CN103140670B - 风电场和用于运行风电场的方法 - Google Patents
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Abstract
用于运行带有多个被联接到风电场内部的网络(40)处的风能设备(10)的风电场(1)的根据本发明的方法，在其中在电网故障期间风能设备(1)的电气负载(20)由备用供电单元(60)被供以电能。在此，风能设备(1)的电气负载(20)各关联于至少两个组中的其中一个，且按照组归属按要求通过运行控制单元(30)原则上或仅在足够的功率储备(95)的情形中被接通。根据本发明的风电场构造用于执行根据本发明的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于运行风电场的方法以及涉及一种风电场。该风电场可尤其地是海上风电场。
背景技术
风电场包括多个风能设备，其中，在风能设备中所产生的功率首先被馈入到风电场内部的网络中。在中转站处，该功率被从风电场内部的网络馈入到外部的供电网络中。一般而言，该风电场内部的网络是中压网络，而外部的供电网络是高压网络。在中转站处于是设置有变压器，利用其在中压网络的电压与高压网络的电压之间进行变换。海上风电场一般经由唯一的网络电缆与供电网络相连接，其中，中转站且必要时变压器布置在风电场的中央的平台上。
对于各个风能设备或者风电场的运行而言，能量供应是必要的，从而使得风能设备或者风电场的各个电气部件可被运行。此外，属于这些电气部件的有控制单元、用于间距调节和/或方位角调节的驱动单元以及障碍灯。该能量供应一般通过供电网络来确保。如果经由供电网络的能量供应中断，电气部件的运行原则上同样可能不再被确保。其中对于风能设备的保持良好状态和/或安全性而言必要的部件(例如障碍灯)同样是受影响的。
能量供应例如在供电网络的故障、网络电缆故障或在中转站处的损伤的情形中中断。最后的情况在海上风电场的情形中特别紧要，因为其部分仅经由唯一的网络电缆和唯一的中转站与供电网络相连接，其维修耗费时间且部分可能持续数个月。
在现有技术中如下是已知的，在每个风能设备处设置有独立的电源(USV)，利用该独立的电源风能设备的各个负载即使在经由供电网络的能量供应故障的情形中同样可被运行。根据现有技术的USV具有受限制的容量且例如可给风能设备的电气部件供应能量24小时。在经由供电网络的能量供应的较长的故障的情形中，USV须被定期充电。
对于USV的充电而言如下是已知的，即，在中转站处设置有中央的应急发电机。在此，USV的充电可对于所有风能设备或风能设备中的仅一部分同时实现。应急发电机无论如何须如此地定义尺寸，即，在任何时刻在各个风能设备的USV中所存储的能量不能完全消耗且风能设备的电气部件不可再被运行。
作为应急发电机一般使用商用的以燃料驱动的发电机，其布置在风电场的中转站处。尤其地在海上风电场的情形中，这样的发电机和其燃料箱的位置(其例如可布置在风电场的中央的平台上)受限制，因此燃料箱经常较小。这引起如下，即，须经常加油，这受距离和天气影响在海上设备的情形中较困难。
发明内容
由所提及的现有技术出发，本发明基于如下目的，即，创造一种用于运行风电场的方法以及一种风电场，在其中不再或仅较少地出现在现有技术中存在的缺点。
该目的通过根据主权利要求的方法、以及根据并列的权利要求10的风电场来实现。有利的实施方式由从属权利要求得出。
相应地，本发明涉及一种用于运行带有多个被联接到风电场内部的网络处的风能设备的风电场的方法，风能设备各带有一个运行控制单元和另外的包括电气负载的部件，风电场还具有与风能设备的电气部件的至少一个部分相连接的备用供电单元，其中，每个风能设备的电气负载被划分成至少两个组，其中，至少第二组的电气负载的负荷值被存放在相应的风能设备的运行控制单元中，相应的风能设备的运行控制单元的电气负载可按要求被接通和关闭，其中，该运行控制单元具有网络故障模式，在其中由负荷最大值和被接通的电气负载的实际负荷计算出功率储备，运行控制单元按要求接通第一组的电气负载且第二组的电气负载按要求且在功率储备大于等于所要求的电气负载的负荷值的情形中接通。
