DE102017118412A1

DE102017118412A1 - Rotor blade adjustment system for a wind turbine

Info

Publication number: DE102017118412A1
Application number: DE102017118412.0A
Authority: DE
Inventors: Ronald Horstjan; Michael Jörgens; Gysbert Meinen; Tobias BÜLTEL; Jan de Veen
Original assignee: SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Current assignee: SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2019-02-14

Abstract

Rotorblattverstellsystem für eine Windkraftanlage, mit mehreren Rotorblattverstellantrieben (37), mittels welchen jeweils ein Rotorblatt (11, 12, 13) um eine Blattachse (14) drehbar ist, mehreren Rotorblattsteuervorrichtungen (20, 21, 22), mittels welchen jeweils einer der Rotorblattverstellantriebe (37) steuerbar ist, die über die Rotorblattsteuervorrichtungen (20, 21, 22) aus einem elektrischen Wechselstromnetz (23) mit elektrischer Energie versorgbar sind, und mehreren elektrischen Energiespeichern (46, 47), von welchen bei Ausfall des elektrischen Wechselstromnetzes (23) die Rotorblattverstellantriebe (37) mit elektrischer Energie versorgbar sind, wobei die elektrischen Energiespeicher (46, 47) zu einer an jeder der Rotorblattsteuervorrichtungen (20, 21, 22) angeschlossenen Energiespeicheranordnung zusammengeschaltet sind.

Rotor blade adjustment system for a wind power plant, with a plurality of rotor blade pitch drives (37), by means of which one rotor blade (11, 12, 13) is rotatable about a blade axis (14), a plurality of rotor blade control devices (20, 21, 22), by means of which in each case one of the rotor blade pitch drives ( 37) is controllable, which can be supplied via the rotor blade control devices (20, 21, 22) from an electrical AC network (23) with electrical energy, and a plurality of electrical energy stores (46, 47), of which in case of failure of the AC electrical network (23) Rotor blade adjusting drives (37) can be supplied with electrical energy, wherein the electrical energy storage (46, 47) are interconnected to an energy storage device connected to each of the rotor blade control devices (20, 21, 22).

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotorblattverstellsystem für eine Windkraftanlage, mit mehreren Rotorblattverstellantrieben, mittels welchen jeweils ein Rotorblatt um eine Blattachse drehbar ist, mehreren Rotorblattsteuervorrichtungen, mittels welchen jeweils einer der Rotorblattverstellantriebe steuerbar ist, die über die Rotorblattsteuervorrichtungen aus einem elektrischen Wechselstromnetz mit elektrischer Energie versorgbar sind, und mehreren elektrischen Energiespeichern, von welchen bei Ausfall des elektrischen Wechselstromnetzes die Rotorblattverstellantriebe, vorzugsweise über die oder über einen Teil der Rotorblattsteuervorrichtungen, mit elektrischer Energie versorgbar sind.The invention relates to a rotor blade adjustment system for a wind power plant, with a plurality of rotor blade pitch drives, by means of which one rotor blade is rotatable about a blade axis, a plurality of rotor blade control devices, by means of which one of the Rotorblattverstellantriebe is controllable, which are supplied via the rotor blade control devices from an electrical AC mains with electrical energy, and a plurality of electrical energy storage devices, of which in the event of failure of the electrical AC network, the rotor blade adjustment drives, preferably via or over a part of the rotor blade control devices, can be supplied with electrical energy.

Die Energieversorgung eines Rotorblattverstellsystems erfolgt im bestimmungsgemäßen Betrieb durch ein elektrisches Wechselstromnetz. Falls dieses ausfällt oder gestört ist, muss die Energieversorgung für eine vorbestimmte Mindestzeitdauer durch elektrische Energiespeicher sichergestellt werden, um die Rotorblätter in eine sichere Position (Fahnenstellung) drehen zu können. Die elektrischen Energiespeicher umfassen dabei in der Regel Akkumulatoren oder Kondensatoren. Ferner besteht der Wunsch, dass der Ausfall eines Rotorblattverstellantriebs nicht den Ausfall eines weiteren Rotorblattverstellantriebs zur Folge hat (Vermeidung von Ausfällen aufgrund gemeinsamer Ursache). Dieser Wunsch soll auch bei Ausfall des elektrischen Wechselstromnetzes erfüllt werden können. Ein herkömmliches Rotorblattverstellsystem weist daher für jeden Rotorblattverstellantrieb einen separaten elektrischen Energiespeicher auf, sodass bei Ausfall des elektrischen Wechselstromnetzes und bei Ausfall eines der elektrischen Energiespeicher, was zum Ausfall des zugehörigen Rotorblattverstellantriebs führt, der oder die anderen Rotorblattverstellantriebe noch betrieben werden können. Bei einer Windkraftanlage mit drei Rotorblättern werden somit drei elektrische Energiespeicher eingesetzt. Ein derartiges Rotorblattverstellsystem ist z.B. aus der DE 10 2009 025 747 A1 bekannt.The power supply of a rotor blade adjustment system is carried out in normal operation by an electrical AC mains. If this fails or is disturbed, the power supply for a predetermined minimum period of time must be ensured by electrical energy storage to rotate the rotor blades in a safe position (flag position) can. The electrical energy storage devices usually comprise accumulators or capacitors. Furthermore, there is a desire that the failure of a Rotorblattverstellantriebs not the failure of another Rotorblattverstellantriebs result (avoiding common cause failures). This wish should be able to be met even in the event of a failure of the electrical AC mains. A conventional rotor blade adjustment system therefore has a separate electrical energy store for each rotor blade adjustment drive, so that in the event of failure of the electrical AC network and in the event of failure of one of the electrical energy storage units, which leads to failure of the associated rotor blade adjustment drive, the one or the other rotor blade adjustment drives can still be operated. In a wind turbine with three rotor blades thus three electrical energy storage are used. Such a Rotorblattverstellsystem is for example from the DE 10 2009 025 747 A1 known.

Aus Sicherheitsgründen ist es gewünscht, dass bei Ausfall des elektrischen Wechelstromnetzes eine redundante Energieversorgung durch elektrische Energiespeicher zur Verfügung steht, falls einer der elektrischen Energiespeicher ausfallen sollte. Würde zur Erfüllung dieses Wunsches unter Berücksichtigung der Vermeidung von Ausfällen aufgrund gemeinsamer Ursache jeder elektrische Energiespeicher redundant vorgesehen, ergäben sich für eine Windkraftanlage mit drei Rotorblättern insgesamt sechs elektrische Energiespeicher. Hierdurch würden aber sowohl das Gewicht des als auch die Kosten für das Rotorblattverstellsystem in unerwünschter Weise ansteigen.For safety reasons, it is desired that in the event of failure of the electrical alternating current network, a redundant power supply is available through electrical energy stores if one of the electrical energy stores should fail. If each electrical energy store were to be redundantly provided for the fulfillment of this requirement, taking into account the avoidance of failures due to a common cause, a total of six electrical energy stores would result for a wind turbine with three rotor blades. However, both the weight and the costs for the rotor blade adjustment system would undesirably increase as a result.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung insbesondere die Aufgabe zugrunde, bei einem Rotorblattverstellsystem der eingangs genannten Art im Falle eines Ausfalles des elektrischen Wechselstromnetzes eine Redundanz der Energieversorgung durch elektrische Energiespeicher gewichtsarm und kostengünstig realisieren zu können. Bevorzugt soll, insbesondere ferner, der Ausfall mehrerer Rotorblattverstellantriebe aufgrund des Ausfalls eines elektrischen Energiespeichers vermieden werden können.Proceeding from this, the invention is particularly based on the object to be able to realize a redundancy of the energy supply by electrical energy storage low-weight and low cost at a Rotorblattverstellsystem of the type mentioned in case of failure of the electrical AC network. Preferably, in particular further, the failure of several Rotorblattverstellantriebe due to the failure of an electrical energy storage device can be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Rotorblattverstellsystem nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.This object is achieved with a Rotorblattverstellsystem according to claim 1. Preferred developments of the invention are given in the subclaims and in the following description.

