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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, auf ein entsprechendes Steuergerät zum Betreiben einer Windenergieanlage sowie auf ein Computerprogramm.
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Windenergieanlagen besitzen Rotorblätter, welche mit Sensoren ausgestattet sein können, die die Biegung der Rotorblätter messen können. Mit diesen Daten kann auf die Windlast geschlossen werden und beispielsweise die Pitcheinsteilung der Rotorblätter angepasst werden. Auf der Gondel der Windenergieanlage kann eine Windmesseinrichtung zum Bestimmen der Windgeschwindigkeit oder der Windrichtung vorgesehen sein. Dabei wird die Messung durch den Rotor beeinflusst.
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Eine Windrichtung kann relativ zu einer Ausrichtung eines Rotors einer Windenergieanlage unter Kenntnis der Biegung zumindest eines Rotorblatts bestimmt werden. So kann eine Schräganströmung von einer Geradeanströmung unterschieden werden. Vorteilhafterweise kann eine Richtung der Schräganströmung bestimmt werden. In einer optionalen Erweiterung kann unter Kenntnis der Schräganströmung ein Korrektursignal zur Ausrichtung des Rotors bereitgestellt werden, um eine Geradeanströmung des Rotorblatts zu erzielen.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ein Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage mit einem Schritt des Ermittelns einer an der Windenergieanlage herrschenden Windrichtung unter Verwendung zumindest einer Rotorblattbiegeinformation, wobei die Rotorblattbiegeinformation eine Blattbiegung eines Rotorblatts eines Rotors der Windenergieanlage repräsentiert.
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Unter einer Windenergieanlage kann eine Windkraftanlage beziehungsweise eine Windturbine verstanden werden. Dabei wird ein Rotor der Windenergieanlage durch Wind oder Windenergie in Rotation versetzt und mit dem Rotor ein elektrischer Generator angetrieben. Die Windenergie dabei ein Verbiegen oder eine Biegung der Rotorblätter des Rotors bewirken. Ein Sensor oder eine Sensoreinrichtung kann ein eine Biegung eines Rotorblatts repräsentierendes Sensorsignal bereitstellen. Unter einer Windrichtung kann eine Richtung verstanden werden, aus der der Wind auf den Rotor strömt. Dabei kann es sich bei der Windrichtung um eine relative Größe bezogen auf eine Ist-Ausrichtung des Rotors oder um eine absolute Größe bezogen auf eine Himmelsrichtung handeln. Unter einer Rotorblattbiegeinformation kann ein Sensorsignal oder ein von einem Sensorsignal abgeleitetes Signal verstanden werden.
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Im Schritt des Ermittelns kann die Windrichtung unter Verwendung der zumindest einen Rotorblattbiegeinformation und einer Referenzinformation ermittelt werden. Dabei kann die Referenzinformation eine Rotorblattbiegeinformation bei einer geraden Anströmung des Rotors repräsentieren. Unter einer geraden Anströmung kann verstanden werden, dass die Windrichtung quer zu einer Ausrichtung des Rotors verläuft. Dabei kann eine Richtungskomponente, die quer zur Haupterstreckungsrichtung eines Turms der Windenergieanlage verläuft, für die Windrichtung betrachtet werden. Im Unterschied hierzu weist eine Schräganströmung einen Winkel zur geraden Anströmung auf.
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Ferner kann im Schritt des Ermittelns die Referenzinformation eine Rotorblattbiegeinformation bei einer nach oben oder nach unten zeigenden Ausrichtung des Rotorblatts repräsentieren. So kann die Referenzinformation eine Information über eine Blattbiegung des Rotorblatts repräsentieren, wenn das Rotorblatt senkrecht nach oben oder alternativ senkrecht nach unten weist. So kann die Referenzinformation eine Information über eine Blattbiegung des Rotorblatts repräsentieren, wenn das Rotorblatt parallel oder in einem Toleranzbereich parallel zu einem Turm der Windenergieanlage ausgerichtet ist.
