DE19739164A1 - Windenergieanlage - Google Patents

Windenergieanlage

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Description

Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Bekannte Windenergieanlagen dieser Art sind mit Regelvorrichtungen zur Nachführung der Gondelposition entsprechend der jeweiligen Windrichtung versehen, wobei die Gondelverstellung mit Hilfe wenigstens eines in der Gondel montierten Stellglieds erreicht wird, das z. B. aus einem elektrischen Getriebemotor besteht, auf dessen Antriebswelle ein Ritzel befestigt ist, das sich mit einem mit dem Turm fest verbundenen und zur Turmachse koaxialen Zahnrad im Eingriff befindet (US-PS 4 966 525). Zur Stabilisierung dieser Einrichtung in der Sollposition sind in der Regel zusätzlich mechani­ sche Bremsen (sogenannte Azimutbremsen) vorgesehen, die bei konstanter Windrichtung eine Abschaltung der Motoren ermöglichen bzw. ein selbsttätiges Herausdrehen der Gondel aus dem Wind auch bei abgeschalteten Motoren verhindern. Alternativ sind außerdem Stellglieder in Form von hydraulischen Antrieben bekannt (z. B. Georg Böhmeke in "Hydraulic Yaw System for a Megawatt-Scale Wind Turbine", 1996 European Union Wind Energy Conference). Beide Systeme erfordern einen großen konstruktiven Aufwand, da die beteiligten Komponenten (Zahnkränze, Bremsen, Getriebe usw.) beim Betrieb starken Belastungen ausgesetzt sind und daher sehr widerstandsfähig ausgelegt werden müssen. Außerdem hat die durch die Azimutbremsen bewirkte mechanische Kopplung zwischen dem Rotor und der ihn tragenden Unterkonstruktion (Gondel, Turm) zur Folge, daß z. B. durch einseitige Windstöße auf die Gondel ausgeübte Drehschwingungen auch auf den Turm übertragen werden und durch das erzeugte Giermoment bezüglich der Turmachse zu einer verstärkten Beanspruchung im oberen Bereich der Unterkonstruktion führen.
Daneben ist bekannt, daß der Anstieg oder Abfall der Windgeschwindigkeit mit der Höhe dazu führt, daß die Schubkraft, die von einem in der oberen Hälfte des Rotorkreises befindlichen Rotorblatt erzeugt wird, in der Regel größer als diejenige Schubkraft ist, die von einem in der unteren Hälfte des Rotorkreises befindlichen Rotorblatts entwickelt wird. Ein ähnlicher Effekt ergibt sich, wenn der Rotor nicht exakt zum Wind ausgerichtet ist. In beiden Fällen wird auf die den Rotor tragende Unterkonstruktion ein Nickmoment bezüglich der Rotorquerachse ausgeübt, das während des Umlaufs des Rotors ebenfalls zu zyklischen Schwankungen der Belastung und damit zu einer erhöhten Materialermüdung und zu einer Verringerung der Lebensdauer im oberen Bereich der Unterkonstruktion führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Windenergieanlage der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß Belastungen der oben beschriebenen Art, denen die Unterkonstruktion normalerweise betriebsbedingt ausgesetzt ist, mit vergleichsweise geringem konstruktivem Aufwand zumindest reduziert werden.
Zur Lesung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch die Erfindung wird eine Reduzierung von durch Gier- oder Nickmomenten auf die Unterkonstruktion ausgeübten Belastungen durch bloße Rotorblattverstellungen vor­ geschlagen. Dabei wird der konstruktive Aufwand dadurch klein gehalten, daß hierfür die zur Begrenzung der elektrischen Leistung ohnehin häufig vorhandenen und konstruktiv einfachen Rotorblatt-Verstelleinrichtungen verwendet werden können, zu deren Betätigung wegen der großen Rotorumlaufzeiten von z. B. 3 s bei modernen Großanlagen nur vergleichsweise kleine Drehmomente und Verstellgeschwindigkeiten benötigt werden. Die Erfindung bringt weiterhin den Vorteil mit sich, daß die Wechselbeanspruchung der Rotorblätter deutlich reduziert wird mit der Folge, daß die Lebensdauer der Rotorblätter verlängert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 in je einer schematischen Seitenansicht, Vorderansicht und Draufsicht eine herkömmliche Windenergieanlage und ihre verschiedenen Drehachsen;
Fig. 4 eine Darstellung des Schlagbiegemoments und dessen Zerlegung in Nick- und Gierkomponenten;
Fig. 5 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung für die Wind­ energieanlage nach Fig. 1 bis 3;
Fig. 6 eine Ausführungsform einer Blattverstelleinrichtung mit hydraulischem Antrieb;
Fig. 7 das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Reglerteils zur Kompensation von Nickinomenten des Rotors; und
Fig. 8 bis 10 anhand von Schaubildern den Verlauf verschiedener, im Rahmen der Erfindung bedeutsamer Größen.
