CN101490411A - 用于运行风能设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行风能设备(10)的方法，其中尤其所述风能设备(10)在触发断开信号之后由在逻辑上置于运行控制系统之上的安全断开装置(20)断开。通过以下方式来改进所述方法，即借助于与所述风能设备(10)在空间上分开的操纵装置(41)在安全断开之后释放所述风能设备(10)以进行运行。除此以外，本发明涉及一种具有至少一台风能设备(10)的供能系统。此外，本发明涉及一种用在风能设备上的安全链以及一种风能设备。

Description

用于运行风能设备的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行风能设备的方法，其中尤其所述风能设备在触发断开信号之后由在逻辑上置于运行控制系统之上的安全断开装置断开。此外，本发明涉及一种具有至少一个风能设备的供能系统。此外，本发明涉及一种风能设备上的安全链以及一种风能设备。
背景技术
通常所述类型的风能设备具有转子、至少一个角度可调的转子叶片、用于使所述转子制动的机械的制动装置和运行控制装置以及安全系统。
所述机械制动装置在具有传动机构的风能设备上作用在传动线路的快速旋转的一侧上。在这一侧上也有发电机连同其称为转子的旋转部件。不过所述机械的制动装置也可以布置在所述传动线路的缓慢的一侧上，也就是布置在处于传动机构和转子叶片之间的一侧上。但是，所述风能设备也可以构造为无传动机构的，使得所述制动器作用在转子轮毂或者发电机转子的区域中。在本发明的范围内，转子这个概念尤其也包含传动线路、快速的轴、发电机转子、传动机构、转子轴(＝慢速的轴)转子轮毂及转子叶片这些概念。所述转子的制动尤其意味着传动线路的制动。
用于运行风能设备的方法和风能设备本身是已知的。此外，比如参照教科书“风力系统设计、电网集成及调节(WindkraftSystemauslegung，Netzintegration und Regelung)”，Siegfried，第四版，B.G.Teubner，2005年2月。
风能设备的运行和风能设备本身在其设计方面尤其在安全方面很关键。尤其在出现强风以及随之而来的电网故障时会出现极端的塔架负荷尤其是塔脚弯曲力矩、不受控制的叶片角度调节并且可能甚至出现安全链的触发，其中在电网故障时通过风在转子中产生的空气动力学的转矩没有碰到任何由发电机引起的阻力。因电网的故障或者说一般地说通过发电机的载荷降低，所述转子在出现强风时开始加速，直到所述风能设备的制动系统开始使所述转子制动。依赖于制动功率的强度，在所述风能设备上出现不同强度的负荷。
除此以外，风能设备拥有安全方案以及相应的安全系统。在此，所述安全方案包括所有装置、作用原理及处理指南，它们保证风能设备即使在出现故障并且所述运行控制系统失灵时也保持在安全的状态中。
风能设备的安全系统拥有在逻辑上置于所述运行控制系统之上的装置。所述安全系统在总体上不会因意外的干扰或者无意的操作而不能起作用。所述系统在超过对安全来说重要的极限值或者所述运行控制系统失去所述风能设备的控制且由此所述设备无法保持在运行范围之内时作出响应。在此比如在进行保养作业或类似作业时防止所述风能设备意外起动的装置也属于所述安全系统。
此外，通常所谓的安全链属于所述安全系统，其中所述安全链(英语：safety chain)是所述风能设备的中央装置。在超过对安全来说重要的极限值时，通过安全链在不依赖于所述运行控制系统的情况下触发保护装置。在这方面的保护装置是指空气动力学的和/或机械的制动系统、用于发电机或发电机-变换器-系统的电网分离的装置以及紧急断开保护装置或者说紧急断开保护继电器以及主开关。
此外，从DE-U-20 2005 014 629中公开了一种用于风能设备的安全装置。另外，在DE-C-101 15267中公开了一种用于对风能设备进行监控的方法以及一种风能设备。
发明内容
本发明的任务是，尤其在通过安全链触发的安全断开之后保证风能设备的可靠运行。
该任务通过一种用于运行风能设备的方法得到解决，其中尤其所述风能设备在触发断开信号之后由在逻辑上置于运行控制系统之上的安全断开装置断开，通过以下方式来改进所述方法，即借助于与所述风能设备在空间上分开的或者说外部的操纵装置在断开之后释放所述风能设备以进行运行。
按照本发明，在安全断开之后可以同时重新起动风能设备。在此，所述风能设备拥有具有至少一个转子叶片的转子、具有辅助供能装置的制动系统以及具有安全传感装置和至少一个紧急断开开关的安全系统以及具有用于记录运行数据的存储器的控制装置。所述控制装置在此与比如在远程监控中心中的在空间上与风能设备分开的或者说外部的操纵装置相连接，用于(重新)起动所述风能设备。可以暂时在预先确定的时间间隔内比如在所述风能设备的断开阶段建立所述风能设备和所述不是风能设备的组成部分或者说没有直接设置或者布置在所述风能设备上的操纵装置之间的连接。当然，在本发明的范围内可以使所述风能设备持久地与远程监控中心中的操纵装置进行在线连接。