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Im Schritt des Ermittelns kann die Windrichtung unter Verwendung einer einem Extremwert der Rotorblattbiegeinformation zugeordneten Position des Rotorblatts ermittelt werden. Ferner kann im Schritt des Ermittelns die Windrichtung unter Verwendung eines dem Extremwert der Rotorblattbiegeinformation zugeordneten Zeitpunkts ermittelt werden. Insbesondere kann dabei der Extremwert eine maximale Blattbiegung oder eine minimale Blattbiegung repräsentieren. Aufgrund einer Windscherung kann eine maximale Blattbiegung bei frontaler Anströmung oder Geradeanströmung mit einer Ausrichtung des Rotorblatts nach oben auftreten. Unter einer Position des Rotorblatts kann ein Drehwinkel des Rotorblatts verstanden werden. So kann vorteilhaft ein Differenzwinkel zwischen einer Referenzposition des Rotorblatts und einer Position des Rotorblatts, an der ein Extremwert der Rotorblattbiegeinformation ermittelt wird, bestimmt werden. Ein von Null abweichender oder einen Schwellwert überschreitender Differenzwinkel kann eine Schräganströmung repräsentieren.
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Günstig ist es auch, wenn im Schritt des Ermittelns unter Verwendung der Rotorblattbiegeinformation eine Rotorblattposition einer maximalen oder minimalen Blattbiegung des Rotorblatts bestimmt wird. Dabei kann die Windrichtung unter Verwendung der Rotorblattposition der maximalen oder minimalen Blattbiegung des Rotorblatts und/oder unter Verwendung eines Differenzwinkels zwischen der Rotorblattposition der maximalen Blattbiegung des Rotorblatts und einer senkrechten Position des Rotorblatts ermittelt werden. Ferner kann die Windrichtung unter Verwendung der Rotorblattposition der minimalen Blattbiegung des Rotorblatts und/oder unter Verwendung einer Zeitdifferenz zwischen der Rotorblattposition der maximalen Blattbiegung des Rotorblatts und einer senkrechten Position des Rotorblatts ermittelt werden. Dabei kann der Differenzwinkel relativ eine Richtung der Verschiebung oder eine absolute Größe repräsentieren. Die Zeitdifferenz kann relativ eine Richtung der Verschiebung oder eine absolute Größe repräsentieren.
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Die Windrichtung kann im Schritt des Ermittelns unter Verwendung zumindest einer weiteren Rotorblattbiegeinformation ermittelt werden. Dabei kann die weitere Rotorblattbiegeinformation eine weitere Blattbiegung eines weiteren Rotorblatts des Rotors repräsentieren. So kann die Windrichtung unter Verwendung einer Rotorblattbiegeinformation jedes Rotorblatts des Rotors ermittelt werden. So kann die Rotorblattbiegeinformation beispielsweise unter Verwendung einer ersten Rotorblattbiegeinformation eines ersten Rotorblatts des Rotors, einer zweiten Rotorblattbiegeinformation eines zweiten Rotorblatts des Rotors und einer dritten Rotorblattbiegeinformation eines dritten Rotorblatts des Rotors ermittelt werden.
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Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt des Mittelns aufweisen, wobei im Schritt des Mittelns die Rotorblattbiegeinformation über eine Mehrzahl von Rotorblättern des Rotors und ergänzend oder alternativ über eine Mehrzahl von Umdrehungen des Rotors gemittelt wird. Vorteilhaft können Störungen, Messfehler oder Turbulenzen ausgeglichen werden, oder ausgemittelt werden.
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Ferner kann das Verfahren einen Schritt des Bestimmens der zumindest einen Rotorblattbiegeinformation aufweisen. Im Schritt des Bestimmens kann die Rotorblattbiegeinformation unter Verwendung zumindest einer Beschleunigungsinformation bestimmt werden. Dabei kann die Beschleunigungsinformation eine in einem Abstand von einer Drehachse eines Rotors der Windenergieanlage an einem Rotorblatt des Rotors erfasste Beschleunigung des Rotorblatts repräsentieren. Im Schritt des Bestimmens kann die Rotorblattbiegeinformation unter Verwendung zumindest einer Biegemomentinformation bestimmt werden. Dabei kann die Biegemomentinformation ein Blattbiegemoment des Rotorblatts repräsentieren. Allgemeiner formuliert kann die Rotorblattbiegeinformation unter Verwendung eines Sensorsignals bestimmt werden.