Das eingangs genannte Rotorblattverstellsystem für eine Windkraftanlage, mit mehreren Rotorblattverstellantrieben, mittels welchen jeweils ein Rotorblatt um eine Blattachse drehbar ist, mehreren Rotorblattsteuervorrichtungen, mittels welchen jeweils einer der Rotorblattverstellantriebe steuerbar ist, die über die Rotorblattsteuervorrichtungen aus einem elektrischen Wechselstromnetz mit elektrischer Energie versorgbar sind, und mehreren elektrischen Energiespeichern, von welchen bei Ausfall des elektrischen Wechselstromnetzes die Rotorblattverstellantriebe, vorzugsweise über die oder über einen Teil der Rotorblattsteuervorrichtungen, mit elektrischer Energie versorgbar sind, ist erfindungsgemäß insbesondere dadurch weitergebildet, dass die elektrischen Energiespeicher zu einer an alle oder an jeder der Rotorblattsteuervorrichtungen angeschlossenen Energiespeicheranordnung zusammengeschaltet sind. Vorteilhaft umfasst die Energiespeicheranordnung die, insbesondere zusammengeschalteten, elektrischen Energiespeicher.The above-mentioned Rotorblattverstellsystem for a wind turbine, with several Rotorblattverstellantrieben, by means of which a rotor blade is rotatable about a blade axis, a plurality of rotor blade control devices, by means of which one of the Rotorblattverstellantriebe is controllable, which are supplied via the rotor blade control devices from an electrical AC mains with electrical energy, and a plurality of electrical energy storage devices, which in case of failure of the electrical AC power the Rotorblattverstellantriebe, preferably over or over a part of the rotor blade control devices, are supplied with electrical energy, according to the invention further developed in particular by the fact that the electrical energy storage connected to one or all of the rotor blade control devices Energy storage device are interconnected. Advantageously, the energy storage arrangement comprises, in particular interconnected, electrical energy storage.

Da die elektrischen Energiespeicher zu der Energiespeicheranordnung zusammengeschaltet sind, die an alle oder an jeder der Rotorblattsteuervorrichtungen angeschlossen ist, können die Rotorblattverstellantriebe bei Ausfall des elektrischen Wechselstromnetzes von der Energiespeicheranordnung auch dann noch mit elektrischer Energie versorgt werden, wenn einer oder mehrere der elektrischen Energiespeicher ausgefallen ist oder sind, solange einer oder wenigstens einer der elektrischen Energiespeicher nicht ausgefallen ist. Somit ist eine Redundanz der Energieversorgung durch die elektrischen Energiespeicher in Bezug auf alle Rotorblattverstellantriebe selbst dann realisierbar, wenn lediglich zwei elektrische Energiespeicher eingesetzt werden. Zwar sollte jeder der elektrischen Energiespeicher in der Lage sein, alle Rotorblattverstellantriebe gleichzeitig mit elektrischer Energie versorgen zu können, sodass jeder der elektrischen Energiespeicher bevorzugt eine größere Kapazität als ein herkömmlicher Energiespeicher aufweist, dennoch lassen sich das Gewicht und die Kosten bei der erfindungsgemäßen Lösung im Vergleich zum Stand der Technik gering halten. Insbesondere führt der Ausfall von einem der elektrischen Energiespeicher nicht zum Ausfall von einem oder mehreren der Rotorblattverstellantriebe.Since the electrical energy storage are interconnected to the energy storage device, which is connected to all or each of the rotor blade control devices, the Rotorblattverstellantriebe in case of failure of the electrical AC network of the energy storage device can still be supplied with electrical energy even if one or more of the electrical energy storage has failed or are, as long as one or at least one of the electrical energy storage has not failed. Thus, a redundancy of the power supply by the electrical energy storage in relation to all Rotorblattverstellantriebe even if only two electrical energy storage can be used. Although each of the electrical energy storage device should be able to supply all rotor blade adjustment drives with electrical energy at the same time, so that each of the electrical energy storage devices preferably has a larger capacity than a conventional energy storage device, nevertheless The weight and cost of the solution according to the invention can be kept low in comparison to the prior art. In particular, the failure of one of the electrical energy storage does not lead to the failure of one or more of the Rotorblattverstellantriebe.

Bevorzugt sind die elektrischen Energiespeicher parallel und/oder redundant, vorzugsweise zu der Energiespeicheranordnung, zusammengeschaltet. Durch das Parallelschalten der elektrischen Energiespeicher zueinander ist eine Redundanz derselben insbesondere relativ einfach realisierbar.Preferably, the electrical energy storage parallel and / or redundant, preferably to the energy storage device, interconnected. By the parallel connection of the electrical energy storage to each other a redundancy of the same is particularly easy to implement.

Gemäß einer Weiterbildung sind die elektrischen Energiespeicher rückwirkungsfrei zusammengeschaltet und/oder elektrisch voneinander entkoppelt. Dies bietet den Vorteil, dass unterschiedliche Spannungsniveaus der elektrischen Energiespeicher nicht zu Ausgleichströmen zwischen den elektrischen Energiespeichern führen, was die Funktion der Energiespeicheranordnung beeinträchtigen könnte. Ferner ist es durch die Rückwirkungsfreiheit und/oder elektrische Entkopplung möglich, die elektrischen Energiespeicher unabhängig voneinander zu laden.According to one embodiment, the electrical energy storage are connected together without feedback and / or electrically decoupled from each other. This offers the advantage that different voltage levels of the electrical energy storage do not lead to balancing currents between the electrical energy storage, which could affect the function of the energy storage device. Furthermore, it is possible by the reaction freedom and / or electrical decoupling to charge the electrical energy storage independently.

Gemäß einer Ausgestaltung weist jeder der elektrischen Energiespeicher zwei Pole auf. Insbesondere weist jeder der elektrischen Energiespeicher einen ersten Pol und einen zweiten Pol auf. Vorteilhaft sind gleichnamige Pole der elektrischen Energiespeicher, insbesondere zu jeweils einem Knoten der Energiespeicheranordnung, zusammengeschaltet. Bevorzugt sind die ersten Pole der elektrischen Energiespeicher zu einem ersten Knoten der Energiespeicheranordnung zusammengeschaltet. Vorzugsweise sind die zweiten Pole der elektrischen Energiespeicher zu einem zweiten Knoten der Energiespeicheranordnung zusammengeschaltet. Vorteilhaft sind die ersten Pole der elektrischen Energiespeicher über jeweils ein oder wenigstens ein, vorzugsweise erstes, elektrisches Entkopplungselement, insbesondere zu dem ersten Knoten der Energiespeicheranordnung, zusammengeschaltet. Zusätzlich oder alternativ sind z.B. die zweiten Pole der elektrischen Energiespeicher über jeweils ein oder wenigstens ein, vorzugsweise zweites, elektrisches Entkopplungselement, insbesondere zu dem zweiten Knoten der Energiespeicheranordnung, zusammengeschaltet. Jedes dieser elektrischen Entkopplungselemente umfasst oder ist z.B. eine oder wenigstens eine Diode. Die elektrischen Entkopplungselemente gewährleisten insbesondere die Rückwirkungsfreiheit und/oder die elektrische Entkopplung. Vorteilhaft umfasst die Energiespeicheranordnung diese elektrischen Entkopplungselemente. Beispielsweise wird jedes dieser elektrischen Entkopplungselemente als elektrisches Energiespeicher-Entkopplungselement bezeichnet.According to one embodiment, each of the electrical energy storage on two poles. In particular, each of the electrical energy stores has a first pole and a second pole. Advantageously, the same pole of the electrical energy storage, in particular to each node of the energy storage device, interconnected. Preferably, the first poles of the electrical energy storage are connected together to form a first node of the energy storage device. Preferably, the second poles of the electrical energy storage are connected together to form a second node of the energy storage device. Advantageously, the first poles of the electrical energy storage are interconnected via in each case one or at least one, preferably first, electrical decoupling element, in particular to the first node of the energy storage arrangement. Additionally or alternatively, e.g. the second poles of the electrical energy storage via one or at least one, preferably second, electrical decoupling element, in particular to the second node of the energy storage device, interconnected. Each of these electrical decoupling elements comprises or is e.g. one or at least one diode. The electrical decoupling elements ensure in particular the absence of feedback and / or electrical decoupling. Advantageously, the energy storage arrangement comprises these electrical decoupling elements. For example, each of these electrical decoupling elements is referred to as an electrical energy storage decoupling element.