另外，本发明涉及一种风电场，其包括多个被联接到风电场内部的网络处，各带有一个运行控制单元和另外的包括电气负载的部件，风电场还包括与风能设备的电气部件的至少一个部分相连接的备用网络单元，其中，每个风能设备的电气负载被划分成至少两个组，其中，至少第二组的电气负载的负荷值被存放在相应的风能设备的运行控制单元中，相应的风能设备的电气控制单元的电气负载可按要求被接通和关闭，其中，该运行控制单元具有网络故障模式，在其中由负荷最大值和被接通的电气负载的实际负荷计算出功率储备，运行控制单元按要求接通第一组的电气负载且第二组的电气负载按要求且在功率储备大于等于所要求的电气负载的负荷值的情形中接通。
首先，对在本发明的范畴中所使用的一些概念作进一步说明：
“按要求”的接通和/或关闭的意思是，相应的负载仅当其在实际上被需要时才被接通。当其不再被需要，电气负载同样可被再次关闭。例如，间距调节单元或其用于一个或多个转子叶片的定位角度的调节的驱动器仅当其实际上应被改变时才被接通。在定位角度的完成调节之后，间距调节单元或其驱动器又可被关闭。与此相对，例如在同样是风能设备的电气负载的运行控制单元的情形中持久的运行是必要的，从而使得运行控制单元须持久地保持接通。
原则上可供使用的未被利用的功率被称作“功率储备”。功率储备是在功率需求与功率提供之间的差。
在运行中的电气负载的预期的功率消耗的值被称作电气负载的“负荷值”。在此，其可以是电气负载的最大的功率消耗。然而如下同样是可能的，即，电气负载在网络故障的情形中应以构成负荷值的较小的功率消耗来运行。
在“网络故障”期间如下通常不可实现，即，电气功率被由风电场内部的网络馈入到供电网络中。网络故障例如在供电网络中断或在风电场内部的网络与供电网络之间的连接中的有技术问题的情形中出现。用于确定网络故障的装置和措施(例如相监控器)在现有技术中是已知的。
本发明基于如下知识，即，通过智能的负载管理(例如其通过根据本发明的方法或者在根据本发明的风电场的情形中达到的那样)可改善风电场在网络故障的情形中的运行。
通过将风能设备的电气负载划分成至少两个组实现了各个电气负载的优先级。
第一组的电气负载对于各个风能设备的安全性和保持良好状态而言是强制必需的。因此，其总是须有足够的电气功率可供使用，以便于可在相应的要求的情形中运行第一组的所有负载。第一组可尤其地包括风能设备的所有安全相关的部件，例如设备控制装置和障碍标记(飞行灯和/或行船标记)。同样地，通讯设备以及气象学测量设备或网络监控设备可归入第一组。
在网络故障模式中可能需要的第二组的电气负载仅当足够的功率储备可供使用时才被运行。这样的功率储备可例如当一个或多个第一组的电气负载被关闭时形成，因为其不被需要，于是不存在要求。如果例如用于方位角调节的伺服马达被归入第一组，则其仅当实际上方位角调节是必需的时才被接通。在其余的时间中，用于方位角调节的伺服马达被关闭。电气部件的相比在满负荷情形下的运行明显较小的功率消耗与本发明相关联地等同于关闭。对于用于方位角调节的伺服马达在关闭的情况中不需要的功率于是作为功率储备可供使用且可被第二组的电气功率利用。可被归入第二组的部件的例子是以其可调整在悬舱内的气候的除湿器或加热元件以及间距调节单元。
备用供电单元须如此地定义尺寸，即，每个风能设备的第一组的所有电气负载(也就是说对于风能设备的安全性和保持良好状态而言绝对必要的负载)可被运行。然而在此，备用供电单元可小于现有技术中的尺寸，在现有技术中不存在带有电气负载的优先分级的接通和关闭的根据本发明的智能的负载管理。
由于根据本发明的智能的负载管理，相对现有技术在网络故障的情形中的总能量负载下降，因此第二组的非强制必要的电气负载被关闭。备用供电单元是以燃料驱动的应急发电机，因此燃料消耗同样下降且其在相同大小的油箱的情形中相比现有技术须较少加油。后者在海上风电场的情形中特别重要，因为加油过程受距离和天气限制是成本密集且不可靠的。
