CN103608584B - 用于在结冰条件下运行风能设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行风能设备（1）的方法，所述风能设备具有吊舱（2），所述吊舱具有用于产生电流的发电机和与发电机耦联的具有一个或多个转子叶片（4）的气动转子（3），所述方法包括下述步骤：当能够可靠地排除转子叶片（4）上的积冰时，运行风能设备（1），并且当识别转子叶片（4）上的积冰时，停住风能设备（1），以及当没有识别积冰但是能够预期积冰时，以时间延迟的方式停住或者防止风能设备（1）的重新启动，和/或当引起风能设备（1）停住的停住条件再次消失并且没有识别积冰并且不能够预期积冰或者积冰形成时，以时间延迟的方式让风能设备（1）重新启动。

Description

用于在结冰条件下运行风能设备的方法

技术领域

本申请涉及一种用于运行风能设备的方法以及一种相应的风能设备还有具有多个风能设备的风力发电厂。

背景技术

用于运行风能设备的方法是普遍已知的并且本申请尤其基于根据图1的风能设备，所述风能设备具有吊舱，所述吊舱具有轮毂上的转子叶片和转子，其中所述吊舱可转动地安装在塔上。在风能设备运行中，风作用到转子叶片上并且由此产生转动运动，所述转动运动在吊舱中借助于发电机来产生电能。特别地基于具有可调节的转子叶片角的转子叶片的风能设备、即所谓的节距调节的风能设备。

在风能设备的也能够出现冰点附近温度的安装地点中存在风能设备、尤其转子叶片结冰的危险。在风能设备的转子叶片上因此能够在特定的天气状况中引起冰、白霜或者雪堆积的形成。其前提通常是在冰点稍微之下温度中的高的空气湿度或者雨或雪。在此，最普遍的结冰温度位于-1℃至-4℃的范围内。在高于+1℃和低于-7℃通常不出现结冰。在更低的温度中，空气中可用的空气湿度过低。

在冰或霜堆积能够达到在下落时产生对人员或物品的危害的程度期间，松动的雪堆积通常不危险，所述雪堆积在降雪时堆积在转子叶片的通常不重要的区域上、例如法兰。

在风能设备中麻烦的是，通过投掷冰或投下冰引起危险。在具有结冰的转子叶片的风能设备运行中，能够由于离心分离冰块造成较近环境中的危险。在风能设备静止时，由雪块或结冰块的松动引起的危险没有显著地不同于通过其他高的建筑物引起的危险。

在德国公开文献DE 103 23 785 A1中描述用于在考虑结冰可能性时运行风能设备的方法。在那，运行参数、例如风能设备的功率基本上与边界条件、如风速相关地与在相应风速中出现的额定值进行比较。从所检测的运行参数和所设置的运行参数之间的偏差中能够得出积冰的结论并且能够采用相应的保护措施，尤其属于此的是停住风能设备。

所述行动方式基于下述知识，转子叶片上的积冰影响叶片的进而转子的空气动力学，由此在设备特性中得出偏差。所述偏差通过运行参数的所描述的比较来识别和评估。

在此麻烦的是，这种理解以风能设备的尽可能静态的、稳定的并且尽可能均匀的运行为前提。

但是，在例如认为在低于3或4m/s的风速中的弱风中通常不存在这种理想的条件。在大多认为大于20m/s或25m/s风速的强风中，这种已知方法的灵敏度通常是不足够的。相应地，可能的积冰评估不是极其可靠的或者甚至是不可行的。

当风能设备处于静止时，得到类似的问题，因为在静止状态中不能够将运行参数有意义地与预设的运行参数相比较。在此，风能设备能够出于完全不同的理由而处于静止状态。属于此的是由于过弱的风所引起的停住、由于过强的风所以引起的停住、用于维护目的的停住还有由于所连接的电网的电网故障所引起的停住，风能设备馈入到所述电网中并且风能设备从所述电网中提取用于保持其运行管理的能量。此外，也考虑由于所识别到的积冰引起的风能设备的停住。

发明内容

因此，本发明基于下述目的：解决上述问题中的至少一个。特别地，应当改进积冰识别或者冰识别，使得在风能设备的至今可靠的识别区域之外能够执行积冰识别。但是至少应当发现一种替选的实施方案。