通过按本发明的操纵装置，可以对所述风能设备进行遥控，其中在对所有重要的能够在所述操纵装置上支配的或者说在安全断开之后传输给所述操纵装置的运行数据进行相应正面的检查之后初始化或者说触发或者说开始所述风能设备的重新起动。为此，在触发安全断开之后比如自动地通知所述操纵装置所在的远程监控中心。
所述安全断开装置是在逻辑上置于所述运行控制系统之上的装置，该装置不依赖于通常的运行控制对所述风能设备的对安全来说重要的极限值的遵守情况进行监控并且在超过这些极限值之一时触发安全断开。这一点尤为必要，如果所述风能设备的运行控制系统在出现严重故障情况时不能将所述风能设备保持在正常的运行范围内。在所述运行控制系统失灵的情况下，所述安全断开装置将所述风能设备保持在安全的设备状态中。
风能设备的安全断开首先会由于超速、振动、控制硬件和/或控制软件中的故障以及在塔头(Turmkopf)中出现过度的线缆扭绞时得到触发。此外，所述风能设备中的安全链比如拥有布线的尤其硬布线(hartverdrahtete)的线路，在所述线路中，所有用于触发紧急断开装置的“紧急断开”或者安全断开装置的“安全断开”的触点串联连接。
为触发“安全断开”，所述安全链拥有用于与转子的超速开关装置以及发电机转速、振动开关等的触点。通过安全断开来保证，如果存在对系统来说紧要的故障，所述风能设备在现场没有员工或者操作人员或者保养人员的情况下也不能重新释放。
为触发“紧急断开”，比如在顶箱(Topbox)上、在转子轮毂中、在转子轴承的附近以及在塔脚中变换器柜旁边设置紧急断开按钮以及比如用于对叶片调节装置进行保养的维护开关。
在触发所述安全链之后，现在按照本发明的优点在于，所述安全链以在空间上与所述风能设备分开设置的操纵装置的形式通过遥控或者说远程控制来复位。由此从远程也就是说在没有对所述风能设备本身进行手动干预的情况下使所述风能设备进行所谓的手动复位。所述安全链如本身公知的一样拥有用于超速、振动、控制(“监控器”功能)以及必要时用于线缆扭绞的相应的传感装置或者说相应的传感器。
在触发所述安全系统之后，所述转子尤其优选在绕过所述运行控制装置的情况下制动。不过，所述运行控制装置也可以是所述安全系统的一部分或者说所述安全系统也可以是所述运行控制装置的一部分，从而在触发所述安全系统之后不必为制动而绕过所述运行控制装置。
在安全断开之后重新起动之前，在远程监控中心执行一项或多项检查步骤。在这种情况下优选涉及故障存储器的读取、有无人员在现场的检查(人员安全性)、由至少一台摄像机对风能设备进行的视觉上的外观检查以及借助于至少一台摄像机尤其对传动箱(Triebschrank)的旋转部件进行的视觉上的检查，用于保证所有内部的和外部的设备部件都处于各自位置上并且具有功能能力。这种检查只允许由有经验的及经授权的人员构成的有限的圈子(Kreis)在远程监控中心来执行，所述人员拥有对运行数据及对操纵装置的相应的访问权，其中在对所述运行数据进行正面的检查之后在安全断开之后释放所述风能设备以进行运行。通过预先确定的人员的选出的访问权或者说授权来保证，不会由于疏忽或者由无经验的人员执行所述风能设备的复位。
除此以外，在所述风能设备重新起动之前，也将所述叶片调节装置作为初级的和次级的制动系统进行检查并且对其辅助供能装置(Pitchbatterie)进行检查，其中这些检查也可以自动地通过所述运行控制系统来进行。
可以选择在轮毂的内部比如用能回转的摄像机比如网络摄像头来保证，叶片调节装置不会仅仅由于松动的轮毂安装件而卡住或者不灵活。除此以外，电网参数的检查保证，所产生的电功率可以输出给电网。由此几乎杜绝了超速的危险。
通过对所述风能设备或者说其单个部件进行的视觉上的外观检查来保证整个结构尤其转子叶片的一般完整性。这一点优选通过相邻的风能设备上的摄像机来进行。作为替代方案，也可以通过固定在后面的吊厢部件上可能也固定在悬臂架上的摄像机来进行观察，其中转子叶片而后优选通过转子的缓慢的转动(Trudeln)通过所述摄像机的可见范围来控制。
尤其也在吊厢内部用视觉方法对所有旋转部件比如转子轴或者轴颈、在传动机器上用于连接传动机构的离合器以及传动机构输出端、机械的制动器、发电机离合器、发电机以及必要时发电机缝隙及集电环单元进行检查。此外，对吊厢中的其它部件比如开关柜、变压器、变换器、方位系统、发电机及传动机构冷却器的结构上的完整性进行检查。只要在塔脚中或者在单独的变压器站中安置了功率模块，那么在本发明的范围内同样在那里布置其它的摄像机。
在一种优选的实施方式中，在通过所述操纵装置释放风能设备之后，在传动线路缓慢地加速运行时用视觉方法对风能设备的旋转部件进行监控，用于发现可能的不平衡或者振动。为了保证足够高的图像传输率，可能需要将数据离线传输给具有所述操纵装置的远程监控中心，从而在所述风能设备加速运行过程中记录运行数据(低于额定转速)。接下来再次使机器停机或者将其保持在不危险的状态中，从而获得足够的时间用于数据传输或者用于在远程监控中心对数据进行鉴定。只有在进一步的正面检查之后才释放所述风能设备以进行正常运行。