Die Pole jedes elektrischen Energiespeichers umfassen bevorzugt einen Pluspol und einen Minuspol. Gemäß einer ersten Alternative ist beispielsweise der erste Pol jedes elektrischen Energiespeichers ein Pluspol und der zweite Pol jedes elektrischen Energiespeichers ein Minuspol. Gemäß einer zweiten Alternative ist beispielsweise der erste Pol jedes elektrischen Energiespeichers ein Minuspol und der zweite Pol jedes elektrischen Energiespeichers ein Pluspol.The poles of each electrical energy store preferably comprise a positive pole and a negative pole. According to a first alternative, for example, the first pole of each electrical energy store is a positive pole and the second pole of each electrical energy store is a negative pole. For example, according to a second alternative, the first pole of each electrical energy store is a negative pole and the second pole of each electrical energy store is a plus pole.

Gemäß einer Weiterbildung weist jede der Rotorblattsteuervorrichtungen eine dem jeweiligen Rotorblattverstellantrieb vorgeschaltete Ausgangsstufe, einen dieser Ausgangsstufe vorgeschalteten Gleichstromzwischenkreis und eine diesem Gleichstromzwischenkreis vorgeschaltete, vorzugsweise gleichrichtende, Eingangsstufe auf, die insbesondere, vorzugsweise eingangsseitig, durch das elektrische Wechselstromnetz mit elektrischer Energie versorgbar ist. Die Ausgangsstufe jeder Rotorblattsteuervorrichtung bildet oder umfasst vorzugsweise einen Wechselrichter oder einen Pulsweitenmodulator. Vorteilhaft bildet oder umfasst die Eingangsstufe jeder Rotorblattsteuervorrichtung einen Gleichrichter. Insbesondere umfasst der Gleichstromzwischenkreis jeder Rotorblattsteuervorrichtung einen oder wenigstens einen Kondensator (Zwischenkreiskondensator). Vorteilhaft umfasst jede der Rotorblattsteuervorrichtungen eine Steuereinheit, mittels welcher insbesondere die Ausgangsstufe der jeweiligen Rotorblattsteuervorrichtung steuerbar. Bevorzugt ist ferner die Eingangsstufe jeder Rotorblattsteuervorrichtung mit der jeweiligen Steuereinheit steuerbar. Vorzugsweise bildet oder umfasst jede der Rotorblattsteuervorrichtungen einen Umrichter. Jeder der Umrichter umfasst insbesondere die jeweilige Eingangsstufe, den jeweiligen Gleichstromzwischenkreis und die jeweilige Ausgangsstufe. Bevorzugt umfasst jeder der Umrichter ferner die jeweilige Steuereinheit. Jede der Steuereinheiten ist vorzugsweise mit einer Betriebssteuereinrichtung der oder einer Windkraftanlage verbunden oder verbindbar. Vorteilhaft ist jede der Steuereinheiten vorzugsweise mittels der Betriebssteuereinrichtung steuerbar. Die Betriebssteuereinrichtung bildet insbesondere eine übergeordnete Steuerung für den Betrieb der Windkraftanlage.According to a further development, each of the rotor blade control devices has an output stage upstream of the respective rotor blade adjustment drive, a DC intermediate circuit connected upstream of this output stage and a preferably rectifying input stage upstream of this DC intermediate circuit which can be supplied with electrical energy, in particular preferably on the input side, by the electrical AC network. The output stage of each rotor blade control device preferably constitutes or comprises an inverter or a pulse width modulator. Advantageously, the input stage of each rotor blade control device forms or comprises a rectifier. In particular, the DC intermediate circuit of each rotor blade control device comprises one or at least one capacitor (DC link capacitor). Advantageously, each of the rotor blade control devices comprises a control unit, by means of which, in particular, the output stage of the respective rotor blade control device can be controlled. Preferably, the input stage of each rotor blade control device is also controllable with the respective control unit. Preferably, each of the rotor blade control devices forms or includes an inverter. Each of the inverters comprises in particular the respective input stage, the respective DC intermediate circuit and the respective output stage. Preferably, each of the inverters further comprises the respective control unit. Each of the control units is preferably connected or connectable to an operation control device of the or a wind turbine. Advantageously, each of the control units is preferably controllable by means of the operating control device. The operating control device forms in particular a higher-level control for the operation of the wind turbine.

Gemäß einer Ausgestaltung umfassen die elektrischen Energiespeicher jeweils einen oder mehrere Akkumulatoren und/oder einen oder mehrere Kondensatoren. Diese Bauelemente haben sich als elektrische Energiespeicher für Rotorblattverstellsysteme von Windenergieanlagen bewährt. Bevorzugt ist von den elektrischen Energiespeichern jeweils ein elektrischer Gleichstrom abgebbar oder lieferbar. Insbesondere bilden oder umfassen die elektrischen Energiespeicher jeweils eine oder wenigstens eine elektrische Gleichstromquelle. Vorzugsweise ist von der Energiespeicheranordnung ein elektrischer Gleichstrom abgebbar oder lieferbar. Insbesondere bildet oder umfasst die Energiespeicheranordnung eine oder wenigstens eine Gleichstromquelle.According to one embodiment, the electrical energy stores each comprise one or more accumulators and / or one or more capacitors. These components have proven themselves as electrical energy storage for Rotorblattverstellsysteme of wind turbines. Preferably, one of each of the electrical energy stores electrical DC output or deliverable. In particular, the electrical energy stores each form or comprise one or at least one electrical DC source. Preferably, an electrical direct current can be delivered or delivered by the energy storage arrangement. In particular, the energy storage arrangement forms or comprises one or at least one DC power source.

Gemäß einer Weiterbildung bildet jeder der Rotorblattverstellantriebe einen Wechselstromantrieb oder Gleichstromantrieb. Bevorzugt umfasst jeder der Rotorblattverstellantriebe einen oder wenigstens einen elektrischen Motor (Elektromotor), der beispielsweise ein Wechselstrommotor oder ein Gleichstrommotor ist. Vorteilhaft umfasst jeder der Rotorblattverstellantriebe ein zwischen seinen elektrischen Motor und das jeweilige Rotorblatt geschaltetes Getriebe.According to a development, each of the rotor blade pitch drives forms an AC drive or DC drive. Preferably, each of the Rotorblattverstellantriebe comprises one or at least one electric motor (electric motor), which is for example an AC motor or a DC motor. Advantageously, each of the rotor blade adjusting drives comprises a gearbox connected between its electric motor and the respective rotor blade.

