DE102005018996A1 - Control assembly for group of wind turbines has cable series-link between computer and turbines and backup wireless link - Google Patents

Control assembly for group of wind turbines has cable series-link between computer and turbines and backup wireless link Download PDF

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Abstract

A control center for a group of wind turbines has a central computer with control links to the turbine stations. The communication lines are arranged in series between the turbine stations and control center. The assembly further incorporates a wireless link between the computer control center and the wind turbines. Further claimed is a retrofit computer control assembly.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für mehrere Windenergieanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Windpark mit mehreren Windenergieanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 sowie Verfahren zur Nachrüstung einer vorhandenen Steuerungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15.The The invention relates to a control device for a plurality of wind turbines according to the preamble of claim 1, a wind farm with several Wind turbines according to the preamble of claim 10 and method for retrofitting an existing control device according to the preamble of Claim 15.

Windenergieanlagen werden für eine optimale Energieausbeute bei gleichzeitiger Einhaltung ihrer Belastungsgrenzen von Steuerungsvorrichtungen gesteuert. Diese Steuerungsvorrichtungen regeln z.B. die Blattstellung der Rotorblätter oder andere Parameter einer Windenergieanlage. Es kann z.B. eine solche Steuerungsvorrichtung direkt bei der Windenergieanlage vorgesehen sein.Wind turbines be for an optimal energy yield while maintaining their Load limits controlled by control devices. These control devices regulate e.g. the blade position of the rotor blades or other parameters a wind turbine. It can e.g. such a control device be provided directly at the wind turbine.

Bei Windparks, die aus mehreren solcher Windenergieanlagen bestehen, ist es bekannt, eine mehrere Windenergieanlagen steuernde Steuerungsvorrichtung vorzusehen, die eine zentrale Rechnereinrichtung aufweist und die über Kommunikationseinrichtungen in Kommunikationsverbindung mit den von ihr gesteuerten oder überwachten Windenergieanlagen steht. Zusätzlich können die einzelnen Windenergieanlagen weiterhin eine eigene Steuerungsvorrichtung aufweisen, die zentrale Rechnereinrichtung kann sich dann z.B. auf die reine Überwachung oder Aufzeichnung übermittelter Daten von den Windenergieanlagen beschränken.at Wind farms consisting of several such wind turbines, it is known, a multiple wind turbines controlling control device to provide, which has a central computer device and via communication devices in communication with those she controls or supervises Wind turbines stands. additionally can the individual wind turbines continue to have their own control device The central computer device may then be e.g. on pure surveillance or record submitted Restrict data from the wind turbines.

Die zentrale Rechnereinrichtung kann ein extern vorgesehener Rechner sein. Bei der zentralen Rechnereinrichtung kann es sich aber auch um den internen Steuerungsrechner einer Windenergieanlage handeln, der einen besonders leistungsfähigen Prozessor aufweist, um die anfallenden Aufgaben zu erfüllen.The Central computer device can be an externally provided computer be. In the central computer device but it can also to act as the internal control computer of a wind turbine, one of the most powerful processors to fulfill the tasks involved.

Es ist im Stand der Technik für diese mehrere Windenergieanlagen steuernden Steuerungsvorrichtungen bekannt, zwischen der zentralen Rechnereinrichtung und einer ersten Windenergieanlage eine Kommunikationsverbindung vorzusehen, die z.B. über ein Glasfaser- oder Kupferkabel hergestellt wird. Auf der Rechnerseite und der Windenergieanlagenseite sind Kommunikationseinrichtungen wie z.B. geeignete Sender und Empfänger vorgesehen, die über diese Kabel verbunden sind. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von solchen Kommunikationsverbindungen bekannt, eine Beschreibung soll daher an dieser Stelle unterbleiben.It is in the art for these multiple wind turbines controlling control devices known, between the central computer device and a first Wind turbine to provide a communication link, the e.g. above a fiber optic or copper cable is made. On the computer side and the wind turbine side are communication devices such as. suitable transmitters and receivers are provided via these Cables are connected. In the prior art are a variety of such communication links known, a description is intended therefore refrain at this point.

Über das Glasfaser- oder Kupferkabel können Daten von der ersten Windenergieanlage zum Zentralrechner gesendet werden. Diese erste Windenergieanlage wiederum steht mit einer zweiten Windenergieanlage in Kommunikationsverbindung, während die zweite Windenergieanlage mit einer weiteren Windenergieanlage in Kommunikationsverbindung steht. Dies setzt sich bis zur letzten Wind energieanlage fort, so daß die Windenergieanlagen in einer Reihe untereinander und mit der Rechnereinrichtung in Kommunikationsverbindung stehen. Die Daten der letzten der Windenergieanlage laufen dabei zunächst zu der Vorgängerwindenergieanlage, die die Daten wiederum an ihren Vorgänger weiterleitet, bis die Daten schließlich bei der zentralen Rechnereinrichtung eintreffen. Eine solche Reihenanordnung der Windenergieanlagen ist z.B. aus der DE 101 37 272 A1 bekannt.Data can be sent from the first wind turbine to the central computer via the fiber or copper cable. This first wind turbine in turn is in communication with a second wind turbine while the second wind turbine is in communication with another wind turbine. This continues until the last wind energy plant, so that the wind turbines are in communication with each other and with the computer device in a row. The data of the last of the wind turbines run first to the predecessor wind turbine, which in turn forwards the data to its predecessor until the data finally arrive at the central computer device. Such a series arrangement of the wind turbines is eg from the DE 101 37 272 A1 known.

Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, daß bei Unterbrechung der Kommunikationsverbindung zwischen einer der Windenergieanlagen oder zwischen dem Zentralrechner und der ersten Windenergieanlage, z.B. durch Durchtrennen der Glasfaser- bzw. Kupferleitung, keine Kommunikation mehr mit den Windenergieanlagen möglich ist, die von der Rechnereinrichtung gesehen hinter der Bruchstelle angeordnet sind.adversely in this prior art is that when interrupting the communication link between one of the wind turbines or between the central computer and the first wind turbine, e.g. by cutting through the fiberglass or copper line, no more communication with the wind turbines possible is, as seen from the computer device behind the break point are.

Aufgrund dessen wurden neuere Windparks so ausgebildet, daß die zentrale Rechnereinrichtung neben der ersten Windenergieanlage auch mit der letzten Windenergieanlage in der Reihe in Kommunikationsverbindung steht, so daß ein Kommunikationsring ausgebildet wird. Die Ausbildung eines Kommunikationsring bietet den Vorteil, daß bei einer Unterbrechung der Kommunikationsverbindung z.B. zwischen zwei Windenergieanlagen die Kommunikation zwischen allen Anlagen aufrecht erhalten werden kann.by virtue of whose newer wind farms were designed so that the central Computer device next to the first wind turbine with the last Wind turbine in the series is in communication connection, so that one Communication ring is formed. The training of a communication ring offers the advantage that at an interruption of the communication connection e.g. between two Wind turbines maintain communication between all facilities can be obtained.

Es ist daher denkbar, auch bereits bestehende Windparks die keinen Kommunikationsring aufweisen nachzurüsten, um bei evtl. Kommunikationsunterbrechungen sicherzustellen, daß alle Windenergieanlagen erreichbar bleiben. Das Nachrüsten bestehender Parks mit einer zusätzlichen Kommunikationsverbindung stellt aber den großen Nachteil dar, daß es mit sehr hohen Nachrüstkosten verbunden ist.It is therefore conceivable, even existing wind farms that no Retrofit communication ring in case of any communication interruptions make sure everyone Wind turbines remain accessible. The retrofitting of existing parks with an additional one Communication connection but represents the big disadvantage that it with very high retrofit costs connected is.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eine Steuerungsvorrichtung, die diese Nachteile überwindet.task the present invention, the provision is a control device, which overcomes these disadvantages.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Steuerungsvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Windpark mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 sowie einem Verfahren zur Nachrüstung einer vorhandenen Steuerungseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 15.Is solved the task by a control device with the characterizing Features of claim 1, by a wind farm with the characterizing Features of claim 10 and a method for retrofitting a existing control device with the characterizing features of claim 15.

Danach ist vorgesehen, daß bei der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung zusätzlich mindestens eine drahtlose Kommuniktationsverbindung zwischen Rechnereinrichtung und einer weiteren Windenergieanlage vorgesehen ist.After that is provided that at the control device according to the invention additionally at least a wireless communication link between computing device and another wind turbine is provided.

Das erfindungsgemäße Vorsehen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen der Rechnereinrichtung und einer Windenergieanlage bietet den Vorteil, daß bereits bestehende Windparks in einfacher Weise so nachgerüstet werden können, daß auch bei einer Kommunikationsunterbrechung z.B. zwischen der Rechnereinrichtung und einer Windenergieanlage weiterhin eine Kommunikationsverbindung zwischen allen Windenergieanlagen und der Rechnereinrichtung bestehen bleibt.The inventive provision a wireless communication link between the computing device and a wind turbine offers the advantage that already Existing wind farms can be retrofitted in a simple way can that too at a communication interruption e.g. between the computer device and a wind turbine further a communication link exist between all wind turbines and the computer device remains.

Die vorliegende Erfindung kann aber auch vorteilhaft in Zusammenhang mit neu zu errichtenden Windparks, insbesondere Offshore-Windparks eingesetzt werden. Der Einsatz einer drahtlosen Kommunikationsverbindung bietet sich insbesondere dann an, wenn außer der Kommunikationsverbindung keine weitere Kabelverbindung zwischen einer Windenergieanlage und z. B der Rechnereinrichtung oder auch einer anderen Windenergieanlage vorgesehen werden muss. Das Vorsehen einer drahtlosen Kommunikationsverbindung bietet in einem solchem Fall eine erhebliche Kostenersparnis, da keine zusätzlichen Kabelverlegearbeiten anfallen und dennoch gewährleistet ist, daß alle Windenergieanlagen immer erreichbar sind.The however, the present invention may also be used to advantage with newly built wind farms, especially offshore wind farms be used. The use of a wireless communication connection is particularly suitable if, in addition to the communication link no further cable connection between a wind turbine and z. B of the computer device or another wind turbine must be provided. The provision of a wireless communication link offers in such a case, a significant cost savings because No additional Cable laying incurred and yet it is guaranteed that all wind turbines always are reachable.

Mit Vorteil steht die Rechnereinrichtung dabei mit der letzten Windenergieanlage in der Reihe in Kommunikationsverbindung. Es entsteht dadurch ein Kommunikationsring, so daß bei geeigneter Ausbildung der Kommunikationsverbindungen unabhängig von der Lage einer Kommunikationsunterbrechung weiterhin alle Windenergieanlagen ansprechbar bleiben und auch bei einer Unterbrechung des Ringes an einer Stelle weiterhin von allen Windenergieanlagen Daten aufgenommen werden können. Insbesondere ist es vorteilhaft, den Ring als geflochtenen Ring auszubilden.With Advantage is the computer device doing with the last wind turbine in the series in communication connection. This creates a communication ring, so that at appropriate training of communication links regardless of the location of a communication interruption continues all wind turbines remain responsive and even with a break in the ring At one point, data from all wind turbines continues to be recorded can be. In particular, it is advantageous to use the ring as a braided ring train.