通过所述的监控措施，除了杜绝质量不平衡之外也杜绝了空气动力学上的不平衡。除此以外，借助于轮毂中所安装的摄像机发现粗略的叶片角不对称度，其中在实际值传感装置的基础上通过软件监控来杜绝更加细微的不对称度。此外，通过指向风向标的摄像机或者通过既有的外部摄像机朝测风传感装置的回转来杜绝风跟踪装置(Windnachführung)的粗略的错误位置。在此，也通过视觉方式来杜绝风力传感器的结冰情况或风力传感器的其它损坏情况。此外，借助于所安装的摄像机或者说传感装置以及线缆终端开关来检查过度的线缆扭绞。
本发明的优点在于，在通过安全链进行安全断开之后缩短停机时间，因为通过借助于所述操纵装置进行的远程监控或者说遥控使风能设备复位，而不需要员工在现场用手动使所述风能设备复位。这一点尤其重要，如果所述安全链通过比如因传感器故障或者接触故障引起的误触发而触发。通过远程复位甚至提高了人员安全性，因为现场的操作人员不必爬到机器吊厢中，再说这也导致时间延迟，因为这样的攀爬十分耗费时间。更确切地说，在没有现场操作人员检查所述风能设备的情况下释放所述风能设备。另外，远程监控中心中的人员在分析所记录的运行数据时比现场维护人员更加训练有素，因为后者主要从事保养和维修作业。
只要远程监控中心中的分析表明，在风能设备中不存在危害设备或其主要部件的状况，那就通过所述操纵装置使所述安全链复位，其中不能绕开所述安全链的传感器。由此保证，只有在所有传感器无故障的情况下才能使所述安全链复位。
按照一种优选的实施方式，在所述风能设备断开之后且在其释放之前借助于关于该风能设备的或者该风能设备的预先确定的尤其当前的运行数据对该风能设备进行检查。由此来检查该风能设备的功能能力。此外，将相应的数据或者说图像数据优选在更新了的情况下传输给所述操纵装置。同时为检查运行数据，也读取该风能设备上的故障存储器。
尤其在所述风能设备断开之后和/过程中，检查是否有人员在风能设备旁边和/或里面，从而只有在没有人在附近或者在风能设备中停留时才在安全断开之后释放所述风能设备以进行运行。优选自动地识别现场是否有员工或者操纵人员。为此比如在通向塔架平台的攀爬防护区(Steigschutz)中以及在行驶设备中设置运动报警器、光栅、关门功能或者空隙关闭功能以及开关。只要借助于相应的传感器发现，有人员停留在风能设备里面或旁边，那就不能释放风能设备重新起动。
在一种优选的设计方案中，记录所述风能设备的释放，其中用日期、时间、以及故障代码形式的故障识别记录释放并且尽可能带有关于经授权的在检查对安全来说重要的数据之后从远程使风能设备复位的人员的说明。
此外，优选所述风能设备在开启尤其与人员有关的和/或与功能故障有关的和/或与硬件有关的安全代码之后得到释放以进行运行。在这种情况下，在操纵装置上输入相应的安全代码之后仅仅受限制的内行的拥有授权的人员圈子能够在安全断开之后释放风能设备。所述安全代码在该情况下不仅可以与人员有关，也就是说仅仅经特别授权的人员可以给予释放，而且与故障有关，从而在发现故障之后只有在借助于专门的安全代码的情况下才可以通过而后释放的操纵装置来消除故障。
与硬件有关的实施方式比如在操纵装置上能够插入的硬件-软件狗(Dongle)(复制保护插头)或者有待操纵的钥匙开关也属于与人员有关的安全代码。
在本发明的范围内同样可以设想，为提高安全性，按等级的类型存在多种安全代码或授权，从而比如根据第一授权在所述远程监控中心来检查设备并且只有在经过正面的检查之后有时候才有必要由另外的人员输入另外的授权，用于重新起动所述风能设备。
按照一种有利的设计方案提出，在所述风能设备断开之后和/过程中通知所述操纵装置。由此在安全断开之后自动地在所述远程监控中心中发出通知，其中在故障通知时也可以附加故障列表。在本发明的范围内可以这样安排，即这样的通知也通过相应的无线的通信比如SMS或者类似手段来进行。
在所述方法的一种有利的改进方案中，在预先确定的持续时间内风能设备的释放的次数受到限制，从而在该持续时间内超过释放次数之后就不能进行另外的释放。由此提高风能设备的安全性，因为在超过允许的次数之后现场的维护人员必须首先检查所述风能设备或对其进行安全检查。
为进一步提高安全性，一种有利的改进方案规定，在所述运行控制系统中保存了检查逻辑电路，该检查逻辑电路将上面提到的不同的检查彼此相关联并且只有在成功地进行了所有的检查并且加以确认时才能进行远程复位。尤其所必需的检查的一部分比如电网参数或者辅助供能装置的状态的检查可以自动地或者半自动地由所述运行控制系统来实施。但是远程复位的最终的释放原则上由特别内行的人员进行。
除此以外，所述任务通过一种具有至少一台风能设备的供能系统得到解决，通过以下方式对所述供能系统进行改进，即设置尤其与所述风能设备在空间上分开的操纵装置，从而借助于所述操纵装置在尤其是由在逻辑上置于运行控制系统之上的安全断开装置触发的安全断开之后释放所述风能设备以进行运行。
尤其在所述风能设备上设置闭锁装置，其中在激活所述闭锁装置时借助于所述操纵装置来闭锁风能设备的释放。通过所述风能设备上的闭锁装置来闭锁所述操纵装置对所述安全链的主动访问，从而只有在通过所述闭锁装置释放之后才能通过所述操纵装置来使所述安全链或者说安全断开装置复位。