因此，根据本发明提出一种用于运行风能设备的方法。

因此，基于具有吊舱的风能设备，所述吊舱具有用于产生电流的发电机和与发电机耦联的具有一个或多个转子叶片的气动转子。

这种风能设备以原则上已知的方式和方法运行，其中因此当能够可靠地排除转子叶片上的积冰时，转子转动。这尤其当环境温度高、尤其明显高于+2℃时是这种情况。但是，当风能设备运行中的运行参数分别具有要期待的数值时，也排除在冰点附近的低温中出现积冰。这尤其表示，在部分负荷范围中、即当没有足够的风用于以额定功率运行风能设备时，由风能设备产生的功率相应于在存在风速时所期待的功率。在全负荷范围内，即当由于存在的风能够以额定功率运行风能设备时，这表示，在节距调节的风能设备中所设定的转子叶片角相应于在存在风速时可期待的转子叶片角。

如果相反，在转子叶片上识别积冰时，那么停住风能设备。积冰例如通过如下方式识别，在存在可能引起积冰的环境温度时，即尤其在+2℃之下的环境温度中，在实际的和期待的功率之间存在偏差或者在实际的和期待的转子叶片角之间存在偏差，所述偏差能够得出积冰的结论。在部分负荷范围中，当实际功率明显低于期待的功率时，才是这种情况，因为其能够基于，积冰降低风能设备的效率。即由风能设备产生的电功率与在存在的风中所提供的功率的比例。积冰的另一识别方法例如是监控转子叶片在运行中的固有频率。这也基于不总是充分存在的前提。已知另一方法，其同样能够触及其极限。为了列举另一实例，属于此的是在雾或夜晚中能够很差地使用的光学方法。

当现在没有识别到但是能够预期积冰且不能够排除时，提出，以时间延迟的方式停住风能设备。上面描述了什么时候识别积冰。尤其当环境温度低于极限温度、尤其低于+2℃时，才尤其能够预期积冰。尽管在+2℃时还不应当形成冰，但是为了排除由于没有识别或者没有考虑可能的积冰所产生的风险而提出，基于+2℃的该相对高的数值。由此，也考虑：能够出现测量不可靠性，即不直接地在结冰的潜在位置处进行温度测量，并且也通过流动条件影响温度。替选地，也能够使用其他的数值，尤其是+1℃或+3℃或+4℃的极限值。

根据本本发明识别，在没有识别的、但是要预期的或者不能够排除的积冰的情况下，停住风能设备提高风能设备的区域中的人员和物品的安全性，其中以风能设备的全年功率的测量的方式所得出的收益损失显得相对低。这尤其在于：在极其高风速的情况下进行这种停住，但是这罕有出现，或者在极其低的风速中出现，其中总归能够得出少量的收益。

此外，根据本发明也识别：首先在冰厚度更大的情况下引起各个冰块的离心分离进而不必立即进行停住或者防止风能设备的重新启动并且更确切地说能够以时间延迟的方式进行。由此，降低可能的收益损失，有时显著地降低。

在此，能够在相同的前提下执行停住风能设备和防止重新启动。在此，以时间延迟的方式防止风能设备的重新启动能够表示：所停住的风能设备由于时间延迟而首先不妨碍重新启动。因此，所述风能设备重新启动并且必要时其——在时间延迟之内——进入到下述工作点中，在所述工作点中可以可靠地识别、尤其是与在静止状态相比更可靠地识别积冰。在此成功的是，可靠地识别没有存在积冰，结果所述时间延迟引起：风能设备重新启动并且正常地工作以及引起相应的收益。在没有时间延迟的情况下，存在下述危险：设备不启动，没有识别无冰情况进而设备首先持续地保持在静止状态下。

在当前的申请中，风能设备的停住——只要不显著不同地进行——能够理解为：风能设备停止转子并且在全部情况下使其运行在低速运行中。在此，然而运行控制系统保持运行，除非附加有妨碍维持运行控制系统的其他的干扰，例如电网故障。在电网故障的情况下，存储状态数据直到电网恢复。