Nach Fig. 1 bis 3 enthält eine übliche Windenergieanlage einen Turm 1, an dessen oberem Ende eine Gondel 2 um eine im wesentlichen vertikale Achse z drehbar gelagert ist, die der Turmachse entspricht. Die Gondel 2 kann mit üblichen Mitteln um die Achse z gedreht und mit ebenfalls üblichen Mitteln gebremst werden. Da derartige Mittel dem Fachmann allgemein bekannt sind (z. B. US-PS 4 966 525), brauchen sie hier nicht näher erläutert zu werden. Am Vorderende der Gondel 2 ist ein Rotor 3 um eine im wesentli­ chen horizontale, zur z-Achse senkrechte Rotorachse x drehbar gelagert. Der Rotor 3 trägt drei Rotorblätter 4, 5 und 6 mit bei Windenergieanlagen allgemein üblichen Querschnitts­ formen und mit Längsachsen a, b und c die hier im wesentlichen senkrecht zur Achse x angeordnet und um diese Achse x herum in im wesentlichen gleichmäßigen Winkel­ abständen von je 120° angeordnet sind. Jedes Rotorblatt 4, 5 und 6 ist einzeln und unabhängig von den anderen um seine Längsachse a, b bzw. c drehbar am Rotor 3 gelagert. Die Blatteinstellwinkel sind, bezogen auf eine von der Bauart des Rotors 3 abhängige Nullposition, nachfolgend mit β1, β2 und β3 und allgemein mit βi bezeichnet. Außerdem ist der Rotor 3 in Windrichtung vor dem Turm 1, d. h. luvseitig angeordnet, was sich bei großen Windenergieanlagen im Leistungsbereich von 100 kW und mehr allgemein durchgesetzt hat.
Infolge des Winddrucks kommt es zur Ausbildung von parallel zur x-Achse auf die Rotorblätter 4, 5, 6 wirkenden Schubkäften, die in Fig. 1 bis 3 durch die Einzelkräfte F1, F2 und F3 dargestellt sind.
Insgesamt ergeben sich am Rotor 3 der Windenergieanlage folgende Drehmomente. Zu­ nächst wird das übliche, um die Rotationsachse x als Drehachse wirksame Antriebs­ moment MRot (Fig. 2) des Rotors 3 erzeugt, das über die Rotorwelle den mit dieser verbundenen Generator antreibt, elektrische Leistung erzeugt und von den eingestellten Blatteinstellwinkeln βi abhängt. Dies gilt insbesondere auch, wenn alle Rotorblätter 4, 5 und 6 auf konstante und identische Blatteinstellwinkel βi um die Achsen a, b und c eingestellt werden.
Weiterhin werden die Rotorblätter 4, 5 und 6 durch den Wind bzw. durch die Schubkräfte F1, F2 und F3 um parallele, nahe ihrer Lagerpunkte am Rotor 3 angeordnete und im wesentlichen senkrecht zu den Achsen a, b und c verlaufende Achsen, deren Lagen von der Drehstellung des Rotors 3 abhängig sind, auf Biegung beansprucht. Dadurch entstehen einzelne Biegemomente MB1, MB2 und MB3, die sog. Schlagbiegemomente, die z. B. mit Hilfe von nahe den Wurzeln der Rotorblätter 4, 5 und 6 angeordneten Sensoren bzw. Meßaufnehmern 7 (Fig. 7), z. B. Dehnungsmeßstreifen, ermittelt werden können. Auf­ grund eines Anstiegs der Windgeschwindigkeit mit der Höhe ist die aerodynamische Schubkraft eines in der oberen Hälfte des Rotorkreises befindlichen Rotorblatts 4 (z. B. F1) in der Regel höher als die Schubkraft eines in der unteren Hälfte befindlichen Rotorblatts 5 (z. B. F2). Daher kommt es während eines Rotorumlaufs zu zyklischen Schwankungen der Belastung, die zu einer erhöhten Materialermüdung und einer Verringerung der Lebensdauer der Anlage führen können. Als Maß für diese wechselnde Belastung kann ein resultierendes, durch unterschiedlich große Kräfte F1, F2 und F3 erzeugtes, auf den Rotor 3 wirkendes Nickmoment MNick (Fig. 1) um eine im wesentlichen senkrecht zu den Achsen x und z stehende Achse y dienen. Das Nickmoment bewirkt keinen Antrieb des Rotors 3, sondern belastet die Konstruktion der Windenergieanlage, da die Gondel 2 um die y-Achse nicht ausweichen kann.
Ist die Gondel 2 durch die Bremsen relativ zum Turm 1 festgelegt, bildet sie zusammen mit diesem eine starre Unterkonstruktion, an der der Rotor 3 drehbar befestigt ist. Entwickeln daher die Rotorblätter 4, 5 und 6 z. B. in der linken Hälfte des Rotorkreises andere Schubkräfte als in der rechten Hälfte, dann ergeben sich analoge Belastungen relativ zur z-Achse. Als Maß für diese Belastungen dient ein auf dem Rotor bzw. die Unterkonstruktion wirkendes Giermoment MGier (Fig. 3). Solange die Gondel 2 um die z-Achse nicht ausweichen kann, bewirkt das Giermoment keine Drehung der Gondel 2 um die z-Achse, sondern belastet die Unterkonstruktion der Windenergieanlage. Zur Ermitt­ lung des Giermoments dienen ebenfalls die Sensoren 7.