优选所述闭锁装置构造为维护开关。所述闭锁装置构造为维护开关并且使现场的保养人员能够保证，为现场保养目的而触发的安全链不会无意之中因操纵装置的复位而取消。所述维护开关也可以构造为“手动停止”开关，比如定位在风能设备的塔脚和/或吊厢中，其中所述开关而后包括“停止风能设备”和“激活闭锁装置”这样的双重功能。
此外，优选在激活所述闭锁装置时闭锁所述操纵装置对所述风能设备的安全链和/或安全系统的复位功能的访问。尤其在所述操纵装置上闭锁所述安全链或者说安全系统的复位功能。此外相应地在所述操纵装置上设置用于闭锁主动访问尤其用于闭锁安全断开的复位的装置。
作为替代方案，所述闭锁装置的激活也可以通过以下方式进行，即保养人员在风能设备中通过操作终端来登录运行控制计算机。这种激活比如可以从风能设备的塔脚中或者吊厢中的操作终端来进行。
本发明的一种另外的实施方式规定，在安全链复位时或者说在通过所述操纵装置释放时在风能设备上发出声学信号和/或光学信号。尤其在为了保养目的为人员所造访的区域比如塔架内室、机器吊厢、转子轮毂中，通过这样的信号来警告可能还存在的人员。作为替代方案或者补充方案，也可以将信号发送给原则上应该由处于风能设备的区域中的人员携带的接收设备(无线电通信接收机，“Pieper”)。通过这些措施可以在远程复位时将对处于风能设备中的通过上述措施错误地未被发现的人员的风险降低到最低限度。
此外，按本发明按照前面所说明的方法来运行所述供能系统。
另外，所述任务通过一种设有或者装备着前面所说明的闭锁装置的风能设备得到解决，其中在激活所述闭锁装置时，借助于操纵装置在通过安全链或者安全系统进行安全断开之后闭锁所述风能设备的释放。由此在安全断开之后闭锁复位。只有在所述闭锁装置去除激活之后才能使所述风能设备复位或者说将其释放。
此外，所述风能设备或者所述供能系统通过以下方式得到改进，即在激活闭锁装置之后，在输入密码或者传输授权之后才开启所述操纵装置以释放所述风能设备。在由特别熟练的员工比如从远程对设备的主要运行数据进行检查之后，在对主要的运行数据进行正面的检查的前提下，在使用预先确定的内行人员的受到特别保护的访问权的情况下从远程释放所述风能设备以重新起动。
作为补充方案或者作为替代方案，在所述风能设备或者供能系统中可以规定，在激活所述闭锁装置之后在检查风能设备里面和/或旁边是否有人员存在之后并且在确定没有人员存在之后才开启所述操纵装置用于释放所述风能设备。在此执行以下步骤：检查确定没有员工停留在所述风能设备的里面和/或旁边并且/或者没有进行“紧急断开”，由特别熟练的员工从远程在远程监控中心检查设备的特别重要的运行数据并且在正面检查的情况下从远程释放所述风能设备以进行重新起动。
所述任务的一种另外的解决方案在于，通过以下方式对风能设备的安全链进行改进，即设置复位开关，在触发所述风能设备的安全断开之后借助于在空间上与所述风能设备分开的操纵装置或者说在与该操纵装置的共同作用下来操纵或者说能够操纵所述复位开关，使得所述风能设备在安全断开之后得到释放以进行运行。
按本发明，由此用于使所述风能设备安全断开的安全链具有一种能够遥控的复位开关，在与远程监控中心中的操纵装置共同作用下开关或者说能够开关该复位开关，从而在启动安全断开之后在远程监控中心中在所述操纵装置上进行多项检查是否所述风能设备处于有用的和无故障的状态中之后允许所述风能设备重新起动。
此外，通过以下方式来改进所述安全链，即如此设置紧急断开装置的至少一个能够手动操纵的开关，从而在手动操纵所述开关之后触发所述风能设备的安全断开。通过开关的操纵将所述风能设备的导电的部件转换为无电压的状态并且/或者触发用于所述风能设备的转子叶片的制动程序。尤其由风能设备的操作人员或者保养人员通过所述紧急断开装置触发安全断开。此外，多个能够手动操纵的开关比如处于旋转部件的附近、顶盒(Topbox)中、底盒(Bodenbox)中、变换器的附近等。除此以外，能够手动操纵的开关也是构造为钥匙开关的维护开关，该维护开关用钥匙在手动旋转之后引起所述风能设备的安全断开。
此外，按照一种优选的实施方式提出，如此设置安全断开装置的至少一个能够由传感器操纵的开关，从而在操纵所述开关之后触发所述风能设备的安全断开。
比如借助于传感器对线缆扭绞进行监控。此外借助于“监控器(Watch-Dog)”通过传感器来检测所述风能设备的振动和转子的超速以及传动机构的超速和控制器。在这种情况下，尤其对机器中的可能会在吊厢中引起损坏的部件进行监控。
此外，尤其将所述紧急断开装置的至少一个开关或者说所述紧急断开装置的多个开关和所述安全断开装置的至少一个开关或者该安全断开装置的多个开关串联连接。由此实现所述安全链的可靠运行。优选所述安全链拥有多个复位开关，从而除了通过远程监控中心中的操纵装置来开关的复位开关之外还设置了至少一个另外的复位开关。这样的复位开关可以手动操纵或者也可以自动操纵。能够自动操纵的复位开关的例子是在对于通常无故障的风能设备来说电网已经与所述风能设备分开了较长时间的情况下用于电网恢复的复位开关。
手动的作为复位开关的按钮比如可以设置在风能设备中的顶盒中或者底盒中，也可以设置在风能设备中的其它位置上。
所述复位开关彼此并联，以便能够不依赖于每个复位开关来实现所述安全链的复位。