通过使由于根据本发明的负载管理进一步确保如下，即，在风电场中的各个风能设备的电气负载不超过备用供电单元的最大功率，也就是说为了运行第一组的电气负载总有足够的功率可供使用，可取消在各个风能设备处的独立的电压供应(USV)。
在运行控制单元中存放有负荷最大值。其说明风能设备的经接通的电气负载总共允许且可以消耗多少能量。在此，负荷最大值优选等于或大于第一组的电气负载的负荷值的总和，也就是说在接通第一组的电气负载的情形中不超过负荷最大值。负荷最大值可固定地被保存在运行控制单元中或经由数据连接或类似物被传输给运行控制单元。
此外，运行控制单元被供应以关于风能设备的电气负载的实际负荷的信息或可确定该信息。实际负荷可例如经由为此构造的测量装置来确定。然而如下同样是可能的，即，在运行控制单元中存放有第一和第二组的电气负载的负荷值且运行控制单元将所有接通的电气部件的负荷值叠加成实际负荷。
由在负荷最大值与实际负荷之间的差可确定功率储备。
如果此时存在如下要求，即，接通第二组的电气负载，由运行控制单元检查是否功率储备大于该电气负载的被存放在运行控制单元中的负荷值。如果是这样的情况，则足够的功率储备可供用于第二组的电气负载的运行且其可被接通。在如下情况中，即，功率储备小于第二组的电气负载的负荷值，电气负载不被接通。如果对第二组的电气负载的接通的要求继续保持存在，只有当足够的功率储备可供使用时，第二组的电气负载才可被接通。这可例如由此发生，即，第一和第二组的电气负载被关闭且功率储备又增加了其负荷值。
如已说明的那样，第一组的电气负载是这样的对于风能设备的安全性和保持良好状态而言必要的。根据本发明作如下设置，即，这些电气负载按要求原则上被接通。如果在第一组的电气负载的接通的情形中功率储备小于该负载的负荷值或在接通之后确定，实际负荷大于负荷最大值，优选地一个或多个第二组的电气负载被关闭，以便于因此有足够的功率可供用于所要求的第一组的电气负载的运行。其于是实现优先分级，据此第一组的电气负载原则上总是被按要求接通，而第二组负载仅当有所有按要求被接通的第一组的电气负载时还有足够的功率储备可供使用时才被接通。
如下是优选的，当风电场包括场主控装置时。场主控装置是中央的控制单元，其例如可布置在海上风电场的中央的平台上。该主控制装置与风电场的各个风能设备的运行控制单元经由数据线相连接，从而在场主控装置与运行控制单元之间可交换数据。优选的是，场主控装置确定各个风能设备的负荷最大值且传输给风能设备的相应的运行控制单元。
负荷最大值可由备用供电单元的最大功率的给定值、在风电场中的风能设备的数量及必要时预载来确定。备用供电单元的最大功率的给定值是可由备用供电单元产生的最大功率。对于预载，包括所有减少就风能设备而言最大可供使用的功率的因素。预载于是可包括损失功率(例如由于线电阻)。风电场的场主控装置或其余的装置的自身需求同样可由预载来考虑。各个风能设备的负荷最大值可在最简单的情况中例如由在备用供电单元的最大功率的给定值与预载之间的差除以在风电场中的风能设备的数量来计算。所有风能设备的负荷最大值是相同或不同的。
另外优选的是，各个风能设备的运行控制单元将实际负荷和用于接通电气负载的要求传输到场主控装置处。如果在场主控装置处存放有电气负载的负荷值或其与运行控制单元的要求一起被传输，场主控制器可由于该信息提高一个或多个风能设备的负荷最大值，其中，其同时相应地降低一个或多个风能设备的负荷最大值。因此一个或多个风能设备的未经利用的功率储备可被如此地分配到功率储备不足的其它的风能设备上，以运行所有要求的电气负载(尤其是第二组的电气负载)。在此尤其可实现的是，场主控制器在功率储备的再分配的情形中考虑如下，即，在该风能设备的负荷最大值如此程度地下降，即第二组部件须被关闭之前，完成风能设备的运行控制单元的各个对于其而言第二组部件须被接通的各个过程。如果例如风能设备的间距调节设备被归入第二组，则可确保如下，即，在该风能设备的负荷最大值如此程度地被降低，即，间距调节须被关闭且间距调节因此不可被完成之前，间距调节在风能设备中首先被完成。在本文中重要的是，场主控制器在任何时刻用于如下，即，在风电场的所有风能设备处总有足够的功率储备可供使用，因此所有要求的第一组的电气负载可被运行。所有风能设备的负荷最大值的总和保持恒定。