Mit Vorteil steht die Rechnereinrichtung in Kommunikationsverbindung mit einer dritten der Windenergieanlagen. Es wird dadurch erreicht, daß sogar bei mehr als einer Kommunikationsunterbrechung weiterhin ein Ansprechen der Windenergieanlagen gewährleistet bleibt. Vorteilhaft ist diese dritte Windenergieanlage, mit der die Rechnereinrichtung in Kommunikationsverbindung steht, im wesentlichen in der Mitte des Kommunikationsringes angeordnet.With Advantage is the computer device in communication with a third of the wind turbines. It is achieved by that even if there is more than one communication interruption, a response will continue ensured the wind turbines remains. This third wind turbine is advantageous, with the the computer device is in communication connection, essentially in the center of the communication ring arranged.

Die Störungsresistenz gegenüber Unterbrechungen von Kommunikationsverbindungen kann mit Vorteil weiter dadurch gesteigert werden, daß der Kommunikationsring als Doppelring ausgebildet ist, d.h. die Kommunikationsverbindungen sind z.B. von zwei Kupfer- oder Glasfaserleitungen gebildet, die unabhängig voneinander arbeiten können, so daß bei Ausfall einer dieser Leitungen immer noch die zweite zur Verfügung steht.The fault resistance across from Interruptions of communication links can be beneficial be further increased by the fact that the communication ring as Double ring is formed, i. the communication links are e.g. formed by two copper or glass cables, which are independent of each other can work, so that at Failure of one of these lines is still the second available.

Die Steuerungsvorrichtung kann ein Ethernet nach dem IEEE 802.3 aufweisen. Hierbei handelt es sich um einen etablierten Standard für Computernetzwerke.The Control device may have an IEEE 802.3 Ethernet. This is an established standard for computer networks.

Es sind im Stand der Technik verschiedene drahtlose Kommunikationsverbindungen bekannt. Mit Vorteil ist die drahtlose Kommunikationsverbindung aber als WLAN-Verbindung nach dem Standard "IEEE 802.11" mit den Erweiterungen "802.11a", "802.11b" oder "802.11g" ausgebildet. Der Vorteil dieser Standards ist, daß sie lizenzfrei sind. Treten jedoch Probleme bezüglich der Reichweite der Funkverbindungen oder ähnliches auf, so ist es durchaus denkbar auf lizenzpflichtige Lösungen zurückzugreifen.It In the prior art, there are various wireless communication links known. An advantage is the wireless communication connection but designed as a WLAN connection according to the standard "IEEE 802.11" with the extensions "802.11a", "802.11b" or "802.11g". Of the The advantage of these standards is that they are license-free. To step however, problems regarding Range of wireless connections or the like, so it is quite possible on licensed solutions recourse.

Die vorliegende Erfindung beansprucht weiterhin einen Windpark mit einer Steuerungseinrichtung mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 9, wobei nach Anspruch 10 die Windenergieanlagen des Windparks vorteilhaft in mehr als eine Gruppe unterteilt sind, die jeweils eine eigene Steuerungsvorrichtung aufweist.The The present invention further claims a wind farm with a Control device with the features of one of claims 1 to 9, wherein according to claim 10, the wind turbines of the wind farm advantageous are divided into more than one group, each with its own Control device comprises.

Dabei ist mit Vorteil vorgesehen, daß mehrere dieser Gruppen von einer gemeinsamen Rechnereinrichtung gesteuert werden, insbesondere daß alle diese Gruppen von einer Rechnereinrichtung gesteuert sind. Es brauchen also nicht mehrere Rechnereinrichtungen vorgesehen werden.there is provided with advantage that several controlled by these groups by a common computing device in particular, that all of these Groups are controlled by a computer device. It need So not several computer devices are provided.

Die Ausfallsicherheit bei Kommunikationsunterbrechungen läßt sich noch dadurch vorteilhaft steigern, daß wenigstens eine der Gruppe mit wenigstens einer anderen der Gruppen in Kommunikationsverbindung steht. Sollte also eine Kommunikationsunterbrechung innerhalb einer Gruppe eintreten, läßt sich diese günstigenfalls über diese Verbindung mit einer anderen Gruppe überbrücken. In besonders vorteilhafter Art sind dabei alle Gruppen untereinander in Kommunikationsverbindung. Diese Verbindung kann mit Vorteil z.B. als Kommunikationsring ausgebildet sein.The Resilience at communication interruptions can be still advantageous increase that at least one of the group with at least one other of the groups in communication connection stands. So should a communication break within a Enter group, can be this at best over this Bridge connection with another group. In particularly advantageous Art are all groups in communication with each other. This compound can be advantageously used e.g. designed as a communication ring be.

Es ist auch denkbar, über die Rechnereinrichtung, die Kommunikationseinrichtung und die Kommunikationsverbindung auch den Notruf laufen zu lassen, über den sich Servictechniker gegenseitig sowie zur Leitzentrale absichern. Bislang benutzen Servicetechniker hierzu ein "GSM"-Handy. Bei einem Ausfall der GSM-Verbindung kann der Servicetechniker aber keinen Notruf absetzen bzw. im Offshore-Bereich gibt es kein GSM.It is also possible over the computer device, the communication device and the communication link also to run the emergency call, about the service technician secure each other as well as the control center. So far, service technicians are using it this is a "GSM" phone. In case of a failure the GSM connection, the service technician but no emergency call settle or in the offshore area, there is no GSM.