通过所述紧急断开装置和/或安全断开装置来触发所述风能设备的活动的部件的相应的制动程序。为了出于安全原因在触发安全断开或者说相应的开关之后即使在继电器失灵的情况下也保证设备的停机，所述紧急断开装置和/或安全断开装置优选分别具有至少两个配电继电器。
此外，按照一种实施方式在通过所述紧急断开装置进行紧急断开时通过所述操纵装置来闭锁所述风能设备的释放。在紧急断开之后，不能进行远程复位，直到现场的“紧急断开”被解除。
此外所述安全链的突出之处在于，在通过所述紧急断开装置进行紧急断开时，借助于尤其机械的制动装置使所述转子停止并且/或者将部件转换为无电压的状态。只要在技术上有可能，就优选将所有部件转换为无电压的状态。
相反，在通过所述安全断开装置进行安全断开时仅仅通过制动装置将所述转子置于负荷少的运行或状态之中，尤其缓慢转动状态(Trudelzustand)中。
按照本发明，所述紧急断开装置和/或安全断开装置具有安全断开的不同形式：在安全断开时，设备立即通过制动系统尤其叶片调节装置的触发转移到安全的设备状态中。但是所述转子没有置于停止状态，而是留在负荷少的缓慢转动状态中。此外不是所有的系统都转换为无电流的状态，比如风跟踪系统保持激活。此外，可以在相应的检查之后按本发明进行远程复位。
在紧急断开装置中，附加地直接激活所述机械的制动装置，用于尽快地将转子置于完全停止状态。此外，只要有可能，就将所有部件转换为无电压的状态，也就是说使像所述风跟踪装置一样的系统不起作用。仅仅如由辅助能量缓冲的叶片调节装置一样的系统是例外，所述叶片调节装置即使在触发安全链时也必须用电运行，用于将转子叶片移到制动位置/标记位置(Fahnenstellung)中。
紧急断开装置和/或安全断开装置这两种安全链功能的等级划分通过与处于其之间的分接头的串联连接通过紧急断开继电器来实现。
此外，优选为所述安全链设置尤其不间断的电压供给装置，由此实现所述风能设备或者说安全链的可靠的运行。
此外，有利的是，所述安全链构造为布线的尤其硬布线的线路。通过该措施即使在雷击之后保证最大的安全性。
此外，所述任务通过一种设有前面所说明的按本发明的安全链的风能设备得到解决。
附图说明
下面参照附图借助于实施例在不限制总的发明构思的情况下对本发明进行说明，其中关于所有在文字说明中未详细解释的按本发明的细节请明确地参照附图。附图示出：
图1是风能设备的示意图；
图2是风能设备的主要部件的示意框图，并且
图3是安全链的示意线路图。
在以下附图中相同的或者同类的元件或者说相应的部件分别设有相同的附图标记，因而没有进行相应的重复介绍。
具体实施方式
图1示出了风能设备10的示意图。该风能设备10具有塔架11以及转子12，该转子12则包括三个安装在转子轮毂9上的转子叶片14。所述转子轮毂9与转子轴13相连接。在刮风的情况下，所述转子12以本身公知的方式转动。由此可以由连接到所述转子12上的或者说通过所述转子轮毂9和转子轴13连接到所述转子12上的发电机产生功率并且输出到负载网中。
图2示意示出了所述风能设备10的主要部件。运行控制设备15也可以称为运行控制装置或者运行控制系统，它控制并且/或者调节所述风能设备10的运行。与该运行控制设备15并列地布置了与安全链20相连接的安全监控装置16。所述安全链20比如包括振动报警器、手动(紧急断开)开关和转速配电继电器。所述安全链20用于在存在对安全来说重要的事件时比如振动太大时或者由操作人员操纵紧急断开开关时使所述风能设备下行到不危险的状态中。所述安全链20可以是硬件链。
在如通过指向电气部件21的箭头所表示的一样触发所述安全链20时，将发电机23从电网25上分开并且比如通过叶片调节装置18或者说机械制动器19或者也可以直接在绕开一个或多个调节或者控制装置如调节装置17的情况下(这一点未示出)使所述转子轴13或者说快速的轴22制动。所述安全监控装置16也可以如此构成，使得其对所述运行控制设备15的功能性进行检查。所述安全监控装置16就这一点而言优选构造为一种监控器(Watch-Dog)。运行控制设备15’如虚线示出的一样可以包括所述安全监控装置16。这样就涉及具有集成的安全监控装置16的运行控制设备15’。
除此以外，所述安全链20设有所述运行控制系统或者说运行控制设备15、15’，而所述运行控制设备15、15’则在安全断开时与外部的操纵装置41相连接。该操纵装置41处于所述风能设备10的外部，比如处于远程监控中心中，操纵装置41。在通过所述安全链20触发安全断开之后，将信息发送给所述操纵装置41，从而在所述远程监控中心中进行记录，所述风能设备已经断开。
在安全断开之后，对主要的运行参数进行远程调查，从而可以借助于这些运行数据来检查是否可以重新起动停机的风能设备10。为此，通过吊厢(Gondel)上或者相邻的风能设备上的外部的摄像机42或者内部的摄像机43将视觉图像通过所述运行控制设备15、15’传输给所述操纵装置41。
在本发明的范围内可以这样安排，也就是不是仅仅将一台而是将多台摄像机42在所述吊厢的外部及在吊厢的内部布置在对安全来说重要的位置上，所述摄像机42将相关的图片数据传输给所述操纵装置41。借助于当前的运行数据或者说图片数据由远程监控中心中的操作人员进行相应的检查，其中只有在确定风能设备10正常之后并且在所述操纵装置41上输入一个或多个相应的安全代码之后，得到相应授权的人员才能在安全断开之后将所述风能设备10复位或者说释放。