Fig. 4 zeigt schematisch ein in der yz-Ebene nach Fig. 1 bis 3 erzeugtes Schlagbiegemo­ ment MB1 für das Rotorblatt 4. Durch rechnerische Projektion auf die vertikale z-Achse kann die z- bzw. Gier-Komponente des Biegemoments MB1 nach folgender Berechnungs­ vorschrift bestimmt werden:
MB1,z = MB1.sin ϕ. (1)
Das Gesamtgiermoment ergibt sich aus der Summe der Einzelgiermomente MB1,z, MB2,z und MB3,z für die drei Rotorblätter 4, 5 und 6 nach der folgenden Berechnungsvorschrift:
MGier = MB1 sin ϕ + MB2 sin (ϕ + 120°) + MB3 sin ( ϕ + 240°) (2).
Durch Projektion auf die horizontale y-Achse läßt sich in entsprechender Weise die y- bzw. Nick-Komponente der Einzelbiegemomente bzw. des Gesamtnickmoments errechnen, wobei für z. B. das Rotorblatt 4 (Fig. 4)
MB1,y = MB1.cos ϕ (3)
und für das resultierende Gesamtnickmoment aller Rotorblätter
MNick = MB1 cos ϕ + MB2 cos (ϕ + 120°) + MB3 cos (ϕ + 240°) (4)
gilt.
Die zum Verständnis erforderlichen Teile einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung sind in Fig. 5 dargestellt. Darin ist zunächst der Rotor 3 durch einen entsprechenden Block repräsentiert. Ein Ausgang des Blocks 3 ist mit einem Block 8 verbunden, der alle zwischen dem Rotor 3 und einem von diesem angetriebenen Generator 9 befindlichen Getriebe, Wellen, Kupplungen usw. repräsentiert, und deutet an, daß das von den Rotorblättern 4, 5 und 6 erzeugte Drehmoment MRot über den Block 8 den Generator 9 antreibt. An einem zweiten Ausgang des Blocks 3 kann der mittels eines üblichen Sensors ermittelte Drehwinkel ϕ (vgl. auch Fig. 2) abgenommen werden, während schließlich an weiteren Ausgängen des Blocks 3 die für die Ermittlung des Nickmoments MNick und des Giermoments MGier geeigneten, von den Sensoren 7 (Fig. 7) erzeugten Ausgangssignale abgenommen werden können.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die Versteilbarkeit der Rotorblätter 4, 5 und 6 zur Reduzierung der beschriebenen Belastungen auszunutzen. Die senkrecht zur Rotor­ ebene (yz-Ebene in Fig. 2) sowohl um die z-Achse als auch um die y-Achse erzeugten Schubkräfte hängen vom Einstellwinkel βi der Rotorblätter ab. Durch getrennte, zyklische Verstellung der Rotorblätter 4, 5 und 6 während jedes Rotorumlaufs wird erfindungs­ gemäß erreicht, daß konstruktionsbedingte sowie im Betrieb der Windenergieanlage auftretende Drehmomente MGier bzw. MNick kleiner ausfallen, als dies bei konstanter Rotorblatteinstellung der Fall wäre, oder vollständig kompensiert werden.
Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung ist zu diesem Zweck allgemein wie folgt aufgebaut:
Die von den Sensoren 7 (Fig. 7) erhaltenen Signale werden an den entsprechenden Ausgängen des Rotors 3 abgenommen und einem Block 10 zugeführt. In diesem werden aus den Biegemomenten MB1, MB2 und MB3 für die Rotorblätter 4, 5 und 6 mittels der Gleichungen (1) die einzelnen Gier-Komponenten und daraus mittels der Gleichung (2) ein dem momentanen Istwert des Giermoments entsprechendes Signal MGier gebildet. Es wäre zwar möglich, das Biegemoment nur an einem einzigen Rotorblatt zu messen, doch wäre die Meßgenauigkeit, bezogen auf das Giermoment, dann geringer. Außerdem ist es nicht notwendig, die Biegemomente in zwei Achsen zu messen. Es genügt vielmehr, eine Bezugsachse zu wählen, die bei einem Blatteinstellwinkel von z. B. ca. 5° senkrecht auf der Rotorebene steht. In diesem Fall muß bei Abweichung des Blatteinstellwinkels von diesem Bezugswert der Meßwert um den anteiligen Einfluß des Blatteigengewichts korrigiert werden. Die Kalibrierung der Meßaufnehmer 7 kann vorteilhaft im Leerlaufbe­ trieb (dem sog. Trudeln) durchgeführt werden, da in diesem Betriebszustand die betreffen­ den Biegemomente im wesentlichen von dem bekannten Eigengewicht der Rotorblätter abhängen.