优选地，风能设备的运行参数在网络故障模式中可被改变。例如在此，在悬舱中温度的额定值可被改变，其虽然确保风能设备的保持良好状态，然而为了维持它相比用于在风能设备的正常模式中的额定温度需要较少的能量。通过改变的额定温度，加热或冷却系统(例如通风装置等等)须较少被运行，这降低了能耗。一旦网络故障被排除，加热或冷却系统可再次正常运行，从而达到在正常运行模式中的额定温度。
另外如下是优选的，当风能设备中的至少一个在网络故障模式中被运行时。该风能设备于是可将功率馈入到风电场内部的网络中且因此备用供电单元被去载。结果，由备用供电单元待产生的功率和(在燃料驱动的应急发电机的情况中)燃料消耗降低。
另外如下是优选的，设置有第三组的电气负载，其中，运行控制单元在网络故障模式中关闭第三组的电气负载。第三组负载对于风能设备的安全性和保持良好状态而言不是必需的。因此，其可在网络故障模式中被毫无问题地关闭且因此同样不消耗电能。只有当运行控制单元又离开网络故障模式且因此在正常运行中工作时，第三组的电气负载(必要时按要求)被再次接通。
根据本发明的风电场构造用于根据本发明的方法的运行。因此其参照前面的说明。
备用供电单元可经由分开的导线与各个风能设备和其电气负载相连接。然而优选的是，备用供电单元经由风电场内部的网络与风能设备的电气负载的至少一部分相连接。由备用供电单元所产生的功率于是被馈入到风电场内部的网络中，且对此达到风能设备的电气负载。
优选地，为了风能设备的各个电气负载的接通和关闭设置有一个或多个功率继电器。特别优选的是，多个电气负载例如第三组的电气负载经由汇流条被联接。该电气负载的接通和关闭于是可经由单独的布置在汇流条处的功率继电器实现。
附图说明
此时借助有利的实施方式在参照附图的情形下示例地对本发明进行说明。其中：
图1：示出了根据本发明的风电场；且
图2：示出了根据图1的风电场的风能设备；
图3a,b：示出了负荷最大值的两种可选的计算方案的象征性的图示；且
图4：示出了功率储备的计算的象征性的图示。
具体实施方式
在图1中示出了根据本发明的风电场1，其以根据本发明的方法来运行。图1中的风电场1是海上风电场，也就是说是在海岸前的敞开的海上所建立的风电场1。
在此，风电场1包括多个风能设备10，其中典型地在图2中详细地示出了风能设备10。风能设备10包括带有转子叶片12的转子11，其可转动地布置在塔14的尖部处的悬舱13处。转子11驱动发电机15，其优选地是双馈的异步发电机。与发电机15相连接的是变流器16。此外设置有变压器17，其变换由变流器16发出的电压。风能设备10经由变压器17如此地与风电场内部的网络40相连接，即，由风能设备10所产生的功率被馈入到风电场内部的网络40中。
此外，在风能设备10处还设置有带有用于各个转子叶片12的间距调节的驱动单元的间距调节单元21、伺服马达22(利用伺服马达悬舱12可以其相对塔13在方位角方面摆动)、飞行障碍灯23、加热元件24、通风装置25和起重机26。这些所提及的部件仅是电气负载20。这些电气负载经由连接线27与风电场内部的网络40相连接且可由该处获得对于其运行而言必要的能量。在各个连接线27处，在相应的电气负载20与风电场内部的网络40之间设置有功率继电器28，以其可中断从风电场内部的网络40至电气负载20的能量供应。电气负载20中的一些经由汇流条29彼此电气地相连接，其中，汇流条29又经由包括功率继电器28的连接线27与风电场内部的网络40相连接。
风能设备10的运行由运行控制单元30来控制。其经由控制线31作用到风能设备10的各个部件15-17,20上。此外，运行控制单元30与功率继电器28相连接且可将其接通。
