá de ponto de ajuste para a pá de rotor respectivamente subsequente. Dessa maneira, consequentemente, uma consideração individual pode ser dada pelo menos para cada setor por vez, enquanto é produzido, não obstante, um conceito global para o ajuste de pá individual, o qual, para ser específico, é baseado na trajetória ou na trajetória parcial. Preferencialmente, pode ser contemplado adaptar trajetórias parciais de setores adjacentes umas às outras em sua região de transição, de forma que mesmo essa região de transição seja contínua, e em particular também continuamente diferenciável. Dessa maneira, uma trajetória total é então criada.

[0052] O fato de que uma trajetória total é criada não significa, todavia, que ela já seja completamente predeterminada para uma revolução inteira. Pelo contrário, é somente mesmo uma porção em um tempo específico, que é determinada. Sobretudo, a determinação de uma trajetória para uma pá de rotor é efetuada na dependência do carregamento da pá de rotor precedente, de forma que, preferivelmente, como um máximo, uma trajetória para 120° é completamente predeterminada. Não obstante, todavia,

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20/39 trajetórias adjacentes são preferivelmente colocadas umas contra as outras de uma maneira contínua e em particular continuamente diferenciável. Por exemplo, uma trajetória parcial pode ser determinada para um setor de 60°, a saber, por exemplo, para uma posição de 8:00 horas para a posição de 10:00 horas. Em seguida a isso, uma nova trajetória parcial é determinada para o próximo setor de 60°, para ser específico, a posição das 10:00 horas para a posição das 12:00 horas, é colocada contra a trajetória parcial prévia. Para a pá de rotor subsequente, para a qual essas trajetórias parciais foram determinadas, essa trajetória pode então ser gradualmente implementada; isso é, que os ângulos de pá podem então ser gradualmente ajustados de uma maneira correspondente à trajetória para ângulos de pá de ponto de ajuste.

[0053] Também dentro de cada setor, uma implementação dos torques de carga pode ser realizada com base em pontos de interpolação. Assim, por exemplo, valores de pá de ponto de ajuste da trajetória parcial, a serem criados, podem ser determinados a cada 5^o, para citar um exemplo, e colocados conjuntamente para formar a trajetória parcial. Se outros valores forem requeridos para esses pontos de interpolação, eles podem ser interpolados, ou uma tal interpolação ou outra implementação é efetuada na implementação, na qual correspondentes ângulos de pá são ajustados com base nos valores de pá de ponto de ajuste da trajetória parcial.

[0054] Preferencialmente, a divisão da área de rotor em setores é efetuada na dependência de um campo de vento detectado ou provável na região da área de rotor. Se, por conseguinte, diferentes características de vento foram encontradas em diferentes regiões da área de rotor, por exemplo, o vento é diferentemente turbulento, consideração para isso pode ser dada aqui.

[0055] Preferencialmente, um tamanho e/ou número dos setores é escolhido de uma maneira dependente do campo de vento. Em adição ou como uma alternativa, o número de pontos de interpolação das trajetórias parciais pode depender do campo de vento. Particularmente para regiões mais

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21/39 turbulentas, um setor, no qual um número comparativamente alto de pontos de interpolação pode então também ser provido, pode ser provido. Por outro lado, para uma região na qual o vento é mais uniforme, outro setor pode ser correspondentemente provido, e pode adicionalmente ser provido nesse setor que os pontos de interpolação se encontrem comparativamente afastados; por conseguinte, pode ser provido que comparativamente poucos pontos de interpolação sejam providos nesse setor.

[0056] Particularmente, uma rajada detectada ou provável rajada pode ser um critério para um campo de vento, para o qual consideração deve ser dada. Preferencialmente, por conseguinte, a divisão das áreas de rotor em setores é realizada na dependência das rajadas dos diferentes campos de vento.

[0057] De acordo com uma configuração, é proposto que a divisão da área de rotor em setores, em particular o tamanho e/ou número dos setores, seja realizada adaptivamente no curso da operação da instalação de energia eólica. Para essa finalidade, um algoritmo de adaptação pode ser provido, sendo dadas, como variáveis de entrada, as variáveis de entrada mencionadas, ou pelo menos uma delas, da qual a divisão em setores depende, e emitindo particularmente o tamanho dos setores e/ou o número de setores, preferencialmente também as regiões específicas dos setores. Por exemplo, critérios, por meio dos quais consideração deve ser dada para as variáveis, para as quais consideração deve ser respectivamente dada, a saber, por exemplo, como descrito acima, podem ser implementados no algoritmo de adaptação. Em adição, uma função de retardo as sinto ticamente amortecida, tal como, por exemplo, um elemento PT1, pode ser provida para a alteração adaptiva dos respectivos setores. Preferencialmente, um setor é alterado, em cada caso, imediatamente depois de ter acabado de ser considerado para um ajuste de pá individual.

[0058] De acordo com uma modalidade, é proposto que múltiplas

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22/39 áreas de rotor virtuais sejam definidas. Uma tal área de rotor virtual corresponde à área de rotor atual e é adicionalmente distinguida por pelo menos um valor de tempo e/ou uma revolução de rotor associada. Consequentemente, tomada como uma base é particularmente a área de rotor no tempo específico, a saber, a área de rotor, que acaba de ser passada sobre em uma revolução, e adicionalmente a área de rotor da revolução prévia. Assumindo que nenhum ajuste ou nenhum ajuste significante da posição de azimute foi realizado no ínterim, as duas áreas de rotor são as mesmas, mas têm diferentes propriedades, particularmente diferentes propriedades de carregamento, particularmente também em diferentes setores. Como um resultado, a detecção pode consequentemente ser efetuada sobre múltiplas revoluções, e consequentemente também a área de rotor da revolução prévia ou das revoluções prévias pode ser considerada. Como um resultado, pode ser particularmente também ser avaliado quão bom foi a trajetória de ângulo de pá individual calculado e, dependendo disso, os parâmetros podem ser ajustados ou adaptados. Tais parâmetros incluem um tamanho de setor a ser escolhido e as dinâmicas de passo dos sistemas de passo, a serem ajustadas. Se apropriado, limites de acionamento podem ser também adaptados, se for verificado nessas investigações que tais limites de acionamento não são convenientes.