Gemäß einer Ausgestaltung sind die Gleichstromzwischenkreise zu einer Gleichstromzwischenkreisanordnung zusammengeschaltet, die insbesondere an die Energiespeicheranordnung angeschlossenen ist. Hierbei wird sich zunutze gemacht, dass bei Ausfall des elektrischen Wechselstromnetzes an alle Gleichstromzwischenkreise die gleiche oder dieselbe elektrische Gleichspannung angelegt werden kann, um die Rotorblätter jeweils in eine sichere Position zu drehen, sodass sich die Gleichstromzwischenkreise gut zur Einspeisung eines von der Energiespeicheranordnung gelieferten Gleichstroms eignen. Vorteilhaft umfasst die Gleichstromzwischenkreisanordnung die, insbesondere zusammengeschalteten, Gleichstromzwischenkreise.According to one embodiment, the DC intermediate circuits are connected together to form a DC intermediate circuit arrangement, which is in particular connected to the energy storage arrangement. In this case, it is taken advantage of the fact that in case of failure of the AC electrical network to all DC intermediate circuits the same or the same DC electrical voltage can be applied to rotate the rotor blades each in a safe position, so that the DC intermediate circuits are well suited for feeding a supplied from the energy storage device DC , Advantageously, the DC intermediate circuit arrangement, in particular interconnected, DC intermediate circuits.

Bevorzugt sind die Gleichstromzwischenkreise parallel, vorzugsweise zu der Gleichstromzwischenkreisanordnung, zusammengeschaltet. Ein solches Parallelschalten der Gleichstromzwischenkreise zueinander ist insbesondere relativ einfach realisierbar.Preferably, the DC intermediate circuits are connected in parallel, preferably to the DC intermediate circuit arrangement, interconnected. Such a parallel connection of the DC intermediate circuits to one another is in particular relatively easy to implement.

Gemäß einer Weiterbildung sind die Gleichstromzwischenkreise rückwirkungsfrei zusammengeschaltet und/oder elektrisch voneinander entkoppelt. Dies bietet den Vorteil, dass unterschiedliche Spannungsniveaus der Gleichstromzwischenkreise, die z.B. im bestimmungsgemäßen Betrieb der Rotorblattsteuervorrichtungen bei vorhandenem Wechselstromnetz auftreten können, nicht zu Ausgleichströmen zwischen den Gleichstromzwischenkreisen führen, was die Funktion der Rotorblattsteuervorrichtungen beeinträchtigen könnte.According to one embodiment, the DC intermediate circuits are interconnected without feedback and / or electrically decoupled from each other. This offers the advantage that different voltage levels of the DC intermediate circuits, e.g. can not occur in the normal operation of the rotor blade control devices with existing AC mains, do not lead to balancing currents between the DC intermediate circuits, which could affect the function of the rotor blade control devices.

Gemäß einer Ausgestaltung weist jeder der Gleichstromzwischenkreise zwei Pole auf. Insbesondere weist jeder der Gleichstromzwischenkreise einen ersten Pol und einen zweiten Pol auf. Vorteilhaft sind gleichnamige Pole der Gleichstromzwischenkreise, insbesondere zu jeweils einem Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung, zusammengeschaltet. Bevorzugt sind die ersten Pole der Gleichstromzwischenkreise zu einem ersten Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung zusammengeschaltet. Vorzugsweise sind die zweiten Pole der Gleichstromzwischenkreise zu einem zweiten Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung zusammengeschaltet. Vorteilhaft sind die ersten Pole der Gleichstromzwischenkreise über jeweils ein oder wenigstens ein, vorzugsweise erstes, elektrisches Entkopplungselement, insbesondere zu dem ersten Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung, zusammengeschaltet. Zusätzlich oder alternativ sind z.B. die zweiten Pole der Gleichstromzwischenkreise über jeweils ein oder wenigstens ein, vorzugsweise zweites, elektrisches Entkopplungselement, insbesondere zu dem zweiten Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung, zusammengeschaltet. Jedes dieser elektrischen Entkopplungselemente umfasst oder ist z.B. eine oder wenigstens eine Diode. Die elektrischen Entkopplungselemente gewährleisten insbesondere die Rückwirkungsfreiheit und/oder die elektrische Entkopplung. Vorteilhaft umfasst die Gleichstromzwischenkreisanordnung diese elektrischen Entkopplungselemente. Beispielsweise wird jedes dieser elektrischen Entkopplungselemente als elektrisches Gleichstromzwischenkreis-Entkopplungselement bezeichnet. Der oder der wenigstens eine Zwischenkreiskondensator jedes Gleichstromzwischenkreises ist insbesondere zwischen die beiden Pole des jeweiligen Gleichstromzwischenkreises geschaltet.According to one embodiment, each of the DC intermediate circuits has two poles. In particular, each of the DC intermediate circuits has a first pole and a second pole. Advantageously, the same pole of the DC intermediate circuits, in particular to each node of the DC link arrangement, interconnected. Preferably, the first poles of the DC intermediate circuits are connected together to form a first node of the DC intermediate circuit arrangement. Preferably, the second poles of the DC intermediate circuits are interconnected to a second node of the DC link arrangement. Advantageously, the first poles of the DC intermediate circuits are interconnected via in each case one or at least one, preferably first, electrical decoupling element, in particular to the first node of the DC intermediate circuit arrangement. Additionally or alternatively, e.g. the second poles of the DC intermediate circuits via each one or at least one, preferably second, electrical decoupling element, in particular to the second node of the DC link arrangement, interconnected. Each of these electrical decoupling elements comprises or is e.g. one or at least one diode. The electrical decoupling elements ensure in particular the absence of feedback and / or electrical decoupling. Advantageously, the DC link arrangement comprises these electrical decoupling elements. For example, each of these electrical decoupling elements is referred to as a DC electrical DC decoupling element. The or at least one DC link capacitor of each DC intermediate circuit is in particular connected between the two poles of the respective DC intermediate circuit.

Die Knoten der Energiespeicheranordnung sind bevorzugt an die Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung angeschlossen. Vorzugsweise ist der erste Knoten der Energiespeicheranordnung an den ersten Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung angeschlossen. Vorteilhaft fällt der erste Knoten der Energiespeicheranordnung mit dem ersten Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung zusammen. Vorzugsweise ist der zweite Knoten der Energiespeicheranordnung an den zweiten Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung angeschlossen. Vorteilhaft fällt der zweite Knoten der Energiespeicheranordnung mit dem zweiten Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung zusammen.The nodes of the energy storage arrangement are preferably connected to the nodes of the DC link arrangement. Preferably, the first node of the energy storage device is connected to the first node of the DC link arrangement. Advantageously, the first node of the energy storage device coincides with the first node of the DC link arrangement. Preferably, the second node of the energy storage device is connected to the second node of the DC link arrangement. Advantageously, the second node of the energy storage device coincides with the second node of the DC intermediate circuit arrangement.

Die Pole jedes Gleichstromzwischenkreises umfassen bevorzugt einen Pluspol und einen Minuspol. Gemäß einer ersten Alternative ist beispielsweise der erste Pol jedes Gleichstromzwischenkreises ein Pluspol und der zweite Pol jedes Gleichstromzwischenkreises ein Minuspol. Gemäß einer zweiten Alternative ist beispielsweise der erste Pol jedes Gleichstromzwischenkreises ein Minuspol und der zweite Pol jedes Gleichstromzwischenkreises ein Pluspol.The poles of each DC intermediate circuit preferably comprise a positive pole and a negative pole. For example, according to a first alternative, the first pole of each DC intermediate circuit is a positive pole and the second pole of each DC intermediate circuit is a negative pole. For example, according to a second alternative, the first pole of each DC intermediate circuit is a negative pole and the second pole of each DC intermediate circuit is a positive pole.