Das Signal MGier wird in einem Vergleicher 11 mit einem vorgegebenen Sollwert MGier,ref verglichen, der vorzugsweise auch dem Wert Null entsprechen kann. Die resultierende Regelabweichung ΔMGier, wird einem Regler zugeführt. Zur Diskretisierung der Regeldif­ ferentialgleichungen beim Einsatz digitaler Regelgeräte können Standardverfahren benutzt werden (z. B. Rolf Isermann in "Digitale Regelsysteme", Band 1, Springer-Verlag 1988). Der in Fig. 5 durch Blöcke 12 und 13 dargestellte Regler liefert in noch zu beschreibender Weise Stellsignale für Verstelleinrichtungen 14, 15 und 16, die auf je ein zugeordnetes Rotorblatt 4, 5 bzw. 6 einwirken. Dadurch werden die Rotorblätter 4, 5 und 6 auf solche unterschiedlichen Blatteinstellwinkel βi1 für Rotorblatt 4, β2 für Rotorblatt 5 bzw. β3 für Rotorblatt 6) eingestellt, daß sich insgesamt eine Blatteinstellwinkelverstellung ergibt, die geeignet ist, das momentane Giermoment MGier zu reduzieren bzw. weitgebend zu kompensieren.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Reduzierung des Giermo­ ments durch eine einzeln und unabhängig voneinander bewirkte Verstellung der Rotor­ blätter 4, 5 und 6 erfolgt. Dieses wird nach einer besonders bevorzugten, in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform dadurch erreicht, daß die Rotorblätter 4, 5 und 6 in Abhängigkeit von der Regelabweichung ΔMGier zyklisch verstellt werden. Das bedeutet, daß sich die Verstellung auch in Abhängigkeit von der Drehwinkelstellung des Rotors 3, d. h. in Abhängigkeit vom Winkel ϕ (Fig. 2) ändert. Mit besonderem Vorteil haben dazu die die Blatteinstellwinkelverstellung bewirkenden Stellsignale einen harmonischen, durch Sinus- bzw. Cosinusfunktionen ausdrückbaren Verlauf, wobei die Periodendauer der Stellsignale mit der Umlaufbewegung des Rotors 3 übereinstimmt. Dies dient, wie weiter unten erläutert ist, vor allem dem Zweck, die Blattverstellung so zu gestalten, daß dadurch keine zusätzlichen Nickmomente auf den Rotor 3 ausgeübt bzw. auch konstruktions­ bedingte, unvermeidbare Nickmomente beseitigt oder zumindest reduziert werden können. Unter "zyklischer" Ansteuerung der Rotorblatt-Verstelleinrichtungen ist daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verstehen, daß die Stellsignale auch vom Drehwinkel ϕ des Rotors 3 abhängen.
Zur Vereinfachung der Regelvorrichtung ist es besonders zweckmäßig, den Block 12 des Reglers so auszubilden, daß er in Abhängigkeit vom Eingangssignal, der Regelabweichung ΔMGier, als Ausgangsgröße ein Signal βH erzeugt, das lediglich die Anforderung eines bestimmten, von allen drei Rotorblättern 4, 5 und 6 zu erzeugenden Giermoments beinhaltet. Dem Block 12 braucht daher weder die jeweilige Rotorstellung mitgeteilt zu werden, noch braucht er ein oder mehrere Ausgangssignale abzugeben, die sich zyklisch ändern. Das Signal βH entspricht z. B. der maximalen Amplitude, mit welcher die Rotorblätter 4, 5 und 6 um einen voreingestellten Blatteinstellwinkel zyklisch schwanken sollen, der benötigt wird, um die Regelabweichung auf Null zurückzuführen. Dabei ist der Einfachheit halber angenommen, daß diese Amplitude für alle vorhandenen Rotorblätter 4, 5 und 6 identisch ist, was im allgemeinen besonders vorteilhaft ist.
Das Ausgangssignal βH des Blocks 12 wird einem ersten Eingang des Blocks 13 zugeführt, der zur Berechnung der verschiedenen Blatteinstellwinkel βi anhand des Wertes βH und des über einen weiteren Eingang zugeführten Rotorwinkeis ϕ dient. Im Ausführungsbeispiel gibt der Block 13 an drei Ausgängen je ein Stellsignal in Form eines Sollwerts βi,ref bzw. β1,ref, β2,ref und β3,ref, ab, der dem Eingang je einer zugeordneten der Verstelleinrichtungen 14, 15 bzw. 16 zugeführt wird. Die Aufspaltung der Größe βH in einzelne Blatteinstell­ winkel βi erfolgt daher erst im Block 13.
Im beschriebenen Beispiel sind die Verstelleinrichtungen 14, 15 und 16 zweckmäßig ihrerseits als Regeleinrichtungen ausgebildet, die die zugeführten Stellsignale βi,ref als Sollsignale erhalten, diese mit entsprechenden Istsignalen der Blatteinstellwinkel βi vergleichen und aus der ermittelten Regelabweichung die Blatteinstellung vornehmen. Zu diesem Zweck sind die Verstelleinrichtungen 14, 15 und 16 z. B. mit je einem elek­ trischen oder hydraulischen Antrieb versehen. Die für die Regelung der Verstelleinrich­ tung benötigten Komponenten bilden daher zusätzlich zu den Blöcken 12 und 13 Bestand­ teile des eigentlichen Reglers.