同样被联接到风电场内部的网络40处的是布置在中央的平台41上的中转站42。在该中转站42处，由风能设备10所产生的电气功率被从风电场内部的网络40经由网络连接电缆43转递到外部的供电网络44中。风电场内部的网络40是中压网络，而供电网络44是高压网络。为了可将功率由风电场内部的网络40馈入到供电网络43[U1]中，中转站42包括变压器(未示出)。如下同样是可能的，即，中转站42和/或前面所提及的变压器不在海上布置在中央的平台41上，而是布置在岸边处。在后者的情况中，风电场内部的网络经由网络连接电缆43延伸直至岸边处。
在中央的平台41上此外布置有场主控装置50，其经由数据线51与中转站42和各个风能设备10的运行控制单元30相连接。此外，在中央的平台41上还存在带有附属的燃料箱61的燃料驱动的应急电流成套设备形式的备用供电单元60。
场主控装置50和运行控制单元30在无干扰的情况中以已知的形式和方式控制风能设备10。此外，根据本发明的风电场1的运行控制单元30具有网络故障模式。当由于干扰不可实现将功率由风电场内部的网络40馈入到供电网络44中时，该模式被激活。这样的干扰的可能的起因是供电网络44的毁损、中转站42和/或变压器的故障或在网络连接电缆43处的损伤。相应的干扰被概括为“网络故障”的总概念。网络故障可由运行控制单元30被自行确定。然而如下同样是可能的，即，场主控装置50构造用于辨认出电网故障且电网故障经由数据线51发送信息到运行控制单元30处。
如果网络故障被确定，风能设备10被关闭，也就是说运行控制单元30如此地操控各个部件，即，风能设备10在最短的时间内不再将功率馈入到风电场内部的网络40中。
为了经由连接线27与风电场内部的网络40相连接的电气负载20可被继续供以能量，在网络故障的情形中备用供电单元60被打开，其于是是在风电场内部的网络40中的唯一的能量源。备用供电单元60将电气功率馈入到风电场内部的网络40中，其对于电气负载20的运行是必要的。备用供电单元60可通过场主控装置50、运行控制单元30或用于探测网络故障的特别的装置来打开。
对于网络故障模式而言，风能设备的电气负载20被划分成三个组。第一组的电气负载对于风能设备10的安全性和保持良好状态而言是强制必要的。在示出的实施例中属于第一组的是用于方位角调节的伺服马达22以及飞行障碍灯23。用于方位角调节的伺服马达22对于风能设备10的保持良好状态而言是必需的，以便于可由风转动转子11。因此可确保如下，即，风能设备10不被风损坏。飞行障碍灯23用于风能设备10的安全性。
第二组关联于这样的电气负载10，其在网络故障期间同样可被需要，而风能设备的安全性或保持良好状态不依赖于这些电气负载。在示出的实施例中，加热元件24和节距调节单元21构成第二组的电气负载20。
属于第三组的是这样的电气负载20，其在网络故障期间不被需要。在示出的实施例中，属于此的是通风装置25和起重机26。
在网络故障的情形中，仅由备用供电单元60所产生的功率可供用于电气负载20的运行。在网络故障模式中，电气负载20根据本发明如此地被接通和关断，即，至少对于第一组的电气负载20的运行而言总有足够的电气功率可供使用。
为此，由场主控装置50首先计算负荷最大值90。负荷最大值90说明，多少电气功率在网络故障的情形中可供用于各个风能设备10。
负荷最大值90可在网络故障的时刻或在正常运行的情形中定期地来计算且必要时被保存在场主控装置50中。负荷最大值90由备用供电单元60的最大功率91算出。该值91可被存放在场主控装置50处，或其由备用供电单元60经由数据线(未示出)来传输。此外，在场主控装置50处存放有用于预载92的值。此外，该预载值92描绘了在由备用供电单元60产生的功率经由风电场内部的网络40到风能设备10处的传输的情形中形成的损失，例如由于电缆电阻的损失。同样地，场主控装置50的能量需求加入到预载92中。经由预载92说明多少由备用供电单元60产生的功率在风能设备10的情形中实际可供用于电气负载20的运行。预载92可以绝对数量来说明，其中，其于是由备用供电单元60的最大功率91中减去(参见图3a)。然而如下同样是可能的，即，预载92作为相对因子92’来说明，其中，由此得出的值于是可与备用供电单元60的最大的功率91相乘(参见图3b)。