[0059] Correspondentemente, de acordo com uma modalidade, é proposto que uma detecção de carregamento seja efetuada sobre múltiplas revoluções, e o ângulo de ponto de ajuste seja adicionalmente determinado na dependência do carregamento de pelo menos uma revolução prévia.

[0060] De acordo com uma outra configuração, é proposto que cada pá de rotor considerada seja reajustada para seu ângulo de pá de ponto de ajuste com dinâmicas de ajuste especificáveis, as dinâmicas de ajuste sendo em particular O comportamento PTn com n > 1. Também ou altemativamente, um diferente comportamento as sintoticamente amortecido

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23/39 pode ser provido para as dinâmicas de ajuste . Consequentemente, é proposto, por um lado, que o ajuste de pá para a implementação do valor de ponto de ajuste, a saber, particularmente para a implementação de uma trajetória correspondente, tenha certas propriedades. Essas propriedades são preferencialmente escolhidas de forma que o sistema de passo seja operado com pequena energia, mas, não obstante, alta dinâmica possa ser obtida. Particularmente vantajoso é o comportamento PT1, que pode ser facilmente realizado e tem um comportamento assintótico. A fim de obter maiores dinâmicas e também poder prover uma especificação mais diferenciável das dinâmicas, dinâmicas de ajuste de uma ordem mais alta também entram em consideração. O que é mais, o fato de que tais dinâmicas de ajuste são especificáveis significa que elas são também podem ser permitidas para a determinação do ângulo de pá de ponto de ajuste. Particularmente, a trajetória pode ser especificada de forma que essas dinâmicas especificáveis possam também ser mantidas. E consequentemente proposto que a trajetória seja também determinada na dependência das dinâmicas de ajuste especificáveis.

[0061] De acordo com uma modalidade, é proposto que o ajuste do ângulo de pá de cada pá de rotor considerada, em particular também incluindo a especificação do ângulo de pá de ponto de ajuste para a pá de rotor considerado, em cada caso, seja efetuado sem realimentação de um carregamento da pá de rotor considerada. Até essa extensão, o controle sem realimentação é realizado. No caso mais simples, consequentemente, um ajuste da pá de rotor considerada é efetuado exatamente na dependência do carregamento da pá de rotor precedente. Dessa maneira, para reduzir o carregamento das pás de rotor individuais, um ajuste de pá individual, que é especificado individualmente para cada pá de rotor, mas sem realimentação do carregamento da mesma pá de rotor, pode ser proposto. Como um resultado, o comportamento de oscilação ou até mesmo instabilidades devidas à realimentação desfavorável pode particularmente também ser evitado.

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Como um resultado, por sua vez, um controle robusto pode ser obtido. Isso é assim porque, como um resultado, alterações do sistema controlado presumido não são diretamente realimentadas e, como um resultado, também não podem alterar um circuito de controle de uma maneira imprevista.

[0062] De acordo com uma modalidade adicional, é proposto que os valores de ângulo de pá de ponto de ajuste sejam especificados de forma que o momento de arfagem e o momento de guinada sejam reduzidos em comparação com um ângulo de ponto de ajuste sem um ângulo suplementar, permitindo um aumento em um carregamento das pás de rotor. Foi aqui particularmente reconhecido que um ajuste de pá individual não deve necessariamente ter o único objetivo de aliviar as pás individuais, mas que o ajuste de pás de rotor individuais pode influenciar tanto o momento de arfagem quanto o momento de guinada. Uma vez que os carregamentos sobre a pá de rotor podem, em princípio, atuar sobre o momento de arfagem e momento de guinada com influência muito grande, reconheceu-se que uma redução do momento de arfagem e do momento de guinada pode ter o efeito de alívio do carregamento total da instalação de energia eólica ao custo de um aumento no carregamento das pás de rotor.

[0063] Nesse caso, o momento de arfagem é um momento que exerce um momento de inclinação na direção vertical ao eixo geométrico de rotor, em torno do qual o rotor gira. O momento de guinada é um momento de inclinação que atua sobre o eixo geométrico de rotor de rotação na direção horizontal.

[0064] De acordo com uma modalidade, o método é distinguido pelo fato de que o rotor tem, em sua área de rotor, que é sobre a qual as pás de rotor passam, um ponto central de rotação, que forma um ponto de centro geométrico da área de rotor e em tomo do qual o rotor gira, o rotor tem, em sua área de rotor, um ponto de centro de carga, que forma um ponto central de todas das cargas atuando sobre o rotor, e o método prossegue de forma que,

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25/39 mesmo quando o ponto de centro de carga se desvia do ponto de centro de rotação, os ângulos de pá de ponto de ajuste, em particular os ângulos suplementares, sejam determinados de forma que o ponto de centro de carga substancialmente permaneça tão constante quanto possível em sua amplitude de oscilação e não seja necessariamente levado para o ponto central de rotação. Consequentemente é proposto aqui que os processos de cargas alternadas que ocorrem no ponto de centro de carga do rotor sejam mantidos dentro de limites em termos de sua amplitude. Reconheceu-se que isso pode ser obtido mais facilmente, se não é explicitamente tentado deslocar o ponto de centro de carga na direção do ponto de centro de rotação do rotor.

[0065] Conseguintemente, é proposto que não seja explicitamente tentado deslocar o ponto de centro de carga, mas evitar cargas alternadas. Isso pode também evitar a necessidade que as pás realizem excessivos movimentos de ajuste cíclicos durante uma revolução.