时间延迟例如能够从下述时间点开始或者考虑该时间点：在所述时间点能够预期积冰或者不能够排除积冰。特别地，在环境温度下降到极限温度之下的时刻时开始时间延迟。

附加地或者替选地提出，当引起——例如由于投射阴影、由于振动监控或者还手动地例如为了维护——风能设备停住的停住条件再次消失，并且既没有识别积冰并且又不能够预期积冰或者排除积冰时，以时间延迟的方式再次重新启动被停住的风能设备。时间延迟尤其在下述时间点开始或者考虑下述时间点，在所述时间点处存在没有识别到积冰并且不能够预期到积冰的条件。这能够表示：在所述时间点之前能够预期积冰或者甚至存在积冰。但是也能够表示：在所述时间点之前不清楚存在何种情况。因此，提出时间延迟以便考虑没有识别到或者不能够预期到积冰或者能够存在剩余冰。有时，所观察的条件仅表示：不能够预期积冰形成，但是通过积冰的存在而仅能够很难地或者甚至不能够做出结论。特别地，当环境温度超过、尤其稍微超过例如2℃的极限温度时，存在这种条件。在温度更高、尤其高于2℃时，不能够考虑到冰形成。但是如果直到近期存在积冰的话，那么还可能至少部分地存在所述积冰。尤其对于这种情况而言，时间延迟引起能够融化可能的积冰剩余物。

根据一个实施形式提出，根据冰推测指示器来实现停住或者防止风能设备的重新启动和/或替选地让风能设备重新启动。也能够简单地称作指示器的冰推测指示器形成用于积冰概率的量度并且相应地被确定或者改变。在此确定或者改变冰推测指示器，使得所述冰推测指示器能够给出概率的提示或者用作为，使得所述冰推测指示器不必在数学意义上显示出概率值。下面，尤其将冰推测指示器阐述成，使得大的数值表示高的积冰概率并且小的数值表示低的积冰概率。本领域技术人员能够按照根据本发明的教导同样良好相反地提出和实现它。

优选地，冰推测指示器根据运行参数和/或根据环境条件被确定并且也能够根据所述运行参数和/或环境条件被改变。优选地，考虑时间。因此适当的是，将冰推测指示器改变成，使得其与之前的数值相关并且与之前的数值经历多久和/或数值已经持续多久相关。

根据一个实施形式，冰推测指示器构成为计数器。下面，尤其属于其中的实施方案是，将冰推测指示器构成为在过程控制计算机中执行的变量，所述变量的数值基本上能够在预设的边界之内任意地提高或降低。

相应地，在一个实施形式中提出，当风能设备的环境条件和/或运行条件有助于积冰和/或暗示积冰时，尤其当环境温度低于极限温度时，冰推测指示器将其数值沿第一方向改变、尤其是提高。所述改变尤其与时间相关地进行，使得该数值随时间的增大逐渐地或连续地改变。因此当尤其环境温度低于例如+2℃的极限温度时，所述数值总是随时间继续增大，直到其达到能够作为极限值存储的并且能够称作停住极限值的高的数值，其中风能设备被停住或者其中防止风能设备重新启动。如果风能设备例如位于下述状态中，在所述状态中由于过去的数值而能够以不存在积冰并且总情况转换成不再能够排除积冰的条件为基础，那么计数器开始缓慢地提高。直到所述计数器达到停住极限值——如果所述计数器完全达到所述停住极限值——之前经过也与所述计数器的提高的快速性相关的时间。

附加地或替选地提出，当风能设备的环境条件或运行条件有助于和/或暗示：不存在积冰或者积冰减少时，尤其当环境温度高于极限温度时，冰推测指示器的数值沿第二方向改变、尤其是降低。

因此如果例如存在能够源于积冰或者检测到所述积冰的情况或者该情况是不清楚的，并且该情况能够改变成其中排除积冰或者排除至少一个积冰形成的情况中，那么冰推测指示器的数值、即计算器数值逐渐地随时间降低。降低所述数值直到达到计数器下极限值、尤其达到重新启动极限值。

提高或降低冰推测指示器的上面描述的过程能够持续几个小时至10个小时或者甚至持续更长。在该时间内，能够将暗示冰形成的可能性且引起计数器提高的情况改变成如下情况，在该情况中能够源于积冰减少、尤其是融化或者在该情况中存在能够排除积冰的可靠的数值。在此，再次减小计数器的或者冰推测指示器的数值。同样地，能够出现相反的情况，其中计数器再次向上计数。因此，根据情况改变方向，冰推测指示器的数值沿所述方向改变。由此，分别考虑所经过的情况。因此，优选地为了提高和降低而应用同一计数器。