紧接着，由备用供电单元60的最大功率91和预载92计算出的值除以风能设备10的数量93。在此，数量93可反映所有在风电场1中存在的风能设备10。然而如下同样是可能的，即，仅考虑与风电场内部的网络40有效地相连接的风能设备10。如果风能设备10出于运行技术的原因被由风电场内部的网络40分开，其电气负载20同样不可能从风电场网络40中取得能量且相应地也不须在计算负荷最大值90的情形中被考虑。
如下同样是可能的，即，对于每个风能设备而言计算单个的负荷最大值90。因此可考虑如下，即，各个不相同构造的风能设备10的功率要求在网络故障的情形中可以是不同的。然而在此，负荷最大值90的总和不可超过备用供电单元60的最大的功率91。
场主控装置50将负荷最大值90经由数据线61传输到各个风能设备10的运行控制单元30处。
在网络故障的情形中，风能设备10的运行控制单元30首先经由功率继电器28关闭第三组的电气负载20。多个电气负载20可经由汇流条29相连接，从而为了关闭所有与汇流条29相连接的电气负载20经由单个布置在汇流条29与连接线27之间的功率继电器28来关闭。在示出的实施例中，通风装置25和起重机26被联接在汇流条29处。基于汇流条29，唯一的功率继电器28足以关闭第三组的电气负载20。
通过使第三组的电气负载20在网络故障的情形中原则上被关闭，其同样不消耗电能。
第一组的电气负载20由运行控制单元30按要求原则上被接通，因为其是对于风能设备10的保持良好状态和安全性强制必要的电气负载20。然而，第一组的电气负载20不单单是这样的须持久地被接通的。按要求也就是说当其实际被需要时被接通的负载的同样可属于第一组。在示出的实施例中，用于方位角调节和飞行障碍灯23的伺服马达22属于第一组。然而仅对于飞行障碍灯23而言如下是必需的，即，其原则上且持续地被供给以能量(也就是说接通)。在这样的即使在网络故障的情形中总是须被接通的电气负载20的情形中，必要时甚至可取消用于关闭的功率继电器28。用于方位角调节的伺服马达22仅当实际上悬舱13且进而转子11的方位角角度须被调节时被接通。其余的时间可关闭该电气负载20。
用于风能设备10的负荷最大值90或者由此估计的最大可使用的功率足以可在网络故障的情形中驱动第一组的所有电气负载20。
不属于第一和第三组的电气负载20存在在第二组中。该组包括如下所有电气负载，其对于风能设备10的保持良好状态和安全性而言虽然不是强制必需的，然而其被需要用于例如避免风能设备10的各个部件的损伤或其余的恶化。在示出的实施例中，以其可避免在悬舱13中的结冰的加热元件24以及间距调节单元21属于第二组。因为用于各个转子叶片的间距调节单元21一般总是被同时驱动，所以其经由汇流条29相连接。由此，功率继电器28已足以用于所有间距调节单元21的接通和关闭。
仅当足够的功率储备95可供使用，也就是说备用供电单元60的足够的功率可供使用以便于驱动电气负载20时，第二组的电气负载20才被接通。为此，由运行控制单元计算功率储备95，其由在负荷最大值90与风能设备10的接通的电气负载20的实际负荷96之间的差得出(参见图4)。在此，实际负荷96可经由相应地设计的测量仪器(例如功率测量仪器)来确定。备选地如下是可能的，即，在运行控制单元30中存有各个电气负载20的功率消耗。运行控制单元于是可由所有接通的电气负载20的功率消耗的值的总和计算实际负荷96。
仅当功率储备95大于被存放在运行单元30中的正好该电气负载20的功率消耗的值时，在网络故障模式中的运行控制单元30接通第二组的电气负载20。因此确保如下，即，在风能设备10的情形中电气负载20消耗的功率不大于在网络故障的情形中的对风能设备可用的功率。
第一组的电气负载20按要求原则上被接通(例如用于方位角调节的伺服马达22)。如果确定对于所要求的电气负载20的运行而言不再有足够的功率可供使用，第二组的一个或多个电气负载20被关闭，从而使得对于第一组的电气负载20的运行有足够的功率存在。对于第一组的电气负载20的运行而言缺乏的功率可由此被确定，即，在其接通之后测得的或计算出的实际负荷96大于负荷最大值90，紧接着于是第二组的一个或多个电气负载20被关闭。备选地如下是可能的，即，计算出的功率储备95与被存放在运行控制单元30中的用于第一组的电气负载20的功率消耗的值比较，且第二组的电气负载20被关闭，直至功率储备95大于第一组的电气负载20的功率消耗的值。