[0066] De acordo com a invenção, uma instalação de energia eólica é também proposta e a instalação de energia eólica compreende um rotor aerodinâmico com pás de rotor que são individualmente ajustáveis em seu ângulo de pá, e em que o rotor pode ser operado com uma velocidade rotacional de rotor variável, um gerador acoplado ao rotor aerodinâmico, para gerar uma saída de gerador, um dispositivo de controle de pá para ajustar individualmente cada ângulo de pá de uma maneira correspondente a um ângulo de pá de ponto de ajuste individual, em que cada ângulo de pá de ponto de ajuste é constituído de um ângulo básico comum, que é especificado para todas das pás de rotor, e um ângulo suplementar individual, para permitir torques de carga individuais, e a instalação de energia eólica também compreende uma unidade de detecção de carga para detectar, em cada caso, pelo menos um torque de carga em cada uma das pás de rotor, em que, para cada pá de rotor considerada, existe uma pá de rotor precedente e o ângulo de pá de ponto de ajuste de cada pá de rotor considerada é determinado na

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26/39 dependência do pelo menos um torque de carga de sua pá de rotor precedente. O torque de carga pode, por exemplo, ser um torque de flexão.

[0067] A instalação de energia eólica proposta é consequentemente preparada em particular para realizar um método para controlar uma instalação de energia eólica de acordo com pelo menos uma modalidade descrita. O dispositivo de controle de pás pode ter uma unidade de controle central e acionamentos de passo em cada pá de rotor e também ser referido sinonimamente como um arranjo de controle de pá. A unidade de controle central pode particularmente especificar valores de ponto de ajuste ou trajetórias de ponto de ajuste para os acionamentos de passo, que os acionamentos de passo então implementam por ajuste das pás de rotor, correspondentemente.

[0068] A unidade de detecção de carga particularmente compreende pelo menos um sensor de pá, em particular pelo menos um sensor de carga em cada pá de rotor, e, como um resultado, detecta um carregamento. Cada sensor de pá é preferencialmente formado como um sensor de tensão. Consequentemente, pelo menos um sensor de pá que transmite os carregamentos detectados para o dispositivo de controle de pás, particularmente para a unidade de controle central, é provido para cada pá de rotor. Preferencialmente, torques de flexão são detectados, ou derivados das medições, como o carregamento ou para a avaliação do carregamento. Particularmente, com o conhecimento do componente, no qual a tensão foi registrada, é possível derivar os torques de flexão a partir de tensões.

[0069] E preferencialmente provido que a unidade de detecção de carga tenha pelo menos um sensor de pá em cada uma das pás de rotor, em particular tem pelo menos dois sensores de pá em cada pá de rotor, de forma que carregamentos em pelo menos duas direções podem ser detectados em cada pá de rotor. Os sensores de pá podem ser formados como medidores de tensão e podem ser providos em uma raiz de pá ou de outro ponto da pá de

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27/39 rotor. Quando múltiplos sensores de pá são usados para cada pá de rotor para detectar carregamentos de pá em um número de direções, é preferencialmente proposto arranjar as mesmas deslocadas por aproximadamente 90° em tomo do eixo geométrico longitudinal da pá de rotor. Preferencialmente, fibras ópticas são usadas como sensores de pá, tais como, por exemplo, fibras ópticas que operam no princípio da rede de Bragg de fibras.

[0070] A invenção será explicada em mais detalhe abaixo, a título de exemplo, com base em modalidades e com referência às figuras anexas.

[0071] A figura 1 mostra uma instalação de energia eólica em uma vista em perspectiva.

[0072] A figura 2 mostra um diagrama estrutural, no qual a invenção é baseada.

[0073] A figura 3 mostra um diagrama estrutural de um ajuste de pá individual proposto.

[0074] A figura 4 mostra uma representação esquemática de um ponto de centro de carga em uma área de rotor.

[0075] A figura 5 mostra parte de uma estrutura de controle, que pode fazer parte da estrutura de controle de acordo com a figura 3.

[0076] A figura 6 ilustra um aspecto parcial de um método proposto.

[0077] A figura 7 ilustra possíveis cargas atuando sobre uma instalação de energia eólica, que pode ser influenciada pelo ajuste de pá.

[0078] A figura 1 mostra uma instalação de energia eólica 100 com uma torre 102 e uma nacela 104. Arranjado na nacela 104 está um rotor 106 com três pás de rotor 108 e um girador 110. Durante a operação, o rotor 106 é colocado em um movimento rotativo pelo vento, e aciona assim um gerador na nacela 104.

[0079] Na nacela 104, uma unidade de controle central 103 pode ser provida. Acionamentos de ajuste 105, um dos quais está mostrado a título de exemplo, são providos no girador 110, respectivamente, na região de cada pá

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28/39 de rotor 108 e, juntamente com a unidade de controle central 103, podem formar um dispositivo de ajuste de pá. Providos nas pás de rotor 108 estão três sensores de pá 107 para determinar carregamentos nas pás de rotor 108, para ser específico, um em cada pá de rotor 108. Os três sensores de pá 107 podem conjuntamente formar uma unidade de detecção de carga. A unidade de controle central 103 pode também ser localizada na pá de rotor e girar junto com o rotor.

[0080] A figura 2 ilustra, na estrutura simplificada, uma instalação de energia eólica 200, sobre a qual um campo de vento 202, esquematicamente indicado, atua. Inicialmente, esse campo de vento 202 atua particularmente sobre o rotor 204 da instalação de energia eólica 200.

[0081] Particularmente forças atuando sobre as pás de rotor 206, particularmente também cargas atuando sobre as mesmas, podem ser detectadas por correspondentes sensores. Tal detecção é sujeita às dinâmicas de sensor, as quais são ilustradas aqui pelo bloco de dinâmica de sensor 208.

[0082] O resultado das forças, cargas ou outras influências detectadas, que são detectadas no bloco de dinâmica de sensor 208, é passado para o bloco de cálculo 210, que calcula do mesmo os valores de especificação, tais como especificações de ângulo, e dentre esses, particularmente especificações de trajetória angular. Tais valores podem então ser fornecidos como valores de ponto de ajuste. O bloco de cálculo 210 é somente mostrado aqui como um bloco por meio de representação, e se refere em particular a quaisquer algoritmos que são usados para tal cálculo.