Gemäß einer Weiterbildung sind gleichnamigen Pole der Gleichstromzwischenkreise über jeweils ein oder wenigstens ein elektrisches Sicherungselement, insbesondere zu jeweils einem der Knoten der Gleichstromzwischenkreisanordnung, zusammengeschaltet. Bevorzugt unterbricht jedes der elektrischen Sicherungselemente einen Durchfluss von elektrischem Strom oberhalb eines vorgegebenen Stromstärke-Schwellenwerts. Jedes der elektrischen Sicherungselemente bildet oder umfasst z.B. eine oder wenigstens eine elektrische Sicherung, die z.B. eine elektronische Sicherung oder eine Schmelzsicherung ist. Durch die elektrischen Sicherungselemente kann das Auftreten zu großer elektrischer Ströme verhindert werden, die z.B. zu einer Zerstörung anderer Bauelemente oder sogar zu einem Brand führen könnten. Bevorzugt sind die elektrischen Sicherungselemente oder mehrere der elektrischen Sicherungselemente mit jeweils einem der elektrischen Entkopplungselemente oder Gleichstromzwischenkreis-Entkopplungselemente in Reihe geschaltet. Vorteilhaft umfasst die Gleichstromzwischenkreisanordnung die elektrischen Sicherungselemente.According to a development of the same name poles of the DC intermediate circuits are in each case via one or at least one electrical fuse element, in particular to one of the nodes of the DC link arrangement, interconnected. Preferably, each of the electrical fuse elements interrupts a flow of electrical current above a predetermined current threshold. Each of the electrical fuse elements forms or includes, for example, one or at least one electrical fuse which is, for example, an electronic fuse or a fuse. By the electrical fuse elements, the occurrence of large electrical currents can be prevented, for example, could lead to the destruction of other components or even to a fire. The electrical fuse elements or a plurality of the electrical fuse elements are preferably connected in series with one of the electrical decoupling elements or DC intermediate circuit decoupling elements. Advantageously, the DC link arrangement comprises the electrical fuse elements.

Gemäß einer Ausgestaltung sind ein oder mehrere Ladegeräte vorgesehen, welches oder welche mit den elektrischen Energiespeichern verbunden oder verbindbar ist oder sind. Beispielsweise ist jeder der elektrischen Energiespeicher mit einem der Ladegeräte verbunden oder verbindbar. Bevorzugt umfassen die Rotorblattsteuervorrichtungen das oder die Ladegeräte. Durch das oder die Ladegeräte ist es möglich, die elektrischen Energiespeicher elektrisch zu laden.According to one embodiment, one or more chargers are provided which are or which are connected or connectable to the electrical energy stores. For example, each of the electrical energy storage is connected to one of the chargers or connectable. The rotor blade control devices preferably comprise the charging device or chargers. By or the chargers, it is possible to electrically charge the electrical energy storage.

Die Anzahl der Rotorblattverstellantriebe beträgt vorzugsweise zwei, wenigstens zwei, drei oder wenigstens drei. Ferner entspricht die Anzahl der Rotorblätter vorzugsweise zwei, wenigstens zwei, drei oder wenigstens drei. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Rotorblätter der Anzahl der Rotorblattverstellantriebe. Bevorzugt entspricht die Anzahl der Rotorblattsteuervorrichtungen der Anzahl der Rotorblattverstellantriebe. Vorteilhaft ist die Anzahl der elektrischen Energiespeicher kleiner oder gleich der Anzahl der Rotorblattverstellantriebe. Bevorzugt ist die Anzahl der elektrischen Energiespeicher zwei oder wenigstens zwei.The number of Rotorblattverstellantriebe is preferably two, at least two, three or at least three. Furthermore, the number of rotor blades preferably corresponds to two, at least two, three or at least three. Preferably, the number of rotor blades corresponds to the number of Rotorblattverstellantriebe. Preferably, the number of rotor blade control devices corresponds to the number of rotor blade pitch drives. Advantageously, the number of electrical energy storage is less than or equal to the number of Rotorblattverstellantriebe. Preferably, the number of electrical energy storage is two or at least two.

Die Erfindung betrifft ferner eine Windkraftanlage mit einem Maschinenträger, einem am Maschinenträger um eine Rotorachse drehbar gelagerten Rotor und einem erfindungsgemäßen Rotorblattverstellsystem, wobei der Rotor eine Rotornabe und die Rotorblätter umfasst, die um ihre jeweilige Blattachse drehbar an der Rotornabe gelagert sind. Der Rotor ist vorzugsweise durch Windkraft antreibbar und/oder um die Rotorachse drehbar. Insbesondere ist das Rotorblattverstellsystem in dem Rotor und/oder in der Rotornabe angeordnet. Vorteilhaft umfasst die Windkraftanlage die oder eine Betriebssteuereinrichtung. Die Windkraftanlage und/oder deren Rotorblattverstellsystem kann gemäß allen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Rotorblattverstellsystem erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein. Ferner kann das erfindungsgemäße Rotorblattverstellsystem gemäß allen im Zusammenhang mit der Windkraftanlage erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.The invention further relates to a wind turbine with a machine carrier, a rotor rotatably mounted on the machine frame about a rotor axis and a Rotorblattverstellsystem, wherein the rotor comprises a rotor hub and the rotor blades which are rotatably mounted about their respective blade axis on the rotor hub. The rotor is preferably drivable by wind power and / or rotatable about the rotor axis. In particular, the rotor blade adjustment system is arranged in the rotor and / or in the rotor hub. Advantageously, the wind turbine comprises or an operation control device. The wind turbine and / or its rotor blade adjustment system can be developed in accordance with all embodiments explained in connection with the rotor blade adjustment system according to the invention. Furthermore, the rotor blade adjustment system according to the invention can be developed according to all embodiments explained in connection with the wind power plant.

Bevorzugt erstrecken sich die Rotorblätter in Richtung ihrer Blattachsen quer oder näherungsweise quer zur Rotorachse von der Rotornabe weg. Vorteilhaft sind die Rotorblätter rings der Rotorachse und/oder der Rotornabe gleichmäßig verteilt angeordnet.The rotor blades preferably extend transversely or approximately transversely to the rotor axis away from the rotor hub in the direction of their blade axes. Advantageously, the rotor blades are arranged distributed evenly around the rotor axis and / or the rotor hub.

Vorzugsweise umfasst die Windkraftanlage einen am Maschinenträger befestigten elektrischen Generator, der durch den Rotor antreibbar ist. Bevorzugt umfasst die Windkraftanlage einen den Maschinenträger tragenden Turm. Vorteilhaft ist der Turm im Boden verankert oder von einer schwimmenden Plattform getragen. Der Boden ist z.B. der Erdboden oder ein Meeresboden oder Seeboden.Preferably, the wind turbine comprises a fixed to the machine frame electrical generator which is driven by the rotor. Preferably, the wind turbine comprises a tower carrying the machine frame. Advantageously, the tower is anchored in the ground or carried by a floating platform. The floor is e.g. the ground or a seabed or seabed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer Windkraftanlage mit einem Rotorblattverstellsystem gemäß einer Ausführungsform,
2 eine schematische Darstellung des Rotorblattverstellsystems und
3 eine schematische Darstellung einer Rotorblattsteuervorrichtung und eines Rotorblattverstellantriebs des Rotorblattverstellsystems.