根据另一实施形式提出：数值的改变、即作为计数器的冰推测指示器的数值的改变借助同风能设备的环境条件和/或运行条件相关的速度来进行。因此，不随时间总是相同地提高或降低数值，而是也考虑当前条件的有差别的解决思路。

在此优选的是，当设备运行时，在弱风存在时的数值、即尤其具有小于4m/s风速的风中与在强风存在时、即尤其在高于20m/s风速中的数值相比更缓慢地提高。这基于下述知识：在转子叶片处的迎流速度极其高的情况下，取决于设备的运行而在高风速的情况下能够更快速地形成积冰进而直到停住风能设备之前的时间应当是更短的。这能够通过更快速地提高冰推测指示器的数值来考虑，所述数值因此快速地达到停住极限值。但是也存在下述可行性：以其他方式在弱风存在时比通过作为计数器的冰推测指示器来实现更大的时间延迟，例如通过参考表格或者查询表格。

在此优选地，当风能设备与存在的风速无关地由于在阴影投射关断或者风缺乏时的自动停止设备或者在手动停止设备例如为了维护时而停住时，与在设备运行时在强风存在的情况下相比更缓慢地执行冰推测指示器的数值的提高。

另一实施形式提出，附加地或替选地，环境温度越低，作为计数器的冰推测指示器的所述数值越缓慢地减小，特别地，所述数值与下述积分成比例地减小，所述积分从时间关于环境温度与极限温度之差形成。

从中得出下述时间延迟，环境温度越高，所述时间延迟越小。换而言之，越热，风能设备能够越早些重新启动。环境温度越高，也能够与通过将冰推测指示器用作为计数器不同地实现以越小时间延迟地重新启动风能设备。例如，能够设有为特定的环境温度提供时间延迟数值的表格、即所谓的查询表格。

另一实施形式的特征在于，风能设备耦联到电网上并且在电网故障的情况下停住风能设备并且在电网恢复、即消除电网故障的情况下与测量温度相关地进行风能设备的重新启动，所述测量温度与电网故障时的环境温度和电网恢复时的环境温度相关。在此，基于下述思想：对于电网故障的持续时间而言，即从电网故障开始至电网恢复不存在或仅限制性地存在关于运行参数和环境条件、尤其是环境温度的信息。为了能够在电网故障结束之后更好地评估积冰的可能性，温度数值对于环境温度构成基础，所述温度数值与电网恢复时的温度、即当前的温度或在电网故障之前或开始时的最后检测的环境温度相关。

优选地，当电网故障不大于第一故障时间、尤其不大于2个小时时，计算测量温度作为电网故障开始时的环境温度和电网恢复时的环境温度的平均值。在此，以下述知识为基础：环境温度不过快地改变并且在故障时间小的情况下在电网故障之前和之后，环境温度的观察已经能够提供积冰概率的有意义的信息。如果例如电网恢复时的环境温度为2℃，那么当环境温度在电网故障开始时明显地位于上述温度之下时，积冰是可能的，相反，当环境温度在电网故障开始时明显地位于上述温度之上时，积冰是不可能的。

适当的是，在电网故障更长的情况下，为了确定能够称作所算出的温度的测量温度而设有温度安全值。因此提出，在更长的电网故障的情况下、尤其在超过两个小时的电网故障的情况下测量温度降低2K。

根据一个实施形式，风能设备设置在风力发电厂中并且当风力发电厂中的至少一个另外的风能设备由于积冰或者推测到积冰而停住时停住该风能设备。这以下述知识为基础：风能设备在任何情况下关于积冰在相同风力发电厂中大致类似地表现，因为尤其环境参数、例如环境温度、空气湿度和风速是类似的。但是这也基于下述知识，尽管风力发电厂中的一个风能设备的积冰不必强制地表示：风力发电厂中的全部其他风能设备都具有积冰，但是在相同风力发电厂中的剩余的风能设备中的积冰的概率是高的。因此，仅罕见地出现错误预测进而几乎没有反映在风能设备在该年度期间的总收益中，其中有时能够显著地提高安全性、即防止冰投下。

优选地，由于所识别到的积冰或者推测到的积冰而停住的风能设备将其吊舱定向成，使得保持距由冰坠落而有危险的区域的、尤其距交通路线和物体的尽可能大的间距。因此，不仅降低由于冰投下引起的危险，而且也降低通过纯的冰坠落引起的危险，如这种冰坠落原则上也能够在其他的高的建筑中出现。