[0083] Os valores de ponto de ajuste calculados no bloco de cálculo 210, particularmente para os ângulos de pá a serem ajustados, são passados para os correspondentes sistemas de acionamento de passo. Isso está ilustrado como uma transferência para o bloco de dinâmica de passo 212, a fim de ilustrar que as dinâmicas de passo existem entre tais valores de ângulo de pá de ponto de ajuste e os ângulos de pá que estão então atualmente

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29/39 estabelecidos.

[0084] A saída desse bloco de dinâmica de passo 212 então atua novamente sobre a instalação de energia eólica, particularmente sobre o rotor 204 e suas pás de rotor 206. Como um resultado, consequentemente esses valores para os ângulos de pá que são gerados pelo bloco de dinâmica de passo 212 e o vento conforme o campo de vento 202 atua sobre o rotor 204 e suas pás de rotor 206. Tudo disso então produz um comportamento de carga, que, por simplicidade, está representado aqui, para finalidades de ilustração, como um bloco de comportamento de carga 214. Outras variáveis também resultam naturalmente, mas as cargas resultantes ou o comportamento de carga resultante é/são de significância para a presente invenção, de forma que isso é ilustrado aqui em um bloco de comportamento de carga 214.

[0085] A figura 3 mostra detalhes de uma modalidade de um controle proposto para o ajuste de pá individual na estrutura global 300. Os elementos essenciais dessa estrutura global 300 são o sistema controlado 302, as dinâmicas de sensor 304, o bloco de algoritmo de pá individual 306, as dinâmicas de passo 308 e, em adição, o ajuste de pá geral 310.

[0086] O sistema controlado 302 está para o comportamento da instalação de energia eólica, que é relevante para a presente consideração. Isso inclui particularmente o comportamento de comando 312, que indica como a instalação de energia eólica reage a uma variável de comando. Isso se refere aqui particularmente ao comportamento da instalação de energia eólica ou sua reação aos ajustes de ângulo de pá. As dinâmicas do ajuste de ângulo de pá, a saber, as dinâmicas de passo 308, são permitidas aqui separadamente a partir do comportamento de comando. Aqui, a variável de saída das dinâmicas de passo 308 forma a variável de entrada para o comportamento de comando 312.

[0087] Além disso, distúrbios 314 também atuam sobre a instalação de energia eólica, para ser específico, particularmente alterações em

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30/39 velocidade ou diferenças em velocidade na velocidade de vento, que são referidas aqui como Δνι, Av₂ e Avs. Esses distúrbios 314 não são medidos diretamente. Todavia, o comportamento de distúrbio 316 é conhecido, ou pelo menos parcialmente conhecido, e, se apropriado, pode ser permitido. Os distúrbios 314, por conseguinte, atuam por meio do comportamento de distúrbio 316 sobre o sistema controlado, a saber, sobre o comportamento da instalação de energia eólica.

[0088] O resultado pode ser detectado com a ajuda de sensores e é, nesse caso, alterado por meio das dinâmicas de sensor 304.

[0089] Esse comportamento de saída do sistema controlado 302, a saber, da instalação de energia eólica, que é alterado pelas dinâmicas de sensor 304 é enviado ou realimentado para o bloco de algoritmo de pá individual 306. Construindo sobre isso, um ajuste de pá individual pode ser especificado ou pré-planejado no bloco de algoritmo de pá individual 306. Pré-planejado deve ser entendido aqui como significando planejamento em curto prazo, para ser específico, em particular por um período de tempo de planejamento que é menor que o tempo que o rotor 204 da instalação de energia eólica requer para girar para adiante por uma pá 206.

[0090] Além disso, o bloco de algoritmo de pá individual 306 faz consideração para as propriedades das dinâmicas de passo 308, as dinâmicas de sensor 304 e o comportamento de distúrbio 316, que é combinado no grupo de propriedade 336. A seta indicada desse grupo de propriedade 336 para o bloco de algoritmo de pá individual 306 é destinada meramente a indicar que permissão pode ser dada especificamente para essas propriedades mencionadas. Não significa que elas sejam sempre realimentadas para ali. Pelo contrário, elas podem ser armazenadas, e se apropriado, atualizadas, no bloco de algoritmo de pá individual 306.

[0091] Primeiro, uma primeira avaliação dos valores alimentados, a saber, os valores que são obtidos das dinâmicas de sensor 304, é efetuada no

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31/39 bloco de processo 320. Dentre outras características, torques de flexão podem ser extraídos no bloco de processo 320 e transferidos para o bloco de estimativa 322. O bloco de estimativa 322 pode estimar, a partir dos torques de flexão medidos, distúrbios que não são medidos. Também levando isso particularmente em consideração é o uso de um observador de estado. Nesse caso, consideração pode também ser dada para o comportamento de distúrbio 316. Tais distúrbios que não são medidos, os quais, por II lustração, alimentam o bloco de comportamento de distúrbio 316 como distúrbios 314, podem particularmente ser variações do vento, para ser específico, particularmente alterações da velocidade do vento e direção do vento.

[0092] Particularmente, no bloco de estimativa 322, os distúrbios que não são medidos são estimados para cada pá individual, a saber, são assim detectados. Esses resultados para as pás individuais, tais como, por exemplo, as pás 206, de acordo com a figura 2, são alimentados ao bloco de deslocamento 324. O bloco de deslocamento 324 assegura que os distúrbios de pás individuais, detectados dessa maneira, sejam, em cada caso, providos ou usados para uma pá seguinte. Propostas para isso são operações de deslocamento e designação, que podem ser implementadas como uma sequência ligada de transformações matemáticas. Um resultado é um bloco de torque 326, que, em cada caso, contém um torque diferencial, para ser específico, um torque diferencial de flexão para cada pá de rotor. Um tal torque diferencial de flexão é a diferença entre o torque de flexão estimado da respectiva pá de rotor e um valor médio dos torques de flexão estimados de todas das três pás de rotor.