此外，借助于风能设备10的旁边和风能设备10中的相应的传感器来确定，是否有人员停留在所述风能设备10的旁边或里面。这样的传感器在图2中示意示出并且用附图标记44来表示。比如所述传感器44构造为运动传感器或类似传感器的形式并且与所述运行控制设备15、15’相连接。
所述运行控制设备15、15’通过相应的电子数据线与调节器17及叶片调节装置18相连接，并且此外与机械的制动器19相连接。叶片调节装置18尤其是指用于所述转子叶片14的叶片调节的执行器。相应地，机械的制动器19是指用于使该机械的制动器19在该实施例中作用于所述快速的轴22的执行器。所述机械的制动器19也可以作用于所述转子轴13，不过这一点没有示出。
用26来表示将所述转子叶片14的转子叶片角输送给所述运行控制设备15、15’的数据连接。用附图标记27来表示将所述快速的轴22的实际转速输送给所述运行控制设备15、15’的数据连接。除此以外，所述轴22或者说所述轴22上的传感器通过连接线32与所述安全链20相连接，其中检测到超速之后通过所述连接线将相应的信号由(这里未示出的)传感器传输给所述安全链20。因而通过所述安全链20比如触发所述风能设备的安全断开。用30来表示将在该实施例中来自电气部件21的故障信号输送给所述运行控制设备15、15’的数据线。
所述操纵装置41与所述风能设备里面或者说旁边的摄像机42、43以及传感器44的通信在图2的实施例中通过所述运行控制设备15、15’或者说所述运行控制系统来进行。作为替代方案，也可以为此布置附加的通信装置。此外，也可以在摄像机42、43以及传感器44和操纵装置41之间进行直接通信。
在通过所述安全链20触发安全断开之后，将相应的信息或者说信号通过所述运行控制设备15发送给所述操纵装置41。作为替代方案，也可以在所述安全链20和操纵装置41之间设置直接的连接线33。而后所述操纵装置41通过所述连接线34与所述运行控制设备15、15’进行通信，用于从那里得到当前的运行数据或者其它数据，这些当前的运行数据或者其它数据在远程监控中心中进行深入评估。
所述风能设备10按如下方式运行。通过刮风(附图标记31)，所述转子12按照旋转方向29转动。由此所述转子轴9也转动，该转子轴9用传动机构24以比如1∶100的传动比来转动所述快速的轴22。由此在发电机23中产生电压，所述电压在电气部件21中进行调节、变换并且/或者转换为交流电压。在所述电气部件21的输出端上，设置了与电网25的连接，利用电网25向负载供应电压或者说电功率。风能设备的众所周知的调节和控制方案比如在上面所说明的SiegfriedHeier的教科书“风力设备系统设计、电网集成和调节(Windkraftanlagen Systemauslegung，Netzintegration und Regelung)”的第5章中得到公开。
图3示意示出了装入风能设备中的安全链20的线路图，在此示范性地在无电流的状态中示出该安全链20。
所述安全链20是布线的尤其硬布线的线路，该线路具有不间断的电压供给装置45。这样的所谓的“USV(不间断的电压供给装置)”为本领域的技术人员所熟知。比如也可以将蓄电池设置为电压供给装置。
在紧急断开装置NA中，串联的手动的开关46.1、46.2、46.3、...连接到所述电压供给装置45上，所述开关46.1、46.2、46.3、...作为紧急断开按钮在所述风能设备的旁边和里面布置在顶盒上、底盒上、塔脚中和变换器柜上以及其它位置上。除此以外，另外的钥匙开关47与其它能够手动操纵的开关46.1、46.2、46.3、...串联地设置，该钥匙开关47借助于相应的钥匙由保养人员来操纵。这样的也称为维护开关的钥匙开关47比如设置在所述顶盒(吊厢中的控制柜)中，用于对叶片调节装置进行保养。
通过所述紧急断开装置NA，使所有导电的部件以及所有旋转的部件停止。所述导电的部件在操纵所述紧急断开装置NA时只要有可能就转换到无电压的状态。通过操纵所述开关46.1、46.2、46.3、...、47之一来断开所述开关，从而安全断开所述风能设备。通过这种“紧急断开”来断开所连接的继电器48、49(故障安全装置)。
在回路中断时，自保持的继电器48、49脱离，从而进行安全断开。在这种情况下，比如所述继电器48、49触发所述风能设备的制动器且比如触发制动程序。
此外，安全断开装置SA的其它开关56.1、56.2、56.3、...与能够手动操纵的开关46.1、46.2、46.3、...、47串联，其中所述安全断开装置SA的开关借助于传感器来开关。借助所述开关56.1、56.2、56.3、...的传感器来对机器中的活动的部件或类似部件进行监控。比如借助于两个传感器对线缆扭绞(顺时针方向和逆时针方向)进行监控。除此以外，不断地对转子以及传动机构的振动和超速进行检查并且对所述运行控制系统(监控器)进行监控。