优选地，应用下述风能设备，所述风能设备具有可加热的风传感器以用于测量风速，并且至少在推测到积冰的情况下加热所述风传感器。例如，能够应用所谓的超声波风速计。因此，也能够对于冰形成的情况而用于风速的还可靠的测量，所述冰形成不仅能够出现在转子叶片上，而且例如也能够出现在风速计上。与此相应地，然后还能够使用需要可靠的风速的积冰识别装置。

优选地提出，应用冰传感器，所述冰传感器直接地测量风能设备上的、尤其一个或多个转子叶片上的积冰。这种测量能够补充上面描述的冰识别装置。需要注意的是，冰传感器的应用首先取决于相应的投资成本。当由于这种冰传感器关于不存在积冰的唯一的预测而能够运行风能设备，即使否则为了谨慎起见而必须停住所述风能设备时，必要时能够快速地分摊所述投资成本。

优选地，在风力发电厂中能够提出，风能设备中的仅一个或一些设有这种冰传感器并且将从中获取的关于积冰的知识传递给风力发电厂中的不具有冰传感器的其他风能设备。由此能够将冰传感器的成本分摊到多个设备上。优选地，通过冰传感器获取的关于积冰的知识连同相应的风能设备的分别存在的环境条件和/或运行条件一起被评估、尤其是存储，以便改进对积冰的预测、尤其是对于相应的风能设备适应个别需要。因此，积冰识别能够分别匹配于设备类型和安装地点，尤其通过相应的具有学习能力的程序来匹配。

附图说明

下面，根据实施例在参考附图的情况下示例更详细地阐明本发明。

图1示出风能设备的立体图。

图2示出用于不同风速的冰推测指示器的变化。

图3示出用于两个不同的环境温度的冰推测指示器的变化。

图4示出一个实施形式的冰推测指示器的与示例的温度变化相关的变化。

具体实施方式

图1示出风能设备1，所述风能设备具有吊舱2、具有转子叶片4的气动转子6和毂盖5和塔6。

在图2中针对两个实例绘制冰推测指示器关于时间的变化即其数值。因此，在存在的风速之间进行区分，所述风速一方面能够称作强风并且另一方面能够称作弱风。图2在两个实例中涉及风能设备在运行的且风能设备的转子转动的情况，因此，设备没有被停住。在时间点t1＝0时，出现触发冰推测指示器向上计数的事件。这例如能够是：环境温度下降到极限温度之下。但是例如也能够考虑：温度已经位于极限温度之下并且存在的风速下降到一数值上，使得必须始于弱风环境，或者存在的风速上升到一数值，使得必须始于强风环境。

时间点t1之前的冰推测指示器的数值是不重要的。所述数值例如能够具有数值0，或者在时间点t1首先将数值指配给冰推测指示器。

冰推测指示器的初始值也能够视作为在另外的情况下引起风能设备重新启动的数值。但是在图2中示出的情况下，该数值是不重要的，使得数值“启动”仅在括号中示出。

无论如何，在时间点t1，存在下述条件：由于所述条件将冰推测指示器连续地随时间提高。这种提高对于存在的强风而言与存在的弱风相比更快速地进行。因此，冰推测指示器在强风存在的情况下已经在时间点t2达到停住风能设备的数值。所述数值在图2中通过用停止表示的水平虚线来标识。在该实例中，冰推测指示器在强风存在的情况下在2个小时之后达到用于停住风能设备的标准。在弱风的情况下，在时间点t3才达到用于停止风能设备的标准，所述时间点t3在实例中为10小时。

图2示出基本上始于存在的边界条件主要是静态的简化视图。

图3同样示出冰推测指示器的两个示例的变化，但是针对风能设备静止的情况而言。在简化地表示为0的时间点t1，存在引起冰推测指示器减少的标准。在此，首先其初始值也是不重要的并且所述初始值能够相应于设备被停住的情况，因此在纵坐标上“停止”以括号示出。冰推测指示器的也能够称作向下计数的减少与温度差、即当前的环境温度与极限温度的差相关，其中环境温度必须大于极限温度。所述温度差在图3中称作ΔT。该视图基于下述假设：存在静态的关系，尤其是温度差ΔT在一种情况下恒定地位于3K并且在另一种所示出的情况下恒定地位于1K。