[0093] No bloco de torque existem consequentemente diferentes vetores de torque, que, para ser específico, compreendem, respectivamente, três elementos, a saber, um elemento para cada pá de rotor. Múltiplos vetores são providos aqui, porque esses valores de torque não são constantes e se alteram sobre a área de rotor, particularmente como um resultado do

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32/39 movimento das pás de rotor devido à rotação do rotor. Em princípio, um vetor de torque contínuo com torques de flexão diferenciais que se alteram continuamente pode também ser usado, mas, em termos de tecnologia de controle, isso é dificilmente implementável, particularmente quando se usa um computador digital. Verificou-se também que uma tal implementação teórica contínua não é requerida.

[0094] A saída do bloco de torque 326 é então passada para o bloco de pré-controle 328. O bloco de pré-controle 328 pode consequentemente especificar parte de um ângulo de pá ou uma alteração de um ângulo de pá ou uma diferença de ângulo de pá para cada pá no sentido de uma compensação posterior. Isso corresponde, em princípio, ao ângulo suplementar individual, além do fato de que o último pode ainda ser adicionalmente alterado.

[0095] Esse bloco de pré-controle 328 sozinho pode, nesse caso, especificar, para cada pá de rotor, uma trajetória angular para uma fase de movimento da pá de rotor sobre a área de rotor, para essa parte do ângulo, ângulo diferencial ou alteração de ângulo. Por exemplo, uma trajetória angular pode ser especificada para a pá de rotor para seu movimento da posição de 2:00 horas para uma posição de 2:00 horas, enquanto isso é especificado para uma outra pá para a região da posição de 4:00 horas para a posição de 6:00 horas. Nesse exemplo, ambas as trajetórias angulares, respectivamente, se referem à região de 60°. Todavia, outras regiões, a saber, outros setores da área de rotor, podem também ser tomados como uma base. Nesse caso, esses setores podem também, respectivamente, diferir em seu tamanho a partir de uma pá para a outra.

[0096] O resultado do pré-controle de acordo com o bloco de précontrole 328 é então alimentado ao bloco de otimização não linear 330. No bloco de otimização não linear 330, os ângulos, que o bloco de pré-controle 328 criou e produziu, podem ser ainda adaptados, enquanto ainda tem consideração para restrições. Tais restrições são alimentadas ao bloco de

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33/39 otimização não linear 330 a partir do bloco de restrição 332. Tais restrições podem ser, por exemplo, as dinâmicas do acionamento de passo, limites do acionamento de passo ou uma sincronicidade de pás. A sincronicidade de pás leva em consideração como uma restrição para o fato de que as pás de rotor 206, embora individualmente ajustadas, não obstante, são coordenadas umas com as outras, sobretudo, em seu ajuste. Particularmente, o valor médio dos ângulos de pá é destinado a corresponder ao ângulo básico. Nesse caso, é suficiente que isso seja satisfeito em longo prazo. Isso não tem que ser satisfeito a cada tempo de amostragem, mas, ao invés disso, a intenção é simplesmente a de prevenir que os ângulos de pá diverjam permanentemente, o que podería ocorrer, por exemplo, como um resultado erros de arredondamento.

[0097] As restrições, para as quais consideração é dada no bloco de restrição 332, são consequentemente particularmente dinâmicas de acionamento e limites dos acionamentos de passo e a sincronicidade de pás mencionada. Consideração pode ser dada a outras restrições.

[0098] Com essa adaptação dos ângulos de pá ou das trajetórias de ângulo de pá no bloco de otimização não linear 330, eles podem ser alimentados ao bloco de pós-processamento 334. No bloco de pósprocessamento 334, se apropriado, ainda outras adaptações podem ser realizadas. Particularmente, uma trajetória pode ser finalmente verificada no bloco de pós-processamento 334, particularmente quanto plausibilidade e praticidade de implementação. Ela pode ser verificada se a respectiva trajetória pode ser válida, por exemplo, se está situada dentro de limites predeterminados e/ou pode ser colocada juntamente com uma trajetória prévia, para citar apenas dois exemplos. Também ou alternativamente, valores angulares a serem ajustados no fato atual, no tempo específico, podem ser derivados no bloco de pós-processamento na dependência da velocidade rotacional ou da posição de rotor. Cada trajetória angular é uma progressão

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34/39 angular na dependência do ângulo rotacional, e consequentemente do ângulo a ser ajustado, em cada caso, em um momento particular e/ou a porção de uma trajetória a ser usada em um momento particular depende da posição atual do rotor em rotação. Os valores angulares atuais podem consequentemente ser determinados, enquanto faz consideração para a posição de rotor no tempo específico, e consequentemente para a pá de posição de rotor no tempo específico. Altemativamente ou em adição, isso pode ser determinado por consideração para a velocidade rotacional de rotor. Isso pode ser realizado no bloco de pós-processamento 334. Nesse caso, o bloco de pós-processamento 334 pode fornecer os ângulos atuais, a saber, os ângulos de ponto de ajuste, em lugar de trajetórias angulares. Finalmente, esses ângulos suplementares são adicionados a um ângulo básico 339 no elemento de soma 338. Esse ângulo básico 339 pode ser especificado da maneira usual.

[0099] A figura 5 mostra um detalhe da figura 3, para ser específico, do sistema controlado 302 com dinâmicas de passo a montante 308 e dinâmicas de sensor a jusante 304. O sistema controlado 302 compreende o comportamento de comando 312 e o comportamento de distúrbio 316, por meio dos quais os distúrbios 314 atuam sobre o sistema controlado 302.

[00100] A figura 5 é particularmente destinada a ilustrar que as dinâmicas de passo 308, as dinâmicas de sensor 304 e o comportamento de distúrbio 316 são propriedades relevantes para a estrutura de controle. As respectivas dinâmicas são ilustradas aqui.

[00101] Para as dinâmicas de passo 308, um traçado de Bode esquemático 508 é usado para mostrar que as dinâmicas de passo têm características de passa-baixa essencialmente de segunda ordem.