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Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt des Bereitstellens einer Führungsgröße für eine Verstelleinrichtung der Windenergieanlage unter Verwendung der Windrichtung aufweisen, um den Rotor zur Windrichtung auszurichten. Dabei kann die Führungsgröße ein Korrektursignal oder ein Steuersignal für die Verstelleinrichtung der Windenergieanlage darstellen. Die Verstelleinrichtung kann eine Ausrichtung der Windenergieanlage ermöglichen. Dabei kann unter einer Ausrichtung der Windenergieanlage eine Ausrichtung einer Gondel oder eine Ausrichtung des Rotors verstanden werden.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines der hier vorgestellten Verfahren in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern beziehungsweise umzusetzen. Das Steuergerät kann Einrichtungen aufweisen, die ausgebildet sind, Schritte einer Variante eines der hier vorgestellten Verfahren in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern beziehungsweise umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Darstellung einer Windenergieanlage mit einem Steuergerät zum Betreiben der Windenergieanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts zum Betreiben einer Windenergieanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Windenergieanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Gleiche oder ähnliche Elemente können in den nachfolgenden Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können.
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1 zeigt eine Darstellung einer Windenergieanlage 100 mit einem Steuergerät 102 zum Betreiben der Windenergieanlage 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Windenergieanlage 100 weist einen Rotor 104 auf, der drei Rotorblätter 106 umfasst. Eine Generatorwelle 108 der Windenergieanlage 100 repräsentiert eine Drehachse 108 des Rotors 104. Die Generatorwelle 108 verbindet einen Generator in einer Gondel 110 der Windenergieanlage 100 mit dem Rotor 104. Die Generatorwelle 108 ist dazu ausgebildet, eine Drehung des Rotors 104 der Windenergieanlage 100 auf einen Rotor des Generators zu übertragen. Die Gondel 110 ist horizontal drehbar auf einem Mast 112 der Windenergieanlage 100 angeordnet.
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An den drei Rotorblättern 106 sind in einem definierten Abstand 114 zu der Generatorwelle 108 beziehungsweise der Drehachse 108 des Rotors 104 jeweils eine Sensoreinrichtung 116 angeordnet. Die Sensoreinrichtung 116 ist ausgebildet, eine Rotorblattbiegeinformation 118 bereitzustellen. Die Sensoreinrichtung 116 ist mit dem Steuergerät 102 verbunden, sodass das Steuergerät 102 zumindest eine Rotorblattbiegeinformation 118 eines Rotorblatts 106 einlesen kann. Die Rotorblattbiegeinformation 118 repräsentiert eine Blattbiegung 120 des Rotorblatts 106. In einem Ausführungsbeispiel stellt die Sensoreinrichtung 116 ein Sensorsignal bereit, mit dem eine Rotorblattbiegeinformation 118 bestimmt werden kann.
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Das Steuergerät 102 ist ausgebildet eine Windrichtung 122 unter Verwendung der zumindest einen Rotorblattbiegeinformation 118 zu ermitteln.
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In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Sensoreinrichtungen 116 der drei Rotorblätter 106 mit dem Steuergerät 102 verbunden, sodass am Steuergerät 102 je eine Rotorblattbiegeinformation 118 der drei Rotorblätter 106 anliegt. Das Steuergerät 102 ist in diesem Fall ausgebildet, die Rotorblattbiegeinformation 118 der drei Rotorblätter 106 über eine Schnittstelle einzulesen.
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Das Steuergerät 102 ist dazu ausgebildet, eine Führungsgröße für eine Stelleinrichtung der Windenergieanlage 100 unter Verwendung der von dem Steuergerät 102 bestimmten Windrichtung 122 zu bestimmen und bereitzustellen, um den Rotor 104 zur Windrichtung 122 auszurichten.
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Die Vorbeifahrt eines Rotorblatts 106 am Turm 112 der Windenergieanlage 100 (Turmschatten), welche sich als kurzzeitige Entlastung des Rotorblatts 106 bemerkbar macht, wird in einem Ausführungsbeispiel genutzt, um eine Schräganströmung des Rotors 104 zu erkennen. Dazu wird in einem Ausführungsbeispiel die Rotorwinkelposition des Turmschattens bei der Vorbeifahrt des Rotorblatts 106 am Turm 112 gemessen und mit Referenzwerten, welche beispielsweise eine Geradeanströmung repräsentieren, verglichen.