Eine Ausführungsform einer hydraulischen Blattversteileinrichtung ist in Fig. 6 dargestellt. Als Verstellantrieb dient dabei ein hydraulischer Stellzylinder 42, wobei die längs­ bewegungen des Kolbens auf einen mit dem Rotorblatt 6 (in Fig. 6 ausgespart) starr verbundenen Verstellung 43 übertragen werden. Für jedes Rotorblatt ist eine separate Verstelleinrichtung vorhanden, so daß die Blatteinstellwinkel der einzelnen Rotorblätter 4, 5 und 6 getrennt und unabhängig voneinander verstellt werden können.
Die Erzeugung der Stellsignale βi,ref erfolgt erfindungsgemäß vorzugsweise nach einer Steuerfunktion, deren Amplitude βH in der oben erläuterten Weise vom Block 12 geliefert wird und hier durch die Formel
gegeben ist, worin i die laufende Nummer der vorhandenen Rotorblätter 4, 5 bzw. 6 angibt, während m die Zahl der vorhandenen Rotorblätter bedeutet. Bei drei Rotorblättern mit Winkelabständen von je 120° ist daher
βi,ref = βH.sin ϕ, (6)
β2,ref = βH.sin (ϕ + 120°), (7)
β3,ref = βH.sin (ϕ + 240°), (8)
woraus der sinusförmige Verlauf der Blattverstellungen bzw. der Blatteinstellwinkel βi im Zuge einer Umdrehung des Rotors 3 berechnet werden kann. Als Ergebnis werden um einen Mittelwert (hier z. B. 0) schwankende Blatteinstellwinkel βi erhalten. Maximale bzw. minimale Blatteinstellwinkelausschläge ±βH ergeben sich, wenn das entsprechende Rotorblatt (z. B. Rotorblatt 4 in Fig. 2) parallel zur positiven bzw. negativen y-Achse, d. h. horizontal, steht. In vertikaler Stellung des entsprechenden Rotorblatts nimmt der Blatteinstellwinkel den Wert des mittleren Blatteinstellwinkels an (hier Null).
Da die an den Rotorblättern 4, 5 und 6 angreifenden Schubkräfte mit zunehmendem Blatteinstellwinkel abnehmen, bedeutet das in Fig. 2, daß die Schubkraftwirkung auf der rechten Seite (negative y-Achse) verringert und auf der linken Seite (positive y-Achse) vergrößert wird. Dadurch könnte z. B. ein vorhandenes Drehmoment MGier, das die Gondel 2 in Fig. 3 im Gegenuhrzeigersinn um die z-Achse zu drehen versucht, reduziert werden. Ein Ausgleich eines von oben betrachtet im Uhrzeigersinn wirksamen Drehmoments kann durch einen negativen Wert von βH bewirkt werden.
Die Vorgabe eines von βH unabhängigen Blatteinstellwinkels erfolgt gemäß Fig. 5 mit Hilfe einer weiteren Regelvorrichtung, die als Stellglieder ebenfalls die Verstelleinrichtun­ gen 14, 15 und 16, jedoch als Regler außer dem Block 13 im wesentlichen einen Block 17 enthält, dessen Ausgang über einen Übertrager 18 mit einem weiteren Eingang des Blocks 13 verbunden ist und ein Signal β0 liefert. Das Signal β0 dient zur Begrenzung der elek­ trischen Leistung und dem Schutz der Windenergieanlage vor Überlastung und hat eine Verstellung der drei Rotorblätter 4, 5 und 6, ausgehend von ihrer Nullposition, um gleiche Winkel und in demselben Drehsinn zur Folge. Für den Fall, daß βH = 0 gilt, nehmen somit alle drei Stell- bzw. Sollwerte βi,ref den Wert β0 an. Bei βH ≠ 0 werden die von βH abhängigen Sollwerte βi,ref dagegen um den Wert β0 modifiziert, d. h. die durch βH zyklisch veränderten Blatteinstellwinkel βi schwanken jetzt nicht um β0 = 0, sondern um einen durch β0 ≠ 0 vorgegebenen mittleren Blatteinstellwinkel. Rechnerisch kann dies dadurch dargestellt werden, daß β0 als Summand in der oben angegebenen Gleichung (5) erscheint:
mit der Folge, daß für βH = 0 für alle Rotorblätter βi = β0 gilt.