The invention will be described below with reference to a preferred embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:

1 1 is a schematic side view of a wind turbine with a rotor blade adjustment system according to an embodiment,
2 a schematic representation of the Rotorblattverstellsystems and
3 a schematic representation of a rotor blade control device and a Rotorblattverstellantriebs the Rotorblattverstellsystems.

Aus 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Windkraftanlage 1 ersichtlich, die einen Turm 2, der mittels eines Fundaments 3 im Erdboden 4 verankert ist, einen Maschinenträger 5, der an einem dem Erdboden 4 abgewandten Ende des Turms 2 gelagert ist, einen Rotor 6, der um eine Rotorachse 7 drehbar an dem Maschinenträger 5 gelagert ist, und einen an dem Maschinenträger 5 befestigten elektrischen Generator 8, der über eine Rotorwelle 9 mit dem Rotor 6 verbunden ist. Der Rotor 6 umfasst eine Rotornabe 10 und mehrere Rotorblätter 11, 12 und 13 (siehe 2), die sich jeweils entlang einer quer oder näherungsweise quer zur Rotorachse 7 verlaufenden Blattachse von der Rotornabe 10 wegerstrecken. Die Rotorblätter 11, 12 und 13 sind jeweils um ihre Blattachse drehbar an der Rotornabe 10 gelagert, wobei in 1 lediglich die Blattachse 14 des Rotorblatts 11 gezeigt ist. Die drehbare Lagerung der Rotorblätter 11, 12 und 13 an der Rotornabe 10 erfolgt dabei jeweils über ein Blattlager 15. Der Maschinenträger 5 trägt ein Maschinenhaus 16, in dem eine Betriebssteuereinrichtung 17 angeordnet ist, die eine übergeordnete Steuerung für den Betrieb der Windkraftanlage 1 bildet. Ferner ist in der Rotornabe 10 ein Rotorblattverstellsystem 18 gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, mittels welchem die Rotorblätter 11, 12 und 13 jeweils um ihre Blattachse relativ zu der Rotornabe 10 drehbar sind. Der Rotor 6 wird durch Wind 19 zu einer Drehung um die Rotorachse 7 angetrieben. Obwohl in 1 lediglich die beiden Rotorblätter 11 und 12 dargestellt sind, umfasst die Windkraftanlage 1 drei Rotorblätter, die rings der Rotorachse 7 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Das in 2 schematisch dargestellte dritte Rotorblatt 13 ist in 1 durch die Rotornabe 10 verdeckt.Out 1 is a schematic side view of a wind turbine 1 visible, the one tower 2 that by means of a foundation 3 in the ground 4 anchored to a machine carrier 5 , the one at the ground 4 opposite end of the tower 2 is stored, a rotor 6 that is around a rotor axis 7 rotatable on the machine carrier 5 is stored, and one on the machine frame 5 fixed electric generator 8th that has a rotor shaft 9 with the rotor 6 connected is. The rotor 6 includes a rotor hub 10 and several rotor blades 11 . 12 and 13 (please refer 2 ), each extending along a transverse or approximately transverse to the rotor axis 7 extending blade axis of the rotor hub 10 extend away. The rotor blades 11 . 12 and 13 are each rotatable about their blade axis on the rotor hub 10 stored, with in 1 only the leaf axis 14 of the rotor blade 11 is shown. The rotatable mounting of the rotor blades 11 . 12 and 13 at the rotor hub 10 takes place in each case via a blade bearing 15 , The machine carrier 5 carries a machine house 16 in which an operation control device 17 is arranged, which is a superordinate controller for the operation of the wind turbine 1 forms. Furthermore, in the rotor hub 10 a rotor blade adjustment system 18 provided according to an embodiment, by means of which the rotor blades 11 . 12 and 13 each about their blade axis relative to the rotor hub 10 are rotatable. The rotor 6 is by wind 19 to a rotation about the rotor axis 7 driven. Although in 1 only the two rotor blades 11 and 12 are shown, includes the wind turbine 1 three rotor blades around the rotor axis 7 are arranged evenly distributed. This in 2 schematically illustrated third rotor blade 13 is in 1 through the rotor hub 10 covered.

Aus 2 ist eine schematische Darstellung des Rotorblattverstellsystems 18 ersichtlich, welches drei Rotorblattsteuervorrichtungen 20, 21 und 22 aufweist, die eingangsseitig jeweils an ein elektrisches Wechselstromnetz 23 angeschlossen sind. Ferner ist an jede der Rotorblattsteuervorrichtungen 20, 21 und 22 ausgangseitig ein Elektromotor 24, 25 bzw. 26 angeschlossen, wobei der Elektromotor 24 an die Rotorblattsteuervorrichtung 20, der Elektromotor 25 an die Rotorblattsteuervorrichtung 21 und der Elektromotor 26 an die Rotorblattsteuervorrichtung 22 angeschlossen ist. Jeder der Elektromotoren 24, 25 und 26 umfasst eine Motorwelle 27, die jeweils unter Zwischenschaltung eines Getriebes 28 mechanisch mit einem der Rotorblätter verbunden ist. Dabei ist der Elektromotor 24 mit dem Rotorblatt 11, der Elektromotor 25 mit dem Rotorblatt 12 und der Elektromotor 26 mit dem Rotorblatt 13 mechanisch verbunden.Out 2 is a schematic representation of the Rotorblattverstellsystems 18 can be seen which three rotor blade control devices 20 . 21 and 22 has, the input side in each case to an electrical AC network 23 are connected. Further, to each of the rotor blade control devices 20 . 21 and 22 on the output side an electric motor 24 . 25 respectively. 26 connected, the electric motor 24 to the rotor blade control device 20 , the electric motor 25 to the rotor blade control device 21 and the electric motor 26 to the rotor blade control device 22 connected. Each of the electric motors 24 . 25 and 26 includes a motor shaft 27 , each with the interposition of a transmission 28 mechanically connected to one of the rotor blades. Here is the electric motor 24 with the rotor blade 11 , the electric motor 25 with the rotor blade 12 and the electric motor 26 with the rotor blade 13 mechanically connected.

Die Rotorblattsteuervorrichtungen 21 und 22 umfassen jeweils ein Ladegerät 29 bzw. 30, wobei die Rotorblattsteuervorrichtungen 21 das Ladegerät 29 und die Rotorblattsteuervorrichtungen 22 das Ladegerät 30 umfasst. Gemäß der Ausführungsform umfasst die Rotorblattsteuervorrichtung 20 kein Ladegerät. Allerdings kann die Rotorblattsteuervorrichtung 20 gemäß einer Abwandlung der Ausführungsform ebenfalls ein Ladegerät aufweisen. Abgesehen von diesem Unterschied stimmen die Rotorblattsteuervorrichtungen 20, 21, und 22 überein, sodass zur weiteren Beschreibung der Rotorblattsteuervorrichtungen 20, 21 und 22 auf die 3 verwiesen wird, aus welcher eine schematische Darstellung der Rotorblattsteuervorrichtung 20 ersichtlich ist.The rotor blade control devices 21 and 22 each include a charger 29 respectively. 30 wherein the rotor blade control devices 21 The charger 29 and the rotor blade control devices 22 The charger 30 includes. According to the embodiment, the rotor blade control device 20 no charger. However, the rotor blade control device can 20 according to a modification of the embodiment also have a charger. Apart from this difference, the rotor blade control devices are right 20 . 21 , and 22 so that for further description of the rotor blade control devices 20 . 21 and 22 on the 3 reference is made from which a schematic representation of the rotor blade control device 20 is apparent.