[00102] Para o comportamento de distúrbio, é ilustrado pelo diagrama de distúrbio 516, que existe sensibilidade dependente de ângulo. O diagrama de distúrbio mostra aqui um fator de sensibilidade, que é traçado em uma

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35/39 forma normalizada no eixo y sobre um ângulo de passo coletivo de 0-40°, a curva característica se estende de 2-37°. O fator de sensibilidade indica aqui por quantos graus (°) a pá deve ser girada para fora do vento a fim de neutralizar um torque de flexão como carregamento. Com um ângulo de pá de 6^o, a pá deve, por conseguinte, ser girada ainda mais para fora do vento por sobre 10° a fim de reduzir um carregamento de flexão de aproximadamente 0,9 pu. Esse carregamento de flexão pode ser reduzido no caso de um ângulo de pá de 35° por outro movimento de giro para fora do vento por menos que 7^o.

[00103] O ângulo de passo coletivo é o ângulo de passo médio, para o qual consideração é dada.

[00104] Consequentemente é evidente que a sensibilidade essencialmente diminui com crescentes ângulos de pá. Com maiores ângulos de pá, a pá é, por conseguinte, menos suscetível a distúrbios. No exemplo mostrado, o valor máximo é obtido, todavia, em 6^o. O que é decisivo aqui, todavia, é que um tal comportamento de distúrbio não exista e consideração pode ser dada para it, particularmente para o algoritmo de pá individual, particularmente no bloco de algoritmo de pá individual 306. Isso é assim porque os distúrbios não podem ser medidos, ou não são medidos, mas, não obstante, é conhecido como tão fortes suas influências podem pode ser dependência do ângulo de pá. Consequentemente, por um lado, o distúrbio pode ser inferido com base no ângulo de pá e um torque de flexão detectado, por outro lado, o torque de flexão para a pá seguinte pode ser mais bem inferido com base no distúrbio detectado, colocá-lo claramente pelo menos como uma estimativa.

[00105] Por conseguinte, enquanto se dá consideração para a sensibilidade de distúrbio, particularmente o fator de sensibilidade, que se refere a o carregamento da pá carga ou um carregamento de flexão, o distúrbio pode ser estimado a partir do carregamento de flexão da pá

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36/39 precedente. Então, enquanto se dá consideração para a sensibilidade de distúrbio, particularmente o fator de sensibilidade, este distúrbio estimado pode ser usado para derivar o carregamento de flexão da pá de rotor subsequente, que gira depois dessa pá de rotor precedente.

[00106] Para as dinâmicas de sensor 404, um diagrama de sensor 504, que é destinado particularmente para ilustrar a complexidade dos sensores é apresentado. Particularmente indicado está um diagrama parcial 505, que particularmente ilustra a variância de um tal sensor ou de tais sensores.

[00107] Além disso, a figura 6 ilustra esquematicamente que existe uma relação entre o rotor 604 com suas pás de rotor 606 e o campo de vento 602 ilustrado. Além disso, a área de rotor 605 é também representada como um círculo.

[00108] E ilustrado no bloco principal 616 que isso é influenciado pelo rotor 606 ou que, no total, ações de controle para a instalação de energia eólica podem ser derivadas do mesmo, a título de exemplo, deve ser destacado que esse bloco principal 616 pode compreender sensores, a fim de detectar estados do rotor, tais como, por exemplo, a velocidade rotacional de rotor. Um controle principal, que pode controlar a instalação de energia eólica, é também operado de uma maneira dependente desses estados. Em particular, pode também depender da velocidade rotacional do rotor. Todavia, também pode ser dada consideração para ângulos de pá, para mencionar um outro exemplo. O gerador pode também ser controlado de uma maneira, que é também dependente do rotor ou de seu comportamento, tal como, por exemplo, dependente da velocidade rotacional de rotor, detectada.

[00109] Uma medida de controle resultante é ativar um sistema de passo 620 a partir desse bloco principal 616. Para essa finalidade, o controle de passo 620, mostrado a título de exemplo, provê uma entrada principal 622. Além disso, o campo de vento 602 atua sobre o controle de passo 620, que é ilustrado por meio da entrada de carga 624. Particularmente essa

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37/39 realimentação do campo de vento 602 deve ser entendida como uma ilustração de cargas individuais que não são homogêneas no campo de rotor 605.

[00110] O controle de passo 620 então tem uma saída de passo 626, que atua sobre as pás de rotor 606 e, consequentemente, sobre o rotor 604, para ser específico, provê ajustes de pá individuais, pelo menos especifica para os mesmos correspondentes ângulos de pá de ponto de ajuste. Esses ângulos de pá de ponto de ajuste são preferencialmente especificados como trajetórias angulares.

[00111] O controle de passo 620 é também mostrado ampliado com sua entrada principal 622, sua entrada de carga 624 e sua saída de passo 626.

[00112] O controle de passo 620 mostra em sua ampliação um bloco de controle de passo 630, que obtém ambas as variáveis a partir do controle principal, a saber, o bloco principal 616, e cargas variáveis por meio da entrada de carga 624. Isso é usado para determinar um ângulo básico no bloco de ângulo básico 632 e um ângulo suplementar individual para cada pá de rotor no bloco de ângulo individual 634. Esses dois ângulos podem ser adicionados no elemento de soma 638 para formar um ângulo de pá de ponto de ajuste.

[00113] Com o interruptor 636, o controle de passo 620 provê a possibilidade que o ângulo suplementar, que é determinado no bloco de ângulo individual 634, não seja provido como compensação posterior. Nesse caso, o ângulo básico determinado pelo bloco de ângulo básico 632 então já corresponde ao ângulo de ponto de ajuste. Nesse caso, os ângulos de todas das três pás de rotor 606 são também os mesmos. Consequentemente, esse interruptor 636 provê uma maneira fácil de desativar um ajuste de pá individual quando é evidente que é provável que tenha pouco efeito. Particularmente em situações nas quais o vento é fraco, pode ser contemplado abrir esse interruptor 636, como representado na figura 6, a fim de desativar

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38/39 assim o ajuste de pá individual.