通过将电气负载30[U2]划分成不同的组来进行优先分级。对于风能设备10的保持良好状态和安全性而言强制必需的电气负载20按要求原则上被接通。非强制必需的电气负载20仅当足够的功率储备95可供使用时才被接通。尤其地，当无足够的功率用于第一组的所有要求的电气负载20的运行时，第二组的电气负载20被关闭。第三组的电气负载20不被需要且因此在网络故障的情形中原则上被关闭，以便于节省能量。
此外作如下设置，即，运行控制单元7经由数据线51将电气负载20的要求(必要时与所要求的电气负载20的功率需求的值一起)和功率储备95传输到场主控装置50处。场主控装置50可基于风能设备10的至少一个部分的该值暂时降低单个风能设备10的负荷最大值90且同时提高其它风能设备的负荷最大值90。因此如下是可能的，即，在其功率储备95不完全用光的风能设备10的情形中功率储备95被降低。由相应的风能设备10取得的功率储备95可相对其它风能设备10被接通，该其它的风能设备的自身的功率储备95不足以运行所有要求的电气负载20(包括第二组)。如果在功率储备95如所描述的那样被减少的风能设备10的情形中要求第一组的电气负载20，则功率储备95的所描述的传输逆行地进行。以该方式确保如下，即，在每个风能设备10的情形中总是有足够的功率可供使用，以便于至少驱动第一组的所有要求的负载20。
在网络故障模式中，运行控制单元30此外可改变风能设备10的运行参数。例如如下是可能的，即，在悬舱13中的最小温度相对正常运行模式被降低。这引起如下，即，较少能量被加热元件26消耗。因为风能设备10在网络故障模式中不被运行，也就是说发电机15不被转子11驱动，所以可选择较小的最小温度，而不产生损坏。
此外如下是可能的，即，其中一个风能设备10在网络故障期间被继续运行，从而使得风能设备10将功率馈入到风电场内部的网络40中。由备用供电单元60待施加的功率于是以由该风能设备10所产生的功率降低。由此，备用供电单元60的燃料消耗同样降低。
Claims (14)
1.用于运行带有多个被联接到风电场内部的网络(40)处的风能设备(10)的风电场(1)的方法，风能设备(10)各带有运行控制单元(30)和另外的包括电气负载(20)的部件，风电场还具有与风能设备(10)的电气部件中的至少一部分相连接的备用供电单元(60)，其特征在于，每个风能设备(10)的电气负载(20)被划分成至少两个组，其中，至少第二组的电气负载(20)的负荷值被存放在相应的风能设备(10)的运行控制单元(30)中，所述电气负载(20)可由相应的风能设备(10)的运行控制单元(30)按要求被接通和关闭，其中，所述运行控制单元(30)具有网络故障模式，在其中由负荷最大值(90)和接通的电气负载(20)的实际负荷(96)计算出功率储备(95)，所述运行控制单元(30)按要求接通第一组的电气负载(20)且所述第二组的电气负载(20)按要求且在功率储备(95)大于等于所要求的电气负载(20)的负荷值的情形中接通，其中，风能设备(10)的运行参数在所述网络故障模式中被改变。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当在运行控制单元(30)中为第一组的所要求的电气负载(20)存放的负荷值大于功率储备时第二组的电气负载(20)中的一个或多个电气负载被关闭。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在实际负荷(95)大于所述负荷最大值(90)的情形中第二组的电气负载(20)中的一个或多个电气负载被关闭。