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Eine hier beschriebene Windrichtungserkennung arbeitet in einem Ausführungsbeispiel mit Beschleunigungssignalen in den Rotorblättern 106. Die Beschleunigungssignale in den Rotorblättern 106 werden auch als Rotorblattbeschleunigungssignale bezeichnet. In den Beschleunigungssignalen der Rotorblätter 106 ist die Windrichtung 122, aus der die Turbine oder der Rotor 104 angeströmt wird, gemittelt über der kompletten Rotorebene, enthalten. In dem diese Informationen genutzt werden, kann dann die Windenergieanlage 100 deutlich besser als aktuell mit einer Windrichtungserkennung auf der Gondel 110 nachgeführt werden, sodass ein höherer Windenergieertrag erreicht wird. Zusätzlich sind vorteilhaft auch geringere Lasten insbesondere bei hohen Windgeschwindigkeiten durch eine Verringerung der Schräganströmung zu erreichen.
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Erkennungsmerkmale für die Windrichtung 122 sind zum einen der Verlauf des Turmschattens in der Rotorblattbiegeinformation 118, den Beschleunigungssignalen oder auch den Blattbiegemomenten insbesondere in Schlagrichtung sowie die Zeitdifferenzen, bei denen der Turmschatten auftritt bezogen auf das Rotorblatt 106, das gerade den Turmschatten überstreicht. Wird die Anlage schräg angeströmt, dann verändert sich die Zeit, bei der das Rotorblatt 106 die Schwingung erfährt, die durch den Turmschatten hervorgerufen wird. Je größer die Zeitdifferenz verglichen mit dem Zeitpunkt bei exakter Anströmung von vorne ist, ist desto größer ist die Schräganströmung. Des weiteren lässt sich anhand positiver oder negativer Zeitdifferenzen dann entscheiden, ob die Windenergieanlage 100 von links oder rechts angeströmt wird. Da auch Turbulenzen auftreten und die Aussage verfälschen könnten, wird in einem Ausführungsbeispiel zum einen über alle drei Rotorblätter 106 aber auch mehrere Umdrehungen der Mittelwert gebildet.
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Bedingt durch die Windscherung, ist die maximale Beschleunigung beziehungsweise Blattbiegung der Rotorblätter 106 in Schlagrichtung bei exakt frontaler Anströmung genau dann, wenn das Blatt oben steht. Dies verändert sich bei Schräganströmung zu positiven beziehungsweise negativen Blattwinkeln, je nachdem ob die Windenergieanlage 100 von „links“ beziehungsweise „rechts“ angeströmt wird. Da auch hier Turbulenzen die Aussage verfälschen könnten, wird optional zum einen über alle drei Rotorblätter 106 und ergänzend oder alternativ über mehrere Umdrehungen des Rotors 104 ein Mittelwert gebildet.
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Für die Windrichtungserkennung werden in einem Ausführungsbeispiel als Sensoreinrichtung 116 sowohl Beschleunigungssensoren in den Rotorblättern 106 als auch Sensoren, die die Blattbiegung erkennen, verwendet.
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2 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuergeräts 102 zum Betreiben einer Windenergieanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Steuergerät 102 entspricht im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Steuergeräts 102. Bei der Windenergieanlage 100 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel einer in 1 gezeigten Windenergieanlage 100 handeln. Das Steuergerät 102 umfasst in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Schnittstelle 230 zum Einlesen einer Rotorblattbiegeinformation 118, einer Sensorinformationen 232 oder eines davon abgeleiteten Signals, eine optionale Einrichtung 234 zum Bestimmen der Rotorblattbiegeinformation 118 unter Verwendung der Sensorinformation 232, eine optionale Einrichtung 236 des Mittelns, eine Einrichtung 238 des Ermittelns einer Windrichtung 122 sowie eine Schnittstelle 240 zum Bereitstellen einer Führungsgröße 242 für eine Stelleinrichtung der Windenergieanlage.