根据图3，冰推测指示器的数值根据温度差关于时间的积分来下降。因此，在图3的所示出的实例中，温度差是恒定的温度值，即在一种情况下是3K或者在另一种情况下是1K，所述温度差关于时间被积分。因此，在较大的3K的温度差的情况下，冰推测指示器已经在时间点t2达到重新启动设备的数值，这通过词“启动”来表示。因此，在所示出的实例中，设备在2个小时之后重新启动。

在较小的仅1K的温度差的情况下，冰推测指示器首先在T3时达到能够重新启动设备的数值。因为温度差在此仅为第一实例的三分之一，所以在六个小时之后达到T3。

在所示出的变化中，使用与存在的风情况相关的积分时间常数。所述积分时间常数在强风存在的情况下与在弱风存在的情况下相比更大，即在所示出的实例中为3倍。相应地，冰推测指示器在强风的情况下以三倍速度更快地达到重新启动设备的数值。在图3中，所述数值对于ΔT＝3K的温度差视作为t2’＝40分钟或者对于ΔT＝1K的温度差视作为t3’＝2小时。

根据图4以实例表明：环境温度如何影响一个实施形式的冰推测指示器的变化。为此，图4在上部的视图中示出冰推测指示器的变化，其中首先始于运行在不可靠的冰识别区域中的设备。在意义上该视图也适用于设备被停住时。下部视图示出环境温度的假设的变化。为了说明的目的而选择环境温度的所示出的变化并且不要求：能够相应于环境温度的可能的实际温度变化。

在当前的实例中，以T_G＝2℃的极限温度为基础。实际温度首先大约为4℃进而位于极限温度之上。因为冰推测指示器首先还没有被设定或者具有启动值并且风能设备处于运行中且其转子转动，所以温度首先对于冰推测指示器的所示出的变化没有作用。

在时间点t1，温度达到极限温度的值并且继续下降。因此，原则上存在积冰的危险进而冰推测指示器从时间点t1开始上升。

在时间点t2，温度低于极限温度并且现在继续上升。但是，这首先对于冰推测指示器的变化没有作用并且所述冰推测指示器继续上升。

在时间点t3，温度超过极限温度并且继续连续地上升。因此，冰推测指示器从时间点t3起不继续上升，因为不再开始积冰或者积冰的形成。更确切地说，冰推测指示器现在又下降。因为温度进而还有温度差上升，所以对于此的积分基本上得到二阶变化。

在时间点t4，温度明显在极限温度之上具有一数值并且首先保持所述数值。相应地，得到作为线性线段的冰推测指示器的下降。

在时间点t5，温度连续地下降并且相应地冰推测指示器仅还总是更缓慢地下降。

在时间点t6，温度再次达到极限温度并且进一步下降。因此，从时间点t6起冰推测指示器又上升。

在时间点t7，温度又上升，但是保持在极限温度之下。因此，冰推测指示器继续未变化地上升。

在时间点t8，温度还低于极限温度。但是在此，冰推测指示器达到引起风能设备停住的数值。这在纵坐标上用术语“停止”来标识。

尽管温度从时间点t8继续上升，但是首先保持在极限温度之下。因为设备已经停住，所以冰推测指示器不继续变化，这在图4中在上部的部段中通过恒定的数值示出。

在时间点t9，温度达到温度极限值并且继续上升。现在，冰推测指示器又降低，但是设备保持停住。当冰推测指示器现在继续下降直到其达到稍微在横坐标之上绘出的数值启动时，所述风能设备能够再次启动，但是这在图4中不再进一步示出。

简单地表达：在图4中，根据图2的用于提高冰推测指示器的和根据图3的用于降低冰推测指示器的作用方式一致。因此，图4的这些关系一致，这相应于一个实施形式。但是原则上，也能够彼此分离地一方面使用图2和另一方面使用图3的作用方式或者关系。

因此，根据一个实施形式可行的是，以能够称作为冰推测的运行状况扩展冰识别或积冰识别。关于此点，尤其应当检测运行情况，其中没有可靠地识别到可能出现的结冰。原则上，通过监控风能设备的运行特征曲线来进行积冰识别进而能够随功率产生而限制在风能设备的运行范围上。当风能设备不产生功率时，与运行特征曲线或特性曲线族的平衡是不可行的。因此，积冰识别能够在特定的条件下仅限制性地起作用。现在，共同考虑该受限制的条件。属于此的是：