Die Rotorblattsteuervorrichtung 20 umfasst einen Umrichter 31, der eine gleichrichtende Eingangsstufe 32, einen der Eingangsstufe 32 nachgeschalteten Gleichstromzwischenkreis 33 mit Zwischenkreiskondensator 34 und eine dem Gleichstromzwischenkreis 33 nachgeschaltete Ausgangsstufe 35 aufweist. Die Eingangsstufe 32 ist eingangsseitig an das elektrische Wechselstromnetz 23 angeschlossen, und die Ausgangsstufe 35 ist ausgangsseitig an den Elektromotor 24 angeschlossen. Die Rotorblattsteuervorrichtung 20 umfasst ferner eine Steuereinheit 36, mittels welcher die Ausgangsstufe 35 und vorzugsweise auch die Eingangsstufe 32 steuerbar ist. Die Steuereinheit 36 ist an die Betriebssteuereinrichtung 17 angeschlossen und von dieser steuerbar.The rotor blade control device 20 includes an inverter 31 that has a rectifying entry level 32 , one of the entry level 32 downstream DC link 33 with DC link capacitor 34 and a DC link 33 downstream output stage 35 having. The entrance level 32 is input side to the electrical AC network 23 connected, and the output stage 35 is the output side to the electric motor 24 connected. The rotor blade control device 20 further comprises a control unit 36 , by means of which the output stage 35 and preferably also the input stage 32 is controllable. The control unit 36 is to the operation control device 17 connected and controlled by this.

Der Elektromotor 24 und das Getriebe 28 bilden zusammen einen Rotorblattverstellantrieb 37 des Rotorblattverstellsystems 18, welcher mittels der Rotorblattsteuervorrichtung 20 steuerbar ist. An die Rotorwelle 27 ist ein Drehgeber oder Encoder 38 angeschlossen, mittels welchem die Drehwinkelstellung der Rotorwelle 27 erfassbar ist. Ferner ist in der Nähe des Rotorblatts 11 ein Endschalter 39 vorgesehen, der mittels des Rotorblatts 11 in einer definierten Drehwinkelstellung des Rotorblatts 11 bezüglich der Blattachse 14 betätigbar ist. Diese definierte Drehwinkelstellung wird z.B. auch als sichere Position oder als Fahnenstellung bezeichnet. Die Drehgeber 38 und der Endschalter 39 sind zu Steuerungszwecken mit der Steuereinheit 36 der Rotorblattsteuervorrichtung 20 verbunden. Die Elektromotoren 25 und 26 bilden zusammen mit den an sie angeschlossenen Getrieben 28 entsprechende Rotorblattverstellantriebe 37 (siehe 2).The electric motor 24 and the gearbox 28 together form a Rotorblattverstellantrieb 37 of the rotor blade adjustment system 18 , which by means of the rotor blade control device 20 is controllable. To the rotor shaft 27 is a rotary encoder or encoder 38 connected, by means of which the angular position of the rotor shaft 27 is detectable. Further, near the rotor blade 11 a limit switch 39 provided by means of the rotor blade 11 in a defined angular position of the rotor blade 11 with respect to the leaf axis 14 is operable. This defined rotation angle position is for example also referred to as a safe position or as a flag position. The encoders 38 and the limit switch 39 are for control purposes with the control unit 36 the rotor blade control device 20 connected. The electric motors 25 and 26 form together with the transmissions connected to them 28 corresponding Rotorblattverstellantriebe 37 (please refer 2 ).

In 2 sind die Gleichstromzwischenkreise 33 der Rotorblattsteuervorrichtungen 20, 21 und 22 durch den jeweiligen Zwischenkreiskondensator 34 veranschaulicht, wobei jeder Gleichstromzwischenkreis 33 einen Pluspol „+“ und einen Minuspol „-“ aufweist. Die Pluspole der Gleichstromzwischenkreise 33 sind jeweils über ein elektrisches Sicherungselement 40 und ein mit diesem in Reihe geschaltetes elektrisches Entkopplungselement 41 zu einem Knoten 42 zusammengeschaltet. Ferner sind die Minuspole der Gleichstromzwischenkreise 33 jeweils über ein elektrisches Entkopplungselement 43 und ein mit diesem in Reihe geschaltetes elektrisches Sicherungselement 44 zu einem Knoten 45 zusammengeschaltet. Die hier in den Rotorblattsteuervorrichtungen 20, 21 und 22 vorgesehenen elektrischen Entkopplungselemente 43 können alternativ auch außerhalb der Rotorblattsteuervorrichtungen 20, 21 und 22 angeordnet sein oder ggf. entfallen. Die Gleichstromzwischenkreise 33 sind somit zu einer Gleichstromzwischenkreisanordnung zusammengeschaltet, welche die Knoten 42 und 45 umfasst. Die elektrischen Entkopplungselemente 41 sind beispielsweise jeweils eine Diode, deren Anode an den Knoten 42 angeschlossen ist. Ferner sind die elektrischen Entkopplungselemente 43 beispielsweise jeweils eine Diode, deren Anode an den jeweiligen Zwischenkreiskondensator 34 oder an den Minuspol des jeweiligen Gleichstromzwischenkreises 33 angeschlossen ist. Die elektrischen Sicherungselemente 40 und 44 sind beispielsweise jeweils eine Schmelzsicherung.In 2 are the DC intermediate circuits 33 the rotor blade control devices 20 . 21 and 22 through the respective DC link capacitor 34 illustrates, wherein each DC link 33 a positive pole "+" And a negative pole "-" has. The positive poles of the DC intermediate circuits 33 are each about an electrical fuse element 40 and an electrical decoupling element connected in series therewith 41 to a node 42 connected together. Furthermore, the negative poles of the DC intermediate circuits 33 each via an electrical decoupling element 43 and an electrical fuse element connected in series therewith 44 to a node 45 connected together. The here in the rotor blade control devices 20 . 21 and 22 provided electrical decoupling elements 43 may alternatively be outside the rotor blade control devices 20 . 21 and 22 be arranged or omitted if necessary. The DC intermediate circuits 33 are thus interconnected to a DC link arrangement, which the nodes 42 and 45 includes. The electrical decoupling elements 41 For example, each is a diode whose anode is at the node 42 connected. Furthermore, the electrical decoupling elements 43 For example, in each case a diode whose anode to the respective DC link capacitor 34 or to the negative pole of the respective DC intermediate circuit 33 connected. The electrical security elements 40 and 44 For example, each is a fuse.

Das Rotorblattverstellsystem 18 umfasst ferner zwei elektrische Energiespeicher 46 und 47, wobei jeder elektrische Energiespeicher einen Pluspol „+“ und einen Minuspol „-“ aufweist. Die Pluspole der elektrischen Energiespeicher 46 und 47 sind jeweils über ein elektrisches Entkopplungselement 48 zu einem Knoten 49 zusammengeschaltet. Ferner sind die Minuspole der elektrischen Energiespeicher 46 und 47 zu einem Knoten 50 zusammengeschaltet. Die elektrische Energiespeicher 46 und 47 sind somit zu einer Energiespeicheranordnung zusammengeschaltet, welche die Knoten 49 und 50 umfasst. Die elektrischen Entkopplungselemente 48 sind beispielsweise jeweils eine Diode, deren Kathode an den Knoten 49 angeschlossen ist.The rotor blade adjustment system 18 also includes two electrical energy storage 46 and 47 , wherein each electrical energy store has a plus pole "+" and a minus pole "-". The positive poles of the electrical energy storage 46 and 47 each have an electrical decoupling element 48 to a node 49 connected together. Furthermore, the negative poles of the electrical energy storage 46 and 47 to a node 50 connected together. The electrical energy storage 46 and 47 are thus interconnected to an energy storage device, which the nodes 49 and 50 includes. The electrical decoupling elements 48 For example, each is a diode whose cathode at the node 49 connected.