[00114] Deve ser nesse caso lembrado que, em uma situação com fraco vento, os cálculos de otimização, não obstante, calculam ângulos suplementares ou trajetórias de ângulo suplementar. Embora esses sejam provavelmente apenas pequenos, como um resultado da solução para um problema de otimização , enquanto é dada consideração para condições limites, eles levariam, não obstante, a uma ativação desnecessária dos acionamentos de passo. Isso pode ser prevenido pelo interruptor 636. O interruptor pode ser comutado de uma maneira dependente das velocidades de vento ou até mesmo de uma maneira dependente de outros estados da instalação de energia eólica, tais como, por exemplo, a velocidade rotacional de rotor. Também entra em consideração usar um resultado do algoritmo de pá individual, por exemplo, o tamanho de ângulos suplementares calculados, como um critério para o interruptor 636.

[00115] A figura 7 mostra particularmente vários carregamentos, que podem ocorrer particularmente também devidos a um campo de vento não homogêneo. Inicialmente, torques de flexão de pá podem ser produzidos na direção pela corda, ilustrada pelo sinal de referência 702 ou a seta de torque de flexão de pá na direção pela corda 702. Torques de flexão de pá podem também ocorrer na direção pelo flape 704.

[00116] E ilustrado, na representação à esquerda, que particularmente torques de flexão de pá na direção pela corda 702 pode conduzir a um movimento pela corda 708 da nacela 706 em tomo de seu eixo geométrico horizontal. Um movimento de torção 710 da torre 712 também entra em consideração.

[00117] Particularmente os torques de flexão na direção do flape 704 pode conduzir a um movimento de arfagem 714, que é ilustrado na parte direita da figura 7. Um torque de flexão de torre 716 pode também ocorrer aqui, e também uma torção de rotor 718.

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39/39 [00118] No diagrama central da figura 7, é também ilustrado que um torque 720 pode atuar sobre o rotor 722. Além disso, um momento de guinada 724 pode ocorrer, que é um torque que atua sobre a nacela 706 em tomo de seu eixo geométrico perpendicular. Por fim, um empuxe de rotor 726 pode também ocorrer, que representa um carregamento axial sobre o rotor.

[00119] Indicados de outra maneira para finalidades de ilustração e orientação estão as três direções de força Cartesianas XR, YR e ZR possivelmente atuando sobre o rotor. Igualmente para a orientação, as três direções Cartesianas XT, YT e ZT são indicadas.

[00120] A figura 4 mostra uma representação esquemática de um ponto de centro de carga 801 em uma área de rotor 803. A área de rotor 803 é uma área, que é sobre a qual as pás de rotor passam 805 do rotor 809. O rotor 809 tem um ponto central de rotação 811, que é também o ponto geométrico de centro do rotor 809. O ponto de centro de carga 801 se desvia, na figura 8, do ponto de centro de rotação 811. Embora pudesse ser considerado como ótimo quando o ponto de centro de carga 801 sempre coincide com o ponto de centro de rotação 811, reconheceu-se que é frequentemente melhor operar a instalação de energia eólica de forma que o ponto de centro de carga permaneça tão constante quanto possível em termos de sua amplitude. Isso é assim porque foi reconhecido que isso evita cargas alternadas, que podem, às vezes, representar um maior carregamento que o carregamento absoluto causado pelo ponto de centro de carga 801 se desviando do ponto de centro de rotação 811. A esse respeito, também foi reconhecido que um correspondente ajuste de pá individual pode ser usado para obter o efeito de manter o ponto de centro de carga 801 substancialmente constante com relação ao ponto de centro de rotação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para controlar uma instalação de energia eólica, caracterizado pelo fato de que

- a instalação de energia eólica tem um rotor aerodinâmico com pás de rotor que são individualmente ajustáveis em seu ângulo de pá e o rotor pode ser operado com uma velocidade rotacional de rotor variável, e

- a instalação de energia eólica tem um gerador acoplado ao rotor aerodinâmico, para gerar uma saída de gerador, compreendendo as etapas de:

- ajustar individualmente cada ângulo de pá de uma maneira correspondente a um ângulo de pá de ponto de ajuste individual, em que

- cada ângulo de pá de ponto de ajuste é constituído de

- um ângulo básico comum, que é especificado para todas das pás de rotor, e

- um ângulo suplementar individual, para permitir torques de carga individuais,

- detectar, em cada caso, pelo menos um torque de carga em cada uma das pás de rotor, ou uma variável que é representativa desse, em que

- para cada pá de rotor considerada, existe uma pá de rotor precedente e o ângulo de pá de ponto de ajuste de cada pá de rotor considerada é determinado na dependência do pelo menos um torque de carga de sua pá de rotor precedente.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma trajetória angular é determinada para a determinação de cada ângulo suplementar e o ângulo suplementar é, em cada caso, um elemento da trajetória angular, de forma que a trajetória angular, respectivamente, indica uma progressão contínua, particularmente uma constante, em particular continuamente diferenciável, do respectivo ângulo suplementar.
3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo

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2/7 fato de que a trajetória angular é determinada em pelo menos duas etapas, em que

- em uma primeira etapa, uma trajetória angular ótima, que é otimizada com relação a pelo menos um ou mais primeiros critérios de projeto, é determinada, e

- em uma segunda etapa, a trajetória angular ótima determinada na primeira etapa é alterada para uma trajetória angular adaptada, enquanto leva ainda em consideração um ou mais segundos critérios de projeto.
4. Método de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a trajetória angular, em particular a ou a trajetória angular ótima, é determinada por meio da solução de um problema de otimização com base em pelo menos no pelo menos um ou mais primeiros critérios de projeto.
5. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada ângulo de pá de ponto de ajuste é escolhido na dependência de pelo menos uma variável adicional, que é escolhida da lista consistindo das variáveis

- ângulo de pá no tempo específico da pá de rotor considerado,

- torques de flexão de pá

- estado de operação de sistemas de passo usados, e

- tamanho de setor de um setor considerado para o torque de carga de pá detectado, e

- torque de carga de um cubo de rotor, e

- cubo de rotor torque de flexão, e

- velocidade rotacional de rotor, e

- posição de rotor, e

- aceleração de rotor.
6. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que