-弱风：在此在极其低风速、尤其低于大约3至4m/s期间的运行时不能可靠地通过监控运行特征曲线来进行识别。

-强风：在超过大约20至25m/s的高风速期间的运行时，目前的识别方法的灵敏度下降和/或不能够经常通过现有的运行经验来验证。

-在准备运行设备时设备停止

-电网故障

因此，在考虑安全富余量的情况下，在运行中将积冰识别的目前的识别范围限制在大约4m/s和20m/s之间的风速上，所述识别范围也能够称作可靠的识别范围。

在低温、即+2℃之下的环境温度中的停留时间提高积冰推测。相反，在超过+2℃的温度中，结冰推测再次降低。同样地，在风能设备在积冰识别的可靠识别范围中运行时结冰推测能够降低。

所提出的方法尤其能够为很少提出可靠的冰识别的方法而是相反考虑冰形成可能性的方法。

优选地，对于低于4m/s风速中的运行而言以首先在10小时之内能够形成临界冰厚度为基础。相应地，这在下面的表格1中考虑为模式I。

对于在强风中的运行而言，由于转子叶片上更高的迎流速度，而以已经能够在两个小时之内形成临界冰层为基础。所述关系相应地在下面的表格中考虑作为模式II。

在如例如由于阴影投射断开或低风速而进行的自动停止设备时，或在例如为了维护目的手动停止设备时以在十小时之内能够形成临界的冰层厚度为基础。相应地，这也根据下面的表格考虑为模式I。

在电网故障的情况下，通常不能够由设备控制装置检测风数据和温度数据。但是存在电网故障之前的最后的数据和在电网恢复时的数据。同样保持积冰识别的现有的计数状态、尤其是冰推测指示器的数值。具有电网故障的时间与其持续时间相关地如下进行考虑。

直至两个小时的电网故障时间借助由电网故障开始时的温度和电网恢复时的温度形成的平均值根据如在下面的表格中描述的模式I来考虑。因此，当所述温度平均值低于极限温度时，冰推测指示器借助还称作为特定温度的该温度平均值向上计数或者提高。当所述温度平均值高于所述极限温度时，冰推测指示器相应地下降。这相应地持续了作为基础时间的电网故障时间的持续时间。

2小时和10小时之间的电网故障时间为了覆盖在此期间的温度下降借助由电网故障开始时的温度和电网恢复时的温度形成的平均值减去2K根据在下面的表格中描述的模式I来考虑。

在例如超过十个小时的电网故障时间中以如下为基础，即在所经过的时间段上可靠的结论是不可行的。为此，在考虑安全富余量的情况下在全部低于+5℃之下的温度中在电网恢复时从结冰推测开始。因此，首先保持停住风能设备，直到能够排除结冰。

所描述的模式I和所描述的模式II的转换经由计数器来进行，所述计数器也能够称作为冰推测指示器或者称作为推测计数器并且所述计数器在结冰推测时向上计数并且在没有结冰推测的情况下又向下计数。在此，根据推测状态区分在模式I和模式II之间的时间。

在积冰识别的可靠的识别范围中没有进行冰识别的情况下进行30分钟运行时，即在利用将所测量的功率曲线与要期待的功率曲线进行比较的功率曲线方法进行识别的情况下，结冰推测下降。因此，如果与所应用模式无关地存在可靠的识别，那么30分钟是足够的。

根据一个实施形式，在超过+2℃的外部温度时，将关于时间的当前的外部温度的超过+2℃的差相加或者积分。然后在温度差-时间积分的过程后才进行重新启动。因此，例如在360℃min进行重新启动。这例如能够表示：在六个小时之后在+3℃的环境温度时进行重新启动或者在两个小时之后在+5℃的环境温度时进行重新启动。在模式II中对于该情况而言已经在120℃min之后进行重新启动。