Im Hinblick auf β0 kann, abhängig vom jeweiligen Anlagentyp, auf bekannte Regelungs­ konzepte zurückgegriffen werden (S. Heier: "Windkraftanlagen im Netzbetrieb", B.G. Teubner, Stuttgart, 2. Auflage 1996, S. 313 ff). Dies ist in Fig. 5 für Anlagen mit starrer Drehzahl dadurch angedeutet, daß mittels eines geeigneten Meßaufnehmers, z. B. eines Leistungsmeßwandlers, ein den Istwert der erzeugten Leistung P angebendes Signal erzeugt wird. Dieses Istsignal wird in einem Vergleicher 19 mit einem vorgegebenen Sollwert Pref verglichen. Die ermittelte Regelabweichung ΔP wird dem Block 17 zu­ geführt, der analog zum Block 12 als Regler wirkt, der lediglich einen Mittelwert β0 vorgibt, der im Block 13 in Sollsignale für die einzelnen Verstelleinrichtungen 14, 15 und 16 umgewandelt wird. Bei Anlagen mit variabler Drehzahl ist ein weiterer Sensor vorhanden, der ein der momentanen Drehzahl n entsprechendes Signal liefert, das in einem Vergleicher 20 mit einem entsprechenden Sollwert nref verglichen wird. Die Regelabweichung Δn wird ebenfalls dem Block 17 zugeführt, der daher insgesamt als Leistungs- und Drehzahlregler bezeichnet werden könnte und an einem weiteren Ausgang ein Signal Mref liefert, das einem weiteren Stellglied in Form eines Frequenzumrichters 21 zugeführt wird, der die vom Generator 9 erzeugte elektrische Energie frequenzvariabel aufnimmt und mit einer anderen Frequenz, z. B. 50 Hz, in das elektrische Netz einspeist. In Abhängigkeit von Mref werden in an sich bekannter Weise im Frequenzumrichter 21 enthaltene Leistungsschalter so angesteuert, daß das Drehmoment oder die elektrische Leistungsabgabe des Generators geregelt bzw. beeinflußt wird. Insgesamt erfolgt in diesem Fall die Regelung auf Nennleistung unter Berücksichtigung der variablen Drehzahl n. Zur Realisierung des Blocks 17 kann auf bekannte Regelkonzepte zurückgegriffen werden.
Die hier angegebene Struktur der Leistungs- und Drehzahlregelung stellt nur eine von vielen möglichen Ausführungsformen dar. So kann z. B. anstelle der elektrischen Leistung auch das Drehmoment des Generators geregelt werden.
Nach einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Verstelleinrichtungen 14, 15 und 16 schließlich auch als Stellglieder einer dritten Regel­ vorrichtung verwendet, die dem Zweck dient, schädliche, vom Wind auf die Rotorblätter 4, 5 und 6 bzw. auf den Rotor 3 ausgeübte Nickmomente durch Änderungen der Blatt­ einstellwinkel βi zu reduzieren. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Blatteinstell­ winkel βi so zu regeln, daß sie das von allen Rotorblättern 4, 5 und 6 erzeugte Nickmo­ ment reduzieren, ohne dadurch die oben beschriebene Reduzierung des Giermoments wesentlich zu beeinträchtigen. Erreicht wird dies z. B. dadurch, daß die vom Block 13 abgegebenen Stellsignale βi,ref entsprechend modifiziert werden. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt auch diese Modifizierung zyklisch und insbesondere mit Hilfe einer harmonischen Steuerfunktion, die eine Amplitude βv vorgibt, die in Abhängigkeit vom Umlaufwinkel ϕ des Rotors 3 schwankt.
Bevorzugt wird hierzu die aus Fig. 5 ersichtliche Ausführungsform vorgesehen. Dabei kann auf genau dieselbe Weise vorgegangen werden, wie oben bereits für die Ermittlung des momentanen Giermoments erläutert wurde. Demgemäß werden zur Reduzierung oder Beseitigung eines vorhandenen Nickmoments die am Ausgang des Rotors 3 von den Sensoren 7 (Fig. 7) gelieferten, durch Messung der oben erläuterten Biegemomente MB1, MB2 und MB3 der Rotorblätter 4, 5 und 6 erhaltenen Signale einem Block 22 zugeführt, in dem aus ihnen ein dem momentanen Istwert des Nickmoments entsprechendes Istsignal MNick gebildet wird. Dieses wird in einem Vergleicher 23 mit einem vorgegebenen Sollwert MNick,ref verglichen, der vorzugsweise auch dem Wert Null entsprechen kann. Die Regelabweichung ΔMNick wird einem Block 24 zugeführt, der an seinem Ausgang analog zum Block 12 ein Signal βv abgibt, das lediglich die Anforderung einer bestimmten, von allen drei Rotorblättern 4, 5 und 6 zu erzeugenden Blatteinstellwinkelverstellung beinhal­ tet, die geeignet ist, das momentane Nickmoment MNick zu reduzieren bzw. weitgehend zu kompensieren.
Eine geeignete Ausführungsform für die von den Blöcken 12 und/oder 24 durchzuführende Regelfunktion ist in Fig. 7 am Beispiel des Blocks 24 dargestellt, wonach der Block 24 ein einfacher Integrairegler mit einer Verstärkung KI,2 sein kann, der aus der Regelabwei­ chung ΔMNick den Wert βv bildet. Unabhängig von der Verstärkung ist dieser Regler in der Lage, ein konstantes Nickmoment zu kompensieren. Je größer die Verstärkung gewählt ist, desto empfindlicher reagiert der Regler auf Änderungen des Nickmoments. Der Block 12 kann entsprechend ausgebildet sein.