Ein Versenden des Notruf mittels der Steuerungsvorrichtung bietet zum einen den Vorteil, dass auch bei einem Ausfall z.B. einer Kommunikationsverbindung, der Notruf versandt werden kann. Zum anderen bietet es den Vorteil, dass für den Notruf keine zusätzlichen Kommunikationsmöglichkeiten vorgesehen werden müssen. Da diese Kommunikation dann redundant und als sicher zu betrachten ist, ist es sinnvoll auch die Offshorevorschriftsmäßigen festverdrahteten "Stranded Sailor" Alarmknöpfe mit in die Steuerungsvorrichtung einzubinden.One Sending the emergency call by means of the control device provides for one has the advantage that even in the event of a failure, e.g. a communication connection, the emergency call can be sent. On the other hand, it offers the advantage that for the emergency call no additional communications must be provided. Because this communication is then redundant and considered secure It also makes sense to use the offshore regulatory hardwired "Stranded Sailor" alarm buttons to integrate into the control device.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Nachrüstung einer bereits vorhandenen Steuerungseinrichtung.Farther The present invention relates to a method for retrofitting a already existing control device.

Die Erfindung soll nachfolgend beispielhaft anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigt:The Invention will be described below by way of example with reference to FIGS schematically illustrated embodiments be explained in more detail. It shows:

1a eine bekannte Steuerungsvorrichtung für mehrere Windenergieanlagen, 1a a known control device for several wind turbines,

1b eine weitere bekannte Steuerungsvorrichtung für mehrere Windenergieanlagen, 1b Another known control device for several wind turbines,

2 eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 2 a control device according to the invention according to a first embodiment,

3 eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 3 a control device according to the invention according to a second embodiment,

4 eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, 4 a control device according to the invention according to a third embodiment,

5 eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, 5 a control device according to the invention according to a fourth embodiment,

6 eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel und 6 a control device according to the invention according to a fifth embodiment and

7 eine erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. 7 a control device according to the invention according to a sixth embodiment.

In allen Figuren sind die Windenergieanlagen stark vereinfacht als Kreise dargestellt, während die Rechnereinrichtung als Rechteck gezeigt ist, weil es auf die Bauart der Windenergieanlage und der Rechnereinrichtung bei der vorliegenden Erfindung nicht ankommt. Die Kommunikationsverbindungen sind jeweils als durchgezogene Linie schematisch dargestellt, soweit es sich um eine leitungsgebundene Kommunikationsverbindung handelt, während bei einer drahtlosen Kommunikationsverbindung eine gestrichelte Linie für die Darstellung gewählt wurde. Die rechnerseitig und windenergieanlagenseitig für die Kommunikationsverbindung notwendigen Hardware- und/oder Softwareeinrichtungen sind in den Figuren zur Vereinfachung nicht dargestellt, sie sind auch nicht erfindungswesentlich, sondern können aus einer der aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen bestehen.In all figures, the wind turbines are greatly simplified than Circles shown while the Computer equipment is shown as a rectangle because it is on the design the wind turbine and the computer device in the present Invention does not arrive. The communication links are each shown as a solid line, as far as it is is a wired communication link, while at a wireless communication link a dashed line for illustration chosen has been. The computer side and wind turbine side for the communication link necessary hardware and / or software facilities are in the Figures not shown for simplicity, they are not essential to the invention, but can be made one of the known from the prior art devices exist.

In 1a ist prinzipienhaft eine Steuerungsvorrichtung gezeigt, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die vier Windenergieanlagen 1a bis 1d werden durch eine Rechnereinrichtung 2 gesteuert, d.h. die Rechnereinrichtung 2 erhält von den Windenergieanlagen 1a bis d Daten und schickt Steuersignale an die Windenergieanlagen zurück. Die Windenergieanlagen 1a bis 1d können zusätzlich eine interne Steuerung aufweisen, die die Einzelanlage teilweise oder auch vollständig steuert. Die zentrale Rechnereinrichtung 2 kann sich z.B. auch auf die bloße Überwachung oder Datenaufzeichnung beschränken.In 1a is shown in principle a control device, as it is known from the prior art. The four wind turbines 1a to 1d be by a computer device 2 controlled, ie the computer device 2 gets from the wind turbines 1a to d data and sends control signals back to the wind turbines. The wind turbines 1a to 1d may additionally have an internal control that controls the single system partially or completely. The central computer device 2 may also be limited to mere monitoring or data recording.

Die Rechnereinrichtung 2 ist mit der ersten Windenergieanlage 1a durch ein Kabel 3a, z.B. ein Kupfer- oder Glasfaserkabel, verbunden. Kabel 3b verbindet die erste Windenergieanlage 1a mit der Windenergieanlage 1b, während zwischen Windenergieanlage 1b und Windenergieanlage 1c das Kabel 3c verlegt ist. Schließlich wird die letzte Windenergieanlage 1d durch das Kabel 3d mit der Windenergieanlage 1c verbunden, so daß die vier Windenergieanlagen 1a bis 1d in einer Kommunikationsreihe mit dem zentralen Rechner 2 verbunden sind. Informationen von der Windenergieanlage 1d gelangen über die Windenergieanlagen 1c, 1b und 1a schließlich zum Rechner 2. Der Datenfluß vom Rechner zur Windenergieanlage 1d verläuft entsprechend in umgekehrter Richtung.The computer device 2 is with the first wind turbine 1a through a cable 3a , eg a copper or fiber optic cable. electric wire 3b connects the first wind turbine 1a with the wind turbine 1b while between wind turbine 1b and wind turbine 1c the cable 3c is relocated. Finally, the last wind turbine 1d through the cable 3d with the wind turbine 1c connected so that the four wind turbines 1a to 1d in a communication series with the central computer 2 are connected. Information from the wind turbine 1d get over the wind turbines 1c . 1b and 1a finally to the computer 2 , The data flow from the computer to the wind energy plant 1d runs accordingly in the opposite direction.

Wenn beispielsweise das Kabel 3b beschädigt wird, z.B. durchtrennt, ist der Datenfluß vom Rechner 2 zu den Windenergieanlagen 1b bis 1d und von diesen Windenergieanlagen zum Rechner 2 unterbrochen. Es besteht bei dieser Steuerungsvorrichtung keine Möglichkeit, die Störung des Kabels 3b zu überbrücken. Der Schaden wäre durch Austausch oder Reparatur des gestörten Kabels zu beheben.If, for example, the cable 3b damaged, eg severed, is the data flow from the computer 2 to the wind turbines 1b to 1d and from these wind turbines to the calculator 2 interrupted. There is no possibility in this control device, the disturbance of the cable 3b to bridge. The damage would be remedied by replacing or repairing the faulty cable.

Die 1b zeigt eine als Kommunikationsring ausgebildete bekannte Steuerungsvorrichtung. Bei der bekannten Steuerungsvorrichtung ist ebenfalls ein zen traler Rechner 2 vorgesehen sowie mehrere Windenergieanlagen 1a bis 1d, die über Kommunikationsverbindungen 3a bis 3d miteinander verbunden sind. Wie bei 1a ist der Rechner 2 über die Kommunikationsverbindung 4a mit der Windenergieanlage 1a verbunden. Damit sich ein Kommunikationsring ausbildet ist der Rechner 2 zusätzlich über die Kommunikationsverbindung 4b mit der Windenergieanlage 1e verbunden. Diese Ausbildung ermöglicht gegenüber der in 1a dargestellten Steuerungsvorrichtung, daß bei einer Unterbrechung einer Kommunikationsverbindung zwischen einer der Windenergieanlagen die Kommunikation zwischen allen Windenergieanlagen aufrecht erhalten werden kann.The 1b shows a trained as a communication ring known control device. In the known control device is also a zen tral calculator 2 provided as well as several wind turbines 1a to 1d that have communication links 3a to 3d connected to each other. As in 1a is the calculator 2 over the communication connection 4a with the windener gieanlage 1a connected. To form a communication ring is the calculator 2 additionally via the communication connection 4b with the wind turbine 1e connected. This training allows compared to in 1a shown control device that communication can be maintained between all wind turbines in case of interruption of a communication link between one of the wind turbines.

Die in 2 gezeigte erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung besteht wiederum aus einem Rechner 2, der die fünf mit den Kreisen angedeuteten Windenergieanlagen 1a bis 1e steuert. Es sind dazu Steuerleitungen 3b bis 3e zwischen dem Rechner und den Windenergieanlagen bzw. zwischen den Windenergieanlagen selber vorgesehen, so daß eine Kommunikationsreihe zwischen Rechner 2 und den Windenergieanlagen 1a bis 1e ausgebildet ist. Eine weitere Kommunikationsverbindung 4, die z.B. als Kupferkabel ausgeführt sein kann, verbündet die dritte Windenergieanlage 1c der Reihe direkt mit dem Rechner 2. Weiterhin ist zwischen der Windenergieanlage 1a und dem Rechner 2 eine drahtlose Kommunikationsverbindung 5 vorgesehen. Wenn z.B. die Kommunikationsverbindung 4 unterbrochen wird, kann diese Kommunikationsunterbrechung über einen Umweg über die drahtlose Kommunikationsverbindung 5 kompensiert werden, d.h. keine der Windenergieanlagen ist von der Kommunikationsverbindung mit dem zentralen Rechner 2 abgeschnitten.In the 2 shown control device according to the invention again consists of a computer 2 , the five indicated with the circles wind turbines 1a to 1e controls. There are also control lines 3b to 3e provided between the computer and the wind turbines or between the wind turbines themselves, so that a communication series between computers 2 and the wind turbines 1a to 1e is trained. Another communication connection 4 , which may be designed as a copper cable, for example, allies the third wind turbine 1c the row directly with the calculator 2 , Furthermore, between the wind turbine 1a and the calculator 2 a wireless communication connection 5 intended. If eg the communication connection 4 is interrupted, this communication interruption via a detour via the wireless communication link 5 be compensated, ie none of the wind turbines is of the communication link with the central computer 2 cut off.

Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt gleichzeitig eine Möglichkeit für die Nachrüstung einer bereits vorhandenen Steuerungsvorrichtung, die ursprünglich aus den Kommunikationsverbindungen 3b bis 3e und 4 bestand. Um bei einer solche Steuerungseinrichtung die Kommunikation zwischen den Anla gen und dem Rechner sicherer auszubilden, kann nachträglich die drahtlose Kommunikationsverbindung 5 vorgesehen werden um somit in einfacher Weise einen weiteren Kommunikationsweg zwischen den Anlagen und dem Rechner zu schaffen. Einzig bei Unterbrechung der Kommunikationsverbindung 3d bzw. 3e wären Windenergieanlagen isoliert.This in 2 illustrated embodiment also shows a possibility for retrofitting an existing control device, which originally from the communication links 3b to 3e and 4 duration. In order to make the communication between the system and the computer more secure in such a control device, the wireless communication connection can subsequently be used 5 be provided to thus easily create another way of communication between the systems and the computer. Only with interruption of the communication connection 3d respectively. 3e Wind turbines would be isolated.

Dieses Problem tritt bei einer Steuerungsvorrichtung, wie sie in 3 dargestellt ist, nicht auf. Hier verbindet die Kommunikationsverbindung 4 den Rechner 2 mit der letzten Windenergieanlage 1d in der Kommunikationsreihe. Zusätzlich ist eine drahtlose Kommunikationsverbindung 5 vorgesehen, die den Rechner 2 mit der Windenergieanlage 1a verbindet. Bei Unterbrechung einer der Kommunikationsverbindungen 3b bis 3d können weiterhin alle Windenergieanlagen angesprochen werden und Informationen liefern, z.B. wenn die Kommunikationsverbindungen bidirektional ausgebildet werden.This problem occurs with a control device as described in US Pat 3 is shown, not up. Here the communication connection connects 4 the Calculator 2 with the last wind turbine 1d in the communication series. In addition, there is a wireless communication connection 5 provided the computer 2 with the wind turbine 1a combines. If one of the communication connections is interrupted 3b to 3d Furthermore, all wind turbines can be addressed and provide information, for example, if the communication links are formed bidirectional.

Gegenüber 3 weist die Steuerungsvorrichtung der 4 neben der drahtlosen Kommunikationsverbindung 5a eine weitere drahtlose Kommunikationsverbindung 5b auf, die zwischen dem Rechner 2 und der Windenergieanlage 1e verläuft und die bei bereits vorhandenen Steuerungsvorrichtung in einfacher Weise nachrüstbar ist, so daß insgesamt drei direkte Kommunikationsverbindungen zwischen der Rechnereinrichtung und einer der Windenergieanlagen bestehen, nämlich zwischen dem Rechner und der ersten Windenergieanlage in der Kommunikationsreihe, zwischen dem Rechner und der letzten Windenergieanlage in der Reihe und schließlich zwischen dem Rechner und einer zwischen der ersten und der letzten Windenergieanlage liegenden Windenergieanlage der Reihe. Bei dieser Steuervorrichtung kann z.B. die Unterbrechung der Leitungen 3a und 4 über die Leitung 5 kompensiert werden. Das Risiko eines vollständigen Kommunikationsabrisses zu einer der Windenergieanlagen wird weiter vermindert.Across from 3 has the control device of 4 next to the wireless communication link 5a another wireless communication connection 5b on that between the calculator 2 and the wind turbine 1e runs and which can be retrofitted in an already existing control device in a simple manner, so that a total of three direct communication links between the computer and one of the wind turbines exist, namely between the computer and the first wind turbine in the communication series, between the computer and the last wind turbine in the series and finally between the computer and a lying between the first and the last wind turbine wind turbine of the series. In this control device, for example, the interruption of the lines 3a and 4 over the line 5 be compensated. The risk of a complete breakdown of communication to one of the wind turbines is further reduced.

5 zeigt einen sogenannten geflochtenen Kommunikationsring zwischen dem Rechner und den Windenergieanlagen 1a bis 1e. Die erste Windenergieanlage 1a ist über die Kommunikationsverbindung 4a mit dem Rechner 2 verbunden. Die Windenergieanlage 1a ist weiterhin über die Kommunikationsverbindung 3b mit der dritte Windenergieanlage 1c verbunden, die wiederum über die Kommunikationsverbindung 3d mit der Windenergieanlage 1e verbunden ist; die Windenergieanlagen 1b und 1d werden jeweils übersprungen. 5 shows a so-called braided communication ring between the computer and the wind turbines 1a to 1e , The first wind turbine 1a is via the communication link 4a with the calculator 2 connected. The wind turbine 1a is still on the communication link 3b with the third wind turbine 1c connected, in turn, via the communication link 3d with the wind turbine 1e connected is; the wind turbines 1b and 1d are each skipped.

Die Windenergieanlage 1b ist über die Kommunikationsverbindung 4b direkt mit dem Rechner 2 verbunden. Weiterhin ist die Windenergieanlage 1b über die Kommunikationsverbindung 3e mit der Windenergieanlage 1d verbunden, die wiederum über die Kommunikationsverbindung 3f mit der Windenergieanlage 1e verbunden ist. Zusätzlich ist zwischen der Windenergieanlage 1e und dem Rechner 2 eine drahtlose Kommunikationsverbindung 5 vorgesehen. Auch mit diesem Kommunikationsaufbau wird vermieden, daß bei Unterbrechung einer der Leitungen irgendeine der Windenergieanlagen vom Informationsfluß abgekoppelt ist. Beispielsweise kann der Ausfall der Kommunikationsverbindung 3b durch Kommunikationsverbindung 4 und 3d kompensiert werden, alternativ auch über Kommunikationsverbindungen 5, 3e, 3f und 3d.The wind turbine 1b is via the communication link 4b directly with the calculator 2 connected. Furthermore, the wind turbine 1b over the communication connection 3e with the wind turbine 1d connected, in turn, via the communication link 3f with the wind turbine 1e connected is. In addition, between the wind turbine 1e and the calculator 2 a wireless communication connection 5 intended. Even with this communication structure is avoided that when interrupting one of the lines, any of the wind turbines is disconnected from the flow of information. For example, the failure of the communication connection 3b through communication link 4 and 3d be compensated, alternatively via communication links 5 . 3e . 3f and 3d ,

6 zeigt eine zu 3 ähnliche Steuerungsvorrichtung, allerdings sind hier die Kommunikationsverbindungen als Doppelleitungen ausgebildet, d.h. zwischen dem Rechner 2 und den Windenergieanlagen 1a bis 1e bzw. zwischen logisch benachbarten Windenergieanlagen verlaufen jeweils zwei Leitungen, und auch zwischen den Windenergieanlagen sind jeweils zwei Leitungen vorgesehen, wobei jeweils eine der zwei Leitungen als drahtlose Kommunikationsverbindung (gestrichelte Linie) ausgebildet ist. 6 shows one too 3 similar control device, but here the communication links are designed as a double lines, ie between the computer 2 and the wind turbines 1a to 1e or between logically adjacent wind turbines are each two lines, and also between the wind turbines two lines are provided in each case, wherein each one of the two lines as a wireless communication connection (dashed line) is formed.