所述自保持继电器61.1与所述开关46.1、46.2、46.3、...、47及其它开关56.1、56.2、56.3、...串联并且不同的复位开关61.2、61.3、...彼此并联，用于在通过所述紧急断开装置NA或安全断开装置SA进行安全断开之后能够重新起动所述风能设备。此外，设置了不同的复位开关61.2、61.3、...。这些复位开关61.2、61.3、...可以作为能够机械操纵的开关构造在相应的位置上比如顶盒中、底盒中。
除此以外也有用于电网恢复的复位开关。在所述风能设备规范运行的过程中，自保持开关61.1闭合。图3示出了处于无电流的状态中的安全链20。
作为其它按本发明的复位开关，所述安全链20拥有复位开关62，该复位开关62借助于远程监控中心的在图3中示意绘出的操纵装置41从远程来开关。通过传感器开关的开关56.1、56.2、56.3、...的操纵来执行安全断开，方法是所述继电器58、59脱离，从而按照本发明构思在检查之后在远程监控中心借助于所述操纵装置41从远程来操纵所述复位开关62，由此重新起动所述风能设备10。由此，在所有传感器无故障时使所述安全链20复位。由所述安全断开装置SA引起的安全断开同样执行所述风能设备的部件的相应的制动程序。
附图标记列表
9　　　　　　　　　转子轮毂
10                 风能设备
11                 塔架
12                 转子
13                 转子轴
14                 转子叶片
15                 运行控制设备
15’               具有集成的安全监控装置的运行控制设备
16                 安全监控装置
17                 调节器
18                 叶片调节装置
19                 机械的制动器
20                 安全链
21                 电气部件
22                 快速的轴
23                 发电机(带有转子和定子)
24                 传动机构
25                 电网
26                 数据连接
27                 数据连接
28                 角度调节装置
29                 旋转方向
30                 故障信号
31                 风
32                 连接线
33                 连接线
34                 连接线
41                 操纵装置
42                 摄像机
43　　　　　　　　　摄像机
44                  传感器
45                  电压供给装置
46.1、46.2、46.3    开关
47                  钥匙开关
48                  继电器(紧急断开)
49                  继电器(紧急断开)
56.1、56.2、56.3    开关
61.1                自保持开关
61.2、61.3          复位开关
62                  复位开关
NA                  紧急断开装置
SA                  安全断开装置
58                  继电器(安全断开)
59                  继电器(安全断开)

Claims (30)

1.用于运行风能设备(10)的方法，其中，尤其所述风能设备(10)在触发断开信号之后由在逻辑上置于运行控制系统之上的安全断开装置(20)断开，其特征在于，所述风能设备(10)借助于与该风能设备(10)在空间上分开的操纵装置(41)在安全断开之后得到释放以进行运行。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在安全断开之后并且在释放所述风能设备(10)之前，借助于关于所述风能设备(10)的和/或者该风能设备(10)的预先确定的尤其当前的运行数据在空间上分开地检查所述风能设备(10)。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述风能设备(10)的安全断开之后和/或过程中检查在所述风能设备(10)旁边和/或里面是否有人。
4.按权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，记录所述风能设备(10)的释放。
5.按权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，在开启尤其与人员有关的和/或与功能故障有关的和/或与硬件有关的安全代码之后释放所述风能设备(10)以进行运行。