Die Amplitude βv könnte alternativ auch anhand von geschätzten, z. B. aus dem aktuellen Windverhalten abgeleiteten Informationen über das Nickmoment des Rotors 3 ermittelt bzw. festgelegt werden. Der Anstieg oder Abfall der Windgeschwindigkeit mit der Höhe läßt sich z. B. je nach Geländeform durch einen Höhenwindgradienten beziffern (Comis­ sion of the European Communities: "European Wind Atlas", Risø National Laboratory, ISBN 87-550-1482-8, Rosklide). Damit ist es möglich, den veritkalen Verlauf der Windgeschwindigkeit abzuschätzen und das Nickmoment mit Hilfe eines aerodynamischen Rotormodells zu bestimmen. Entsprechende oder andere Schätzungen oder dgl. könnten zu einer Festlegung der Amplitude βH verwendet werden.
Das Signal βv entspricht wie das Signal βH einer Amplitude, mit welcher die Rotorblätter 4, 5 und 6 um einen voreingestellten, z. B. durch β0 gegebenen Blatteinstellwinkel βi zyklisch schwanken sollen. Dabei ist der Einfachheit halber angenommen, daß diese Amplitude für alle vorhandenen Rotorblätter 4, 5 und 6 identisch ist, was i. A. besonders vorteilhaft ist. Das Signal βv wird wie das Signal βH direkt einem weiteren Eingang des Blocks 13 zugeführt, der es in Werte umwandelt, mit denen die oben beschriebenen Signale βi,ref modifiziert werden. Dabei erfolgt diese Modifizierung vorzugsweise nach einer Steuerfunktion, deren Amplitude von der Größe des zu reduzierenden Nickmoments und dem zeitlichen Verlauf der Umlaufbewegung des Rotors 3 abhängt. Die Steuerfunk­ tion ist wie die für das Giermoment vorzugsweise harmonisch, im Gegensatz zur Formel (5) jedoch durch folgende Cosinusfunktion gebildet:
wenn zusätzlich die Größe β0 verwendet wird.
Daraus folgt, daß sich für die Reduzierung des Nickmoments MNick ein cosinusförmiger Verlauf der Blattverstellungen ergibt, d. h. die durch das Signal βv verursachte Änderung der Blatteinstellwinkelstellungen ist für cos [ϕ + (i-1) 360° / m] = ±1 jeweils maximal in dem einen bzw. entgegengesetzten Drehsinn und jeweils 0 für cos [ϕ + (i-1) 360° / m] = 0, was z. B. der Fall ist, wenn das Rotorblatt 4 in Fig. 2 die Stellungen ϕ = 0°, 180° bzw. 90°, 270° einnimmt. Eine Reduzierung eines positiven Nickmoments kann daher z. B. durch Vergrößerung des Blatteinstellwinkels in der oberen Hälfte des Rotorkreises nach Fig. 2 erreicht werden, da in diesem Fall die Schubkräfte kleiner werden. Umge­ kehrt hat eine Reduzierung der Blatteinstellwinkel in der unteren Hälfte des Rotorkreises dort eine Vergrößerung der Schubkräfte zur Folge.
Werden alle drei Signale βH, β0 und βv gleichzeitig benutzt, wird zweckmäßig die folgende Steuerfunktion vorgegeben:
wobei i, m, β0, βH und βv dieselbe Bedeutung wie in Gleichungen (1), (5) und (7) haben.
Zur Erreichung einer optimalen Flexibilität ist es vorteilhaft, die Regelung mit Hilfe von Microcomputern zu realisieren. Dabei ist es zweckmäßig, die Funktion des Blocks 17 des Reglers in einem im Turm 1 (Fig. 1) oder in der Gondel 2 untergebrachten Rechner zu implementieren, während die übrigen Reglerfunktionen durch einen im Rotor 3 oder dessen Nabe untergebrachten und damit rotierenden Controller od. dgl. realisiert werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß nur das Signal β0 von der Gondel 2 in den an ihr drehbar gelagerten Rotor 3 übertragen werden muß, was z. B. mit Hilfe von Schleif­ ringanordnungen, Funkstrecken od. dgl. erfolgen kann. Dies ist in Fig. 5 durch den Übertrager 18 dargestellt, der in einer strichpunktiert angedeuteten Trennebene 25 zwischen der Gondel 2 und dem Rotor 3 angeordnet ist.
Außerdem ist es vorteilhaft, daß die zur Reduzierung des Nickmoments erforderliche Einstellung der Rotorblätter 4, 5 und 6 nicht die zur Herstellung des gewünschten Giermoments benötigte Einstellung derselben Rotorblätter 4, 5 und 6 stört. Aus Gleichung (12) ist ersichtlich, daß für PH = 0 nur die Gleichung (11) und für βv = 0 nur Gleichung (9) verbleibt. Insbesondere kann irgendein Rotorblatt 4, 5 bzw. 6, wenn es sich in der Position ϕ = 0° oder ϕ = 180° nach Fig. 2 befindet, nur zum Nickmoment um die y- Achse, aber nicht zum Giermoment um die z-Achse beitragen, während umgekehrt ein Rotorblatt 4, 5 bzw. 6, wenn es sich in der Stellung ϕ = 90° oder ϕ = 270° befindet, nur zum Giermoment, aber nicht zum Nickmoment beiträgt. Das ist in Gleichung (12) dadurch berücksichtigt, daß die Terme mit den Ausdrücken sin [ϕ + (i-1) 360° / m] bzw. cos [ϕ + (i-1) 360° / m] für bestimmte Winkel ϕ jeweils unabhängig davon Null werden, ob βH, βv selbst Null sind oder nicht.