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，设置有与所述运行控制单元(30)相连接的场主控制器(50)，其将所述负荷最大值(90)传输给运行控制单元(30)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述负荷最大值(90)由所述备用供电单元(60)的最大功率(91)的给定参数、预载(92)和在所述风电场(1)中的风能设备(10)的数量(93)来计算。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述运行控制单元将所述实际负荷(96)和用于接通电气负载(20)的要求传输到所述场主控制器(50)处且所述场主控制器(50)借助这些信息短期地降低一个或多个风能设备(10)的负荷最大值(90)，而同时一个或多个风能设备(10)的负荷最大值(90)被提高。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述实际负荷(96)被测得或借助第一和第二组的电气负载(20)的被存放在所述运行控制单元(30)中的负荷值计算出。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述网络故障模式中至少一个风能设备(10)被继续运行，从而使得其将电气功率馈入到所述风电场内部的网络(40)中。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，设置有第三组电气负载(20)，其中，所述运行控制单元(30)在网络故障模式中关闭所述第三组的电气负载(20)。
10.风电场(1)，包括多个被联接到风电场内部的网络(40)处的风能设备(10)，其各带有运行控制单元(30)和另外的包括电气负载(20)的部件，风电场还包括与所述风能设备(10)的电气负载(20)的至少一部分相连接的备用供电单元(60)，其特征在于，每个风能设备(10)的电气负载(20)被划分成至少两个组，其中，至少第二组的电气负载的负荷值被存放在相应的风能设备(10)的运行控制单元(30)中，所述电气负载(20)由相应的风能设备(10)的运行控制单元(30)按要求接通和关闭，其中，所述运行控制单元(30)具有网络故障模式，在其中由负荷最大值(90)和接通的电气负载(20)的实际负荷(96)计算功率储备(95)，所述运行控制单元(30)按要求接通第一组的电气负载(20)且第二组的电气负载(20)按要求且在功率储备(95)大于等于所要求的电气负载(20)的负荷值的情形中接通，其中，风能设备(10)的运行参数在所述网络故障模式中被改变。
11.根据权利要求10所述的风电场(1)，其特征在于，所述风电场构造用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
12.根据权利要求10或11所述的风电场，其特征在于，所述备用供电单元(60)经由所述风电场内部的网络(40)与所述电气负载(20)的至少一部分相连接。
13.根据权利要求10或11所述的风电场(1)，其特征在于，为了电气负载(20)的接通和关闭设置有一个或多个功率继电器(28)。
14.根据权利要求10或11所述的风电场(1)，其特征在于，多个电气负载(20)经由汇流条(29)被联接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: hamburg Applicant after: SENVION SE Address before: hamburg Applicant before: Repower Systems AG |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: REPOWER SYSTEMS SE TO: SENVION EUROPE SE |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160330 Termination date: 20201223 |