6.按权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述风能设备(10)的安全断开之后和/或过程中通知所述操纵装置(41)。
7.按权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，所述风能设备(10)在预先确定的持续时间之内的释放次数是有限的。
8.具有至少一台风能设备(10)的供能系统，其特征在于，设置与所述风能设备(10)在空间上分开的操纵装置(41)，从而借助于所述操纵装置(41)在由尤其在逻辑上置于运行控制系统之上的安全断开装置触发的安全断开之后释放所述风能设备(10)以进行运行。
9.按权利要求8所述的供能系统，其特征在于，在所述风能设备上设置了闭锁装置，其中在激活所述闭锁装置时借助于所述操纵装置来闭锁所述风能设备的释放。
10.按权利要求9所述的供能系统，其特征在于，所述闭锁装置是维护开关。
11.按权利要求9或10所述的供能系统，其特征在于，在激活所述闭锁装置时闭锁所述操纵装置对所述风能设备的安全链和/或安全系统的复位功能的访问。
12.按权利要求8到11中任一项所述的供能系统，其特征在于，执行按权利要求1到7中任一项所述的方法。
13.风能设备(10)，其特征在于，在所述风能设备(10)上设置了闭锁装置，其中在激活所述闭锁装置时在安全断开之后借助于操纵装置(41)来闭锁所述风能设备(10)的释放。
14.按权利要求13所述的风能设备(10)，其特征在于，所述闭锁装置是维护开关。
15.按权利要求13或14所述的风能设备(10)，其特征在于，在激活所述闭锁装置时闭锁所述操纵装置(41)对所述风能设备(10)的安全链(20)和/或安全系统的复位功能的访问。
16.按权利要求13到15中任一项所述的风能设备(10)，其特征在于，在激活所述闭锁装置之后在输入密码或者传输授权之后开启所述操纵装置用于释放所述风能设备(10)。
17.按权利要求13到16中任一项所述的风能设备(10)，其特征在于，在激活所述闭锁装置之后在检查是否有人员出现在所述风能设备(10)里面和/或旁边之后并且在确定没有人员出现之后才开启所述操纵装置(41)用于释放所述风能设备(10)。
18.风能设备(10)的安全链(20)，其特征在于，设置了复位开关(62)，在触发所述风能设备(10)的安全断开之后借助于在空间上与所述风能设备(10)分开的操纵装置(41)或者在与该操纵装置(41)的共同作用下操纵或者说能够操纵所述复位开关(62)，使得所述风能设备(10)在安全断开之后得到释放以进行运行。
19.按权利要求18所述的安全链(20)，其特征在于，设置紧急断开装置(NA)的至少一个能够手动操纵的开关(46.1、46.2、46.3、47)，从而在手动操纵所述开关(46.1、46.2、46.3、47)之后触发所述风能设备(10)的安全断开。
20.按权利要求18或19所述的安全链(20)，其特征在于，设置安全断开装置(SA)的至少一个能够由传感器操纵的开关(56.1、56.2、56.3)，从而在操纵所述开关(56.1、56.2、56.3)之后触发所述风能设备(10)的安全断开。
21.按权利要求18到20中任一项所述的安全链(20)，其特征在于，所述紧急断开装置(NA)的至少一个开关(46.1、46.2、46.3、47)与所述安全断开装置(SA)的至少一个开关(56.1、56.2、56.3)串联连接。
22.按权利要求18到21中任一项所述的安全链(20)，其特征在于，在通过所述紧急断开装置(NA)进行紧急断开时闭锁通过所述操纵装置(41)对所述风能设备的释放。
23.按权利要求18到22中任一项所述的安全链(20)，其特征在于，在通过所述紧急断开装置(NA)进行紧急断开时借助于尤其机械的制动装置使转子停止并且/或者使部件转换到无电压的状态。
24.按权利要求18到22中任一项所述的安全链(20)，其特征在于，在通过所述安全断开装置(SA)进行安全断开时通过制动装置将转子置于负荷少的运行或状态中，尤其是缓慢转动状态中。
25.按权利要求18到24中任一项所述的安全链(20)，其特征在于，设置了至少一个另外的复位开关(61.1、61.2、61.3)。
26.按权利要求18到25中任一项所述的安全链(20)，其特征在于，多个复位开关(61.1、61.2、61.3、62)彼此并联连接。
27.按权利要求18到26中任一项所述的安全链(20)，其特征在于，所述紧急断开装置(NA)和/或所述安全断开装置(SA)分别具有至少一个、尤其是两个配电继电器(48、49、58、59)。
28.按权利要求18到27中任一项所述的安全链(20)，其特征在于，设置了尤其不间断的电流供给装置(45)。
29.按权利要求18到28中任一项所述的安全链(20)，其特征在于，所述安全链(20)是布线的尤其是硬布线的线路。
30.具有按权利要求18到29中任一项所述的安全链(20)的风能设备(10)。
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