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3/7

- pelo menos um, ou o um ou mais primeiros critérios de projeto são selecionados da lista compreendendo

- redução da carga,

- neutralidade da produção, e

- preservação de um acionamento de passo e também ou altemativamente,

- o um ou mais segundos critérios de projeto são selecionados da lista compreendendo

- dinâmicas de acionamento do acionamento de passo, e

- valores limites do acionamento de passo.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um torque de carga detectado e possivelmente as outras variáveis são incluídas por meio de fatores de ponderação ou funções de ponderação, que podem ser ajustados, em particular de forma que cada uma das outras variáveis é respectivamente conjugada a um dos fatores de ponderação ou funções de ponderação, que podem ser ajustados.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os fatores de ponderação ou funções de ponderação são escolhidos na dependência da redução que pode ser obtida da carga, neutralidade da produção e preservação do acionamento.
9. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o ângulo suplementar é escolhido de forma que

- o valor médio dos ângulos suplementares de todas das pás de rotor é zero, e/ou

- o valor absoluto de cada ângulo suplementar não excede um ângulo máximo predeterminável.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos duas medições de carregamento com direções de carregamento diferentes são detectadas em

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ΜΊ cada pá de rotor e os ângulos de pá de ponto de ajuste são determinados de forma que um carregamento atuando sobre a instalação de energia eólica seja minimizado, de forma que um movimento de arfagem e/ou um momento de guinada sejam minimizados, pelo menos sejam reduzidos.
11. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, para a detecção dos torques de carga, uma área de rotor sobre a qual as pás de rotor passam é dividida em múltiplos setores e os torques de carga são respectivamente gravados quando um setor é passado sobre pela pá de rotor e isto é usado para determinar uma trajetória parcial para valores de pá de ponto de ajuste de uma pá de rotor seguinte, em particular de forma que a trajetória parcial seja constituída de múltiplos pontos de interpolação e, em particular, entre os pontos de interpolação, valores da trajetória parcial são interpolados.
12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a divisão da área de rotor em setores é efetuada na dependência de um campo de vento detectado ou provável na região da área de rotor, particularmente de forma que um tamanho e/ou número dos setores é escolhido de uma maneira dependente do campo de vento, e/ou em que o número de pontos de interpolação da trajetória parcial depende do campo de vento.
13. Método de acordo a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a divisão da área de rotor em setores, em particular o tamanho e/ou número dos setores, é realizada adaptivamente no curso da operação da instalação de energia eólica.
14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que múltiplas áreas de rotor virtuais são definidas, em que cada área de rotor virtual corresponde à área de rotor atual e é adicionalmente distinguida por pelo menos um valor de tempo e/ou uma revolução de rotor associada.

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5/7
15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma detecção de carregamento é efetuada sobre múltiplas revoluções e o ângulo de ponto de ajuste é adicionalmente determinado na dependência do carregamento de pelo menos uma revolução prévia.
16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada pá de rotor considerada é reajustada para seu valor de pá de ponto de ajuste com dinâmicas de ajuste especificáveis, as dinâmicas de ajuste tendo em particular comportamento de PTn com n > 1, e/ou tendo um diferente comportamento assintoticamente amortecido.
17. Método de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o ajuste do ângulo de pá de cada pá de rotor considerado, em particular incluindo a especificação do ângulo de pá de ponto de ajuste, é efetuado sem realimentação de um carregamento da pá de rotor considerado.
18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os valores de ângulo de pá de ponto de ajuste são especificados de forma que o momento de arfagem e o momento de guinada são reduzidos em comparação com um ângulo de ponto de ajuste sem um ângulo suplementar, permitindo um aumento em um carregamento das pás de rotor.
19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que

- o rotor tem em sua área de rotor, que é sobre a qual as pás de rotor passam um ponto central de rotação (811), que forma um ponto de centro geométrico da área de rotor e em torno do qual o rotor gira,

- o rotor tem em sua área de rotor um ponto de centro de carga (801), que forma um ponto central de todas das cargas atuando sobre o rotor,

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6/7 e

- o método prossegue de forma que, mesmo quando o ponto de centro de carga se desvia do ponto de centro de rotação, os ângulos de pá de ponto de ajuste, em particular os ângulos suplementares, são determinados de forma que o ponto de centro de carga substancialmente permaneça constante, em particular permaneça constante com relação a sua amplitude de oscilação e não seja levado para o ponto central de rotação.
20. Instalação de energia eólica, caracterizada pelo fato de que compreende

- um rotor aerodinâmico com pás de rotor que são individualmente ajustáveis em seu ângulo de pá e em que o rotor pode ser operado com uma velocidade rotacional de rotor variável, e

- um gerador acoplado ao rotor aerodinâmico, para gerar uma saída de gerador,

- um dispositivo de controle de pá para ajustar individualmente cada ângulo de pá de uma maneira correspondente a um ângulo de pá de ponto de ajuste individual, em que

- cada ângulo de pá de ponto de ajuste é constituído de

- um ângulo básico comum, que é especificado para todas das pás de rotor, e

- um ângulo suplementar individual, para permitir torques de carga individuais,

- uma unidade de detecção de carga para detectar, em cada caso, pelo menos um torque de carga em cada uma das pás de rotor, em que

- para cada pá de rotor considerado, existe uma pá de rotor precedente e o ângulo de pá de ponto de ajuste de cada pá de rotor considerado é determinado na dependência do pelo menos um torque de carga de sua pá de rotor precedente.
21. Instalação de energia eólica de acordo com a reivindicação

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7/7

20, caracterizada pelo fato de que é preparada para realizar um método como definido em uma das reivindicações 1 a 19.
22. Instalação de energia eólica de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizada pelo fato de que a unidade de detecção de carga tem pelo menos um sensor de pá em cada uma das pás de rotor, em particular tem pelo menos dois sensores de pá em cada pá de rotor de forma que carregamentos em pelo menos duas direções possam detectados em cada pá de rotor.