Wie aus 2 ersichtlich, ist die Energiespeicheranordnung an die Gleichstromzwischenkreisanordnung angeschlossen, sodass der Knoten 42 mit dem Knoten 49 zusammenfällt und der Knoten 45 mit dem Knoten 50 zusammenfällt. Ferner sind die Ladegeräte 29 und 30 über elektrische Sicherungselemente 51 an die Pole der elektrischen Energiespeicher 46 und 47 angeschlossen, sodass die elektrischen Energiespeicher 46 und 47 geladen werden können. Die elektrischen Sicherungselemente 51 umfassen beispielsweise mehrere Schmelzsicherungen.How out 2 can be seen, the energy storage device is connected to the DC link assembly, so that the node 42 with the node 49 coincides and the node 45 with the node 50 coincides. Further, the chargers 29 and 30 via electrical security elements 51 to the poles of the electrical energy storage 46 and 47 connected, so the electrical energy storage 46 and 47 can be loaded. The electrical security elements 51 For example, include multiple fuses.

In 2 sind zusätzlich zwei Schalter 52 je Rotorblattsteuervorrichtung dargestellt, die, vorzugsweise im Betrieb der Windkraftanlage 1, insbesondere geschlossen sind. Beispielsweise können die Schalter 52 im Stillstand der Windkraftanlage 1 zu Wartungszwecken geöffnet werden.In 2 There are also two switches 52 each rotor blade control device shown, the, preferably during operation of the wind turbine 1 , in particular are closed. For example, the switches 52 at standstill of the wind turbine 1 opened for maintenance.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: WindkraftanlageWind turbine
22: Turmtower
33: Fundamentfoundation
44: Erdbodenground
55: Maschinenträgermachine support
66: Rotorrotor
77: Rotorachserotor axis
88th: elektrischer Generatorelectric generator
99: Rotorwellerotor shaft
1010: Rotornaberotor hub
1111: Rotorblattrotor blade
1212: Rotorblattrotor blade
1313: Rotorblattrotor blade
1414: Blattachseblade axis
1515: Blattlagerblade bearings
1616: Maschinenhauspower house
1717: BetriebssteuereinrichtungOperation controller
1818: RotorblattverstellsystemRotorblattverstellsystem
1919: Windwind
2020: RotorblattsteuervorrichtungRotor blade control device
2121: RotorblattsteuervorrichtungRotor blade control device
2222: RotorblattsteuervorrichtungRotor blade control device
2323: elektrisches Wechselstromnetzelectric AC network
2424: Elektromotorelectric motor
2525: Elektromotorelectric motor
2626: Elektromotorelectric motor
2727: Motorwellemotor shaft
2828: Getriebetransmission
2929: Ladegerätcharger
3030: Ladegerätcharger
3131: Umrichterinverter
3232: Eingangsstufedoorstep
3333: GleichstromzwischenkreisDC link
3434: ZwischenkreiskondensatorLink capacitor
3535: Ausgangsstufeoutput stage
3636: Steuereinheitcontrol unit
3737: RotorblattverstellantriebRotorblattverstellantrieb
3838: Drehgeber / EncoderEncoder / encoder
3939: Endschalterlimit switch
4040: elektrisches Sicherungselementelectrical fuse element
4141: elektrisches Entkopplungselementelectrical decoupling element
4242: Knotennode
4343: elektrisches Entkopplungselementelectrical decoupling element
4444: elektrisches Sicherungselementelectrical fuse element
4545: Knotennode
4646: elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
4747: elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
4848: elektrisches Entkopplungselementelectrical decoupling element
4949: Knotennode
5050: Knotennode
5151: elektrisches Sicherungselementelectrical fuse element
5252: Schalterswitch
++: Pluspolpositive pole
--: Minuspolminuspol

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009025747 A1 [0002]

Claims

Rotor blade adjustment system for a wind power plant, with a plurality of rotor blade pitch drives (37), by means of which one rotor blade (11, 12, 13) is rotatable about a blade axis (14), a plurality of rotor blade control devices (20, 21, 22), by means of which in each case one of the rotor blade pitch drives ( 37) is controllable, which can be supplied via the rotor blade control devices (20, 21, 22) from an electrical AC network (23) with electrical energy, and a plurality of electrical energy stores (46, 47), of which in case of failure of the AC electrical network (23) Rotor blade adjusting drives (37) can be supplied with electrical energy, characterized in that the electrical energy storage devices (46, 47) are interconnected to an energy storage device connected to each of the rotor blade control devices (20, 21, 22).

Rotor blade adjustment system according to Claim 1 , characterized in that the electrical energy store (46, 47) interconnected without feedback and / or are electrically decoupled from each other.

Rotor blade adjustment system according to Claim 1 or 2 , characterized in that each of the electrical energy store (46, 47) has a first pole (+) and a second pole (-), wherein the first poles (+) of the electrical energy store (46, 47) via at least one electrical decoupling element (48) are interconnected.

Rotorbladeverstellsystem according to any one of the preceding claims, characterized in that each of the rotor blade control devices upstream of the respective Rotorblattverstellantrieb (37) output stage (35), a DC upstream of this intermediate link (33) and a rectifying input stage (32) upstream therefrom, which by the electric AC power supply (23) can be supplied with electrical energy.

Rotor blade adjustment system according to Claim 4 , characterized in that the DC intermediate circuits (33) are interconnected to a connected to the energy storage arrangement DC link arrangement.

Rotor blade adjustment system according to Claim 5 , characterized in that the DC intermediate circuits (33) interconnected without feedback and / or are electrically decoupled from each other.

Rotor blade adjustment system according to Claim 5 or 6 , characterized in that each of the DC intermediate circuits (33) has a first pole (+) and a second pole (-), wherein the first poles (+) of the DC intermediate circuits (33) via at least one electrical decoupling element (41) are interconnected.

Rotor blade adjustment system according to Claim 7 , characterized in that the second poles (-) of the DC intermediate circuits (33) via at least one electrical decoupling element (43) are interconnected.

Rotor blade adjustment system according to Claim 7 or 8th , characterized in that the same pole of the DC intermediate circuits (33) via at least one electrical fuse element (40, 44) are interconnected.

Rotor blade adjustment system according to one of the preceding claims, characterized by one or more chargers (29, 30) which are connected or connectable to the electrical energy stores (46, 47).

Rotor blade adjustment system according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor blade control devices (20, 21, 22) comprise the charging device or devices (29, 30).

Rotor blade adjustment system according to one of the preceding claims, characterized in that the number of rotor blade control devices (20, 21, 22) corresponds to the number of Rotorblattverstellantriebe (37).

Rotor blade adjustment system according to one of the preceding claims, characterized in that the number of electrical energy stores (29, 30) is less than or equal to the number of Rotorblattverstellantriebe (37).

Rotor blade adjustment system according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical energy stores (29, 30) each comprise at least one electric DC power source.

Wind turbine with a machine carrier (5), a rotor (6) rotatably mounted on the machine carrier (5) about a rotor axis (7), which can be driven by wind power (19), characterized by a rotor blade adjustment system (18) according to one of the preceding claims, wherein the rotor (6) comprises a rotor hub (10) and the rotor blades (11, 12, 13) which are mounted rotatably about their respective blade axis (14) on the rotor hub (10).