上面的表格中列出的时间相应于用于于整个推测上升或推测下降的时间。中间阶段相应成比例地被评估。

在从具有运行的转子的风能设备的运行到静止状态的过渡时或者相反情况，相应地转发或者保持用于积冰识别的和用于结冰推测的计数器状态。因此应当确保：风能设备即使在常见的积冰识别装置的认为是可靠的识别范围之外的更长的停留时间中由于借助结冰推测的不可靠的结冰状态而能够停止或者能够防止自动的重新启动。例如在低于4m/s的存在的风条件中，10小时或者更多属于这种更长的停留时间，或者在高于20m/s的存在的风条件中，2小时或者更多的停留时间。

Claims (16)

1.一种用于运行风能设备(1)的方法，所述风能设备具有吊舱(2)，所述吊舱具有用于产生电流的发电机和与所述发电机耦联的具有一个或多个转子叶片(4)的气动转子(3)，所述方法包括下述步骤：

-当能够可靠地排除所述转子叶片(4)上的积冰时，运行所述风能设备(1)，并且

-当识别到所述转子叶片(4)上的积冰时，停住风能设备(1)，其特征在于，

-当没有识别到积冰但是能够预期积冰或者不能够排除积冰时，以时间延迟的方式停住或者防止所述风能设备(1)的重新启动，和/或

-当引起所述风能设备(1)停住的停住条件再次消失并且没有识别到积冰并且不能够预期积冰时，以时间延迟的方式让所述风能设备(1)重新启动，其中

-根据冰推测指示器实现停住或者防止所述风能设备(1)的重新启动和/或使所述风能设备(1)重新启动，所述冰推测指示器被确定或者改变作为用于积冰概率的量度，以及

-所述冰推测指示器构成为计数器并且

-当所述风能设备(1)的环境条件和/或运行条件有助于积冰和/或暗示积冰时，所述计数器的数值沿第一方向改变，和/或

-当所述风能设备(1)的环境条件和/或运行条件有助于和/或暗示：不存在积冰或者积冰减少时，所述计数器的数值沿第二方向改变，以及

-极限温度稍微高于冰点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

-当环境温度低于极限温度时，所述计数器的数值提高，以及

-当环境温度高于所述极限温度时，所述计数器的数值降低。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极限温度为1至4℃的范围内或者大约为2℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计数器的数值的改变借助同所述风能设备(1)的环境条件和/或运行条件相关的速度来进行。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

-当设备处于运行中时，在存在弱风时的计数器的数值与在存在强风时的计数器的数值相比更缓慢地提高，和/或

-在存在弱风时与在存在强风时相比在更大的时间延迟之后停住所述风能设备(1)。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，

-环境温度越小，所述计数器的数值越缓慢地减小，或者，所述计数器的数值与时间关于环境温度与所述极限温度之差的积分成比例，和/或

-环境温度越大，时间延迟越小，所述风能设备(1)在所述时间延迟之后重新启动。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述风能设备(1)耦联到电网上并且在电网故障的情况下停住所述风能设备并且在电网恢复的情况下与测量温度相关地进行所述风能设备的重新启动，所述测量温度与所述电网故障开始时的环境温度和电网恢复时的环境温度相关。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

-当所述电网故障不大于第一故障时间时，计算所述电网故障开始时的环境温度和电网恢复时的环境温度的平均值作为所述测量温度，和/或

-当所述电网故障长于第一故障时间时，计算所述电网故障开始时的环境温度和电网恢复时的环境温度的平均值减去温度安全值作为所述测量温度。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述风能设备设置在风力发电厂中并且当所述风力发电厂的至少一个另外的风能设备由于积冰或者推测到积冰而停住时使所述风能设备停住。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由于所识别到的积冰或者推测到积冰而停住的所述风能设备(1)将其吊舱(2)定向成，使得相对于由于冰坠落而有危险的区域保持尽可能大的间距。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述风能设备(1)具有可加热的风传感器以用于测量风速，并且当识别到积冰时和/或不能够排除积冰时，加热所述风传感器。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述风能设备(1)具有冰传感器并且通过借助于所述冰传感器直接测量来检测积冰。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一故障时间为2个小时并且所述温度安全值为2开尔文。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述可加热的风传感器是超声波风速计。

15.一种风能设备(1)，具有吊舱(2)，所述吊舱具有用于产生电流的发电机和与所述发电机耦联的具有一个或多个转子叶片(4)的气动转子(3)，其中所述风能设备准备用于借助根据上述权利要求中任一项所述的方法运行。

16.一种风力发电厂，具有至少一个根据权利要求15所述的风能设备(1)。