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Bei der Sensorinformation 232 handelt es sich je nach Ausführungsbeispiel um eine Beschleunigungsinformation oder um eine Biegemomentinformation. Dabei repräsentiert eine Bescheinigungsinformation eine in einem Abstand von einer Drehachse eines Rotors der Windenergieanlage an einem Rotorblatt des Rotors erfasste Beschleunigung des Rotorblatts. Die Biegemomentinformation repräsentiert ein Blattbiegemoment des Rotorblatts.
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In einem Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 238 zum Ermitteln der Windrichtung 122 ausgebildet, die Windrichtung 122 unter Verwendung der Rotorblattbiegeinformation 118 und einer Referenzinformation 244 zu ermitteln. Die Referenzinformation 244 repräsentiert eine Rotorblattbiegeinformation bei einer geraden Anströmung des Rotors der Windenergieanlage. So kann eine aktuelle Rotorblattbiegeinformation 118 mit der Referenzinformation 244 verglichen werden. Dabei repräsentiert insbesondere in einem Ausführungsbeispiel die Referenzinformation 244 eine Rotorblattbiegeinformation bei einer Ausrichtung des betreffenden Rotorblatts oben oder unten, das heißt bei einer Ausrichtung parallel beziehungsweise in Verlängerung des Turms der Windenergieanlage.
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Die Einrichtung 238 zum Ermitteln der Windrichtung 122 ist in einem Ausführungsbeispiel des Steuergeräts 102 ausgebildet, die Windrichtung 122 unter Verwendung einer Position des Rotorblatts, die einem Extremwert der Rotorblattbiegeinformation zugeordnet ist, oder eines Zeitpunkts, der einem Extremwert der Rotorblattbiegeinformation zugeordnet ist, zu ermitteln. Dabei handelt es sich bei dem Extremwert um eine maximale Blattbiegung beziehungsweise eine minimale Blattbiegung eines Rotorblatts beziehungsweise ein Sensorsignal beziehungsweise eine Sensorinformation, die eine maximale beziehungsweise minimale Blattbiegung des Rotorblatts repräsentiert.
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Optional wird in der Einrichtung 238 zum Ermitteln der Windrichtung 122 eine Rotorblattposition, also eine Position des Rotorblatts bestimmt, bei der eine maximale oder minimale Blattbiegung des Rotorblatts auftritt, wobei die Windrichtung 122 unter Verwendung der so bestimmten Rotorblattposition der maximalen oder minimalen Blattbiegung ermittelt wird. Dabei kann ein Differenzwinkel ermittelt werden, der eine Abweichung der Rotorblattposition mit einer maximalen oder minimalen Blattbiegung von einer senkrechten Ausrichtung des Rotorblatts repräsentiert. Alternativ kann ein Zeitpunkt bestimmt werden, an dem die Blattbiegung des Rotorblatts ein Maximum oder ein Minimum erreicht, und der so bestimmte Zeitpunkts mit einem weiteren Zeitpunkt, der einer senkrechten Ausrichtung des Rotorblatts entspricht, verglichen werden. Der so bestimmte Differenzwinkel beziehungsweise das so bestimmte Zeitintervall kann genutzt werden, um in der Einrichtung 238 zum Ermitteln die Windrichtung zu bestimmen. Dabei kann entweder ein Vorlauf beziehungsweise Nachlauf festgestellt werden und somit eine Änderungsrichtung der Ausrichtung des Rotors zur Windrichtung bestimmt werden als eine relative Größe oder alternativ auch als eine absolute Größe, um einen Änderungswinkel zu bestimmen, der als Führungsgröße bereitgestellt werden kann.
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Optional ist die Einrichtung 238 zum Ermitteln ausgebildet, die Windrichtung 122 unter Verwendung einer Mehrzahl von Rotorblattbiegeinformation 118 zu ermitteln. So kann eine Rotorblattbiegeinformation 118 einer Mehrzahl von Rotorblättern verwendet werden, um die Windrichtung 122 zu ermitteln.
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Die optionale Einrichtung 236 zum Mitteln ist ausgebildet, die Rotorblattbiegeinformation 118 über eine Mehrzahl von Rotorblättern des Rotors oder über eine Mehrzahl von Umdrehungen des Rotors zu mitteln. Vorteilhaft werden dadurch Turbulenzen und andere Störgrößen herausgefiltert beziehungsweise herausgemittelt.