Darüber hinaus kann gezeigt werden, daß sich bei Anwendung von drei Rotorblättern 4, 5 und 6 oder mehr keine gegenseitige Beeinflussung der durch βH bzw. βv verursachten Gier- und Nickmomente ergibt. Dies ist in Fig. 8 bis 10 schematisch anhand der mit Gleichung (12) berechneten Werte für die Blatteinstellwinkel βi dargestellt.
Fig. 8 bis 10 enthalten jeweils vier Schaubilder a, b, c und d mit je drei Kurven. Dabei sind die mit einer durchgezogenen Linie gezeichneten Kurven den Rotorblättern 4 bzw. den Blatteinstellwinkeln β1 usw., die mit einer gestrichelten Linie gezeichneten Kurven dem Rotorblatt 5 bzw. dem Blatteinstellwinkel β2 usw. und die mit einer strichpunktierten Linie dargestellten Kurven dem Rotorblatt 6 bzw. dem Blatteinstellwinkel β3 usw.
zugeordnet. Die Schaubilder e zeigen jeweils die resultierenden Momente über eine Rotor­ umdrehung.
Bild a von Fig. 8 zeigt schematisch für β0 = 4, βv = 1 und βH = 0 (entsprechend einer Voreinstellung für die Blatteinstellwinkel β0 = 4° bzw. Blatteinstellwinkeiamplituden βv von jeweils 1°) anhand je einer Kurve den mit Gleichung (12) berechneten Verlauf der Stellwerte β1,ref, β2,ref und β3,ref bzw. der diesen Werten folgenden Blatteinstellwinkel β1, β2 und β3. Alle Kurven schwanken zyklisch nach einer Cosinusfunktion um den mittleren Wert β = 4°, wobei die Kurve für β1 in der Position ϕ = 0° beginnt, in der das zu­ gehörige Rotorblatt 4 parallel zur z-Achse steht (Fig. 2). Entsprechend befinden sich die den Kurven β2 und β3 zugeordneten Rotorblätter 5 und 6 gleichzeitig in den Stellungen ϕ = 120° bzw. ϕ = 240°.
Die Kurven MB1, MB2 und MB3 in Bild b von Fig. 8 zeigen die zu den Blatteinstellwinkeln nach Bild a gehörigen Schlagbiegemomente. Dabei ist angenommen und vorausgesetzt, daß ein harmonischer Verlauf der Blatteinstellwinkeleinstellung eine annähernd ebenfalls harmonische Änderung der Biegemomente MB1, MB2 und MB3 über eine Rotorumdrehung erzeugt, was mit der Praxis gut übereinstimmt. Das mittlere Biegemoment, resultierend aus einer gleichförmigen Windbelastung, bleibt natürlich erhalten. Größere Blatteinstell­ winkel führen dabei in der Regel zu kleineren Biegemomenten und umgekehrt, da dem Wind dann weniger bzw. mehr Angriffsfläche geboten wird.
In Bild b von Fig. 8 ist angenommen, daß die Blatteinstellungen nach Bild a zu Biegemo­ menten führen, die um einen Mittelwert von 1 schwanken und zu Gesamtmomenten von 1 ±0,1 führen können. Die maximalen und minimalen Werte der Biegemomente betragen daher unter dem Einfluß von βv jeweils 1,1 bzw. 0,9.
Die Vektoren der Biegemomente liegen nach Fig. 4 in der yz-Bbene (Rotorebene), so daß sie je eine auf die z-Achse und die y-Achse bezogene z- bzw. y-Komponente haben, wobei die z-Komponente ausschließlich zum Giermoment und die y-Komponente ausschließlich zum Nickmoment beiträgt. Gemäß Fig. 4 ergibt sich die z-Komponente des Biegemoments von Rotorblatt 4 durch Multiplikation des Biegemoments MB1 mit sinϕ, die y-Komponente durch Multiplikation mit cosϕ. Zur Berechnung der entsprechenden Komponenten für die Biegemomente der Rotorblätter 5 und 6 ist anstelle des Winkels ϕ der Wert ϕ + 120° bzw. ϕ + 240° einzusetzen.
Da βH = 0 vorausgesetzt ist, haben die von βv = 1 verursachten Änderungen der Biege­ momente im Bild c jeweils Verläufe für die für das Giermoment verantwortlichen z-Komponenten der Biegemomente zur Folge, die z. B. zu einem Wert MB1,z = 0 in der Stellung ϕ = 0° des Rotorblatts 4 mit sin ϕ = 0 und z. B. zu einem Wert MB1,z = 1,0 in der Stellung ϕ = 90° des Rotorblatts 4 mit sin ϕ = 1 führen. Umgekehrt zeigt Bild d daß die für die Nickmomente verantwortlichen y-Komponenten bei in der Stellung ϕ = 0 befindlichem Rotorblatt 4 jetzt MB1,y = 0