7 zeigt einen Windpark mit zwei Gruppen von Windenergieanlagen. Die erste Gruppe 1a bis 1e entspricht der in 3 dargestellten Anordnung, wobei jeweils eine Kommunikationsverbindung 4a zwischen dem Rechner 2 und der Windenergieanlagen 1e aus einer Kabel- oder Glasfaserleitung besteht und die andere zur Ausbildung eines Kommunikationsrings notwendige Kommunikationsverbindung 5a zwischen dem Rechner 2 und der Windenergieanlagen 1a angeordnet ist und drahtlos ausgebildet ist. 7 shows a wind farm with two groups of wind turbines. The first group 1a to 1e corresponds to the in 3 illustrated arrangement, each with a communication connection 4a between the computer 2 and the wind turbines 1e consists of a cable or fiber optic cable and the other necessary for the formation of a communication ring communication link 5a between the computer 2 and the wind turbines 1a is arranged and formed wirelessly.

Die Windenergieanlagen 6a bis 6e sind in analoger Weise mit dem Rechner 2 über einen Kommunikationsring verbunden, wobei jeweils eine Kommunikationsverbindungen 4b zwischen dem Rechner 2 und den Windenergieanlagen 6a aus einer Leitung besteht und die andere Kommunikationsverbindung 5b zwischen dem Rechner 2 und der Windenergieanlagen 6e angeordnet ist und ebenfalls drahtlos ausgebildet ist. Beide Gruppen von Windenergieanlagen werden also von dem gleichen Rechner 2 gesteuert. Darüber hinaus bestehen zwei drahtlose Kommunikationsverbindung 7a und 7b zwischen diesen beiden Gruppen, so daß z.B. die Unterbrechung der Kommunikationsverbindungen 3a und 4 über die Kommunikationsverbindung 7 kompensiert werden kann.The wind turbines 6a to 6e are analogous to the calculator 2 connected via a communication ring, each having a communication links 4b between the computer 2 and the wind turbines 6a consists of one line and the other communication connection 5b between the computer 2 and the wind turbines 6e is arranged and is also wirelessly formed. Both groups of wind turbines are thus from the same computer 2 controlled. In addition, there are two wireless communication links 7a and 7b between these two groups, so that, for example, the interruption of communication links 3a and 4 over the communication connection 7 can be compensated.

Claims (16)

Steuerungsvorrichtung für mehrere Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e) mit einer zentralen Rechnereinrichtung (2) zur Überwachung und/oder Steuerung der mehreren Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e) und mit Kommunikationseinrichtungen für die Kommunikationsverbindung (3a–f, 4, 5, 5a, 5b) zwischen der Rechnereinrichtung (2) und den mehreren Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e), wobei die Rechnereinrichtung (2) mit einer ersten der Windenergieanlagen in Kommunikationsverbindung steht, die wiederum mit einer weiteren der Windenergieanlagen in Kommunikationsverbindung steht, was sich bis zur letzten der mehreren Windenergieanlage fortsetzt, so daß die mehreren Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e) in einer Reihe in Kommunikationsverbindung (3a–f, 4, 5, 5a, 5b) untereinander und mit der Rechnereinrichtung (2) stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens eine drahtlose Kommunikationsverbindung (5, 5a, 5b) zwischen der Rechnereinrichtung (2) und einer Windenergieanlage (1a–e, 6a–e) vorgesehen ist.Control device for several wind turbines ( 1a -e, 6a -E) with a central computer device ( 2 ) for monitoring and / or controlling the multiple wind turbines ( 1a -e, 6a -E) and communication facilities for the communication link ( 3a -f, 4 . 5 . 5a . 5b ) between the computer device ( 2 ) and the several wind turbines ( 1a -e, 6a -E), the computer device ( 2 ) is in communication with a first of the wind turbines, which in turn communicates with another of the wind turbines, which continues to the last of the multiple wind turbines, so that the plurality of wind turbines ( 1a -e, 6a -E) in a row in communication connection ( 3a -f, 4 . 5 . 5a . 5b ) with each other and with the computer device ( 2 ), characterized in that additionally at least one wireless communication link ( 5 . 5a . 5b ) between the computer device ( 2 ) and a wind turbine ( 1a -e, 6a -E) is provided. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche drahtlose Kommunikationsverbindung (5, 5a, 5b) so angeordnet ist, daß ein Kommunikationsring entsteht.Control device according to Claim 1, characterized in that the additional wireless communication link ( 5 . 5a . 5b ) is arranged so that a communication ring is formed. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommunikationsring so ausgebildet ist, daß die zusätzliche drahtlose Kommunikationsverbindung (5, 5a, 5b) zwischen der Rechnereinrichtung (2) und der letzten Windenergieanlage in der Reihe angeordnet ist.Control device according to Claim 2, characterized in that the communication ring is designed such that the additional wireless communication link ( 5 . 5a . 5b ) between the computer device ( 2 ) and the last wind turbine is arranged in the row. Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinrichtung (2) mit einer dritten der Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e) in Kommunikationsverbindung steht.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the computer device ( 2 ) with a third of the wind turbines ( 1a -e, 6a -E) is in communication connection. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Windenergieanlage im wesentlichen in der Mitte des Kommunikationsringes angeordnet ist.Control device according to Claim 4, characterized that the third wind turbine essentially in the middle of the communication ring is arranged. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommunikationsring als Doppelring ausgebildet ist.Control device according to Claim 1, characterized that the Communication ring is designed as a double ring. Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ethernet vorgesehen ist.Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that a Ethernet is provided. Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die drahtlose Kommunikationsverbindung (5, 5a, 5b) als WLAN-Verbindung ausgebildet ist.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the wireless communication connection ( 5 . 5a . 5b ) is designed as a WLAN connection. Steuerungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Notruf zur Absicherung der Servicetechniker über die Steuerungsvorrichtung erfolgt.Control device according to one of the preceding Claims, characterized in that the Emergency call for securing the service technician via the control device he follows. Windpark mit mehreren Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e), mit einer Steuerungsvorrichtung mit einer zentralen Rechnereinrichtung (2), die die mehreren Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e) steuert und/oder überwacht und mit Kommunikationseinrichtungen für die Kommunikationsverbindung (3a–f, 4, 5, 5a, 5b) zwischen der Rechnereinrichtung (2) und den mehreren Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e), wobei die Rechnereinrichtung (2) mit einer ersten der Windenergieanlagen in Kommunikationsverbindung steht, die wiederum mit einer weiteren der Windenergieanlagen in Kommunikationsverbindung steht, was sich bis zur letzten der mehreren Windenergieanlagen fortsetzt, so daß die mehreren Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e) in einer Reihe in Kommunikationsverbindung (3a–f, 4, 5, 5a, 5b) untereinander und mit der Rechnereinrichtung (2) stehen, gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale eines der vorhergehenden Ansprüche.Wind farm with several wind turbines ( 1a -e, 6a -E), with a control device having a central computer device ( 2 ), which covers the several wind turbines ( 1a -e, 6a -E) controls and / or monitors and communicates with communications devices for the communication link ( 3a -f, 4 . 5 . 5a . 5b ) between the computer device ( 2 ) and the several wind turbines ( 1a -e, 6a -E), the computer device ( 2 ) is in communication with a first of the wind turbines, which in turn communicates with another of the wind turbines, which continues to the last of the several wind turbines, so that the plurality of wind turbines ( 1a -e, 6a -E) in a row in communication connection ( 3a -f, 4 . 5 . 5a . 5b ) with each other and with the computer device ( 2 ), characterized by the characterizing features of one of the preceding claims. Windpark nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e) in mehr als eine Gruppe von Windenergieanlagen aufgeteilt sind, wobei jede der Windenergieanlagengruppen eine Steuerungsvorrichtung aufweist.Wind farm according to claim 10, characterized in that the wind turbines ( 1a -e, 6a -E) are divided into more than one group of wind turbines, each of the wind turbines gene groups has a control device. Windpark nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gruppen, insbesondere alle Gruppen, von einer gemeinsamen Rechnereinrichtung gesteuert sind.Wind farm according to claim 11, characterized that several Groups, in particular all groups, from a common computer device are controlled. Windpark nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Gruppen mit wenigstens einer anderen der Gruppen in Kommunikationsverbindung steht.Wind farm according to claim 11 or 12, characterized that at least one of the groups is in communication with at least one other of the groups stands. Windpark nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß alle Gruppen untereinander in Kommunikationsverbindung stehen, insbesondere daß die Gruppen einen Kommunikationsring bilden.Wind farm according to claim 13, characterized that all Groups are in communication with each other, in particular that the groups form a communication ring. Verfahren zur Nachrüstung einer vorhandenen Steuerungsvorrichtung für mehrere Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e) mit einer zentralen Rechnereinrichtung (2) zur Überwachung und/oder Steuerung der mehreren Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e), die Kommunikationseinrichtungen für die Kommunikationsverbindung (3a–f, 4, 5, 5a, 5b) zwischen der Rechnereinrichtung (2) und den mehreren Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e) aufweist, wobei die Rechnereinrichtung (2) mit einer ersten der Windenergieanlagen in Kommunikationsverbindung steht, die wiederum mit einer weiteren der Windenergieanlagen in Kommunikationsverbindung steht, was sich bis zur letzten der mehreren Windenergieanlage fortsetzt, so daß die mehreren Windenergieanlagen (1a–e, 6a–e) in einer Reihe in Kommunikationsverbindung (3a–f, 4, 5, 5a, 5b) untereinander und mit der Rechnereinrichtung (2) stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rechnereinrichtung (2) und mindestens einer weiteren als der ersten Windenergieanlage in der Reihe eine drahtlose Kommunikationsverbindung (5, 5a, 5b) hergestellt wird.Method for retrofitting an existing control device for several wind turbines ( 1a -e, 6a -E) with a central computer device ( 2 ) for monitoring and / or controlling the multiple wind turbines ( 1a -e, 6a -E), the communication devices for the communication link ( 3a -f, 4 . 5 . 5a . 5b ) between the computer device ( 2 ) and the several wind turbines ( 1a -e, 6a E), wherein the computer device ( 2 ) is in communication with a first of the wind turbines, which in turn communicates with another of the wind turbines, which continues to the last of the multiple wind turbines, so that the plurality of wind turbines ( 1a -e, 6a -E) in a row in communication connection ( 3a -f, 4 . 5 . 5a . 5b ) with each other and with the computer device ( 2 ), characterized in that between the computer device ( 2 ) and at least one other than the first wind turbine in the series a wireless communication link ( 5 . 5a . 5b ) will be produced. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rechnereinrichtung (2) und der letzten Windenergieanlage in der Reihe eine Kommunikationsverbindung hergestellt und somit ein Kommunikationsring ausgebildet wird.Method according to claim 14, characterized in that between the computer device ( 2 ) And the last wind turbine in the series made a communication connection and thus a communication ring is formed.
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