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In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Steuergerät 102 eine Einrichtung 234 zum Bestimmen der Rotorblattbiegeinformation 118 auf. Die Einrichtung 234 zum Bestimmen ist ausgebildet, unter Verwendung zumindest einer Sensorinformation 232 die Rotorblattbiegeinformation 118 zu bestimmen.
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Die Schnittstelle 240 zum Bereitstellen ist ausgebildet, die Führungsgröße 242 für eine Stelleinrichtung der Windenergieanlage unter Verwendung der Windrichtung 122 zu bestimmen und bereitzustellen, um den Rotor zur Windrichtung auszurichten, d.h. eine Geradeanströmung des Rotors der Windenergieanlage zu erzielen.
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Eine Sensoreinrichtung 116 ist mit der Schnittstelle 230 verbunden. Die Sensoreinrichtung ist ausgebildet, ein Signal, welches eine Biegung des Rotorblatts repräsentiert oder ein davon abgeleitetes Signal bereitzustellen. So ist die Sensoreinrichtung 116 ausgebildet, an der Schnittstelle 230 eine Rotorblattbiegeinformation 118 und ergänzend oder alternativ eine Sensorinformation 232 bereitzustellen. Bei der Sensorinformation 232 handelt es sich beispielsweise um ein Beschleunigungssignal oder ein Biegemoment, welches an einem der Rotorblätter der Windenergieanlage erfasst wurde.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 350 zum Betreiben einer Windenergieanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei der Windenergieanlage kann es sich um ein Ausführungsbeispiel einer in 1 gezeigten Windenergieanlage 100 handeln. Das Verfahren 350 kann beispielsweise auf einem Steuergerät ausgeführt werden, wie dieses als Steuergerät 102 in 1 oder 2 gezeigt ist.
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Das Verfahren 350 weist zumindest einen Schritt 352 des Ermittelns einer Windrichtung unter Verwendung zumindest einer Rotorblattbiegeinformation auf.
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In optionalen Erweiterungen des hier dargestellten Ausführungsbeispiels des Verfahrens 350 umfasst das Verfahren 350 wie hier dargestellt weitere Schritte. In einem Schritt 354 des Mittelns wird die Rotorblattbiegeinformation über eine Mehrzahl von Rotorblättern des Rotors oder über eine Mehrzahl von Umdrehungen des Rotors gemittelt. In einem Schritt 356 des Bestimmens wird die zumindest eine Rotorblattbiegeinformation unter Verwendung einer Beschleunigungsinformation oder einer Biegemomentinformation bestimmt. In einem Schritt 358 des Bereitstellens wird eine Führungsgröße für eine Stelleinrichtung der Windenergieanlage unter Verwendung der Windrichtung bereitgestellt. Dabei weist je nach Ausführungsbeispiel das Verfahren 350 neben dem Schritt 352 des Ermittelns einen oder mehrere der hier dargestellten optionalen Schritte auf.
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Als einen Aspekt schafft das Verfahren 350 eine Windrichtungserkennung aus Beschleunigungssignalen in den Rotorblättern einer Windenergieanlage.
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Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt und können miteinander kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Windenergieanlage
- 102
- Steuergerät
- 104
- Rotor
- 106
- Rotorblatt
- 108
- Drehachse, Generatorwelle
- 110
- Gondel
- 112
- Turm
- 114
- Abstand
- 116
- Sensoreinrichtung
- 118
- Rotorblattbiegeinformation
- 120
- Blattbiegung
- 122
- Windrichtung
- 230
- Schnittstelle zum Einlesen
- 232
- Sensorinformation
- 234
- Einrichtung zum Bestimmen
- 236
- Einrichtung zum Mitteln
- 238
- Einrichtung zum Ermitteln
- 240
- Schnittstelle zum Bereitstellen
- 242
- Führungsgröße
- 244
- Referenzinformation
- 350
- Verfahren
- 352
- Schritt des Ermittelns
- 354
- Schritt des Mittelns
- 356
- Schritt des Bestimmens
- 358
- Schritt des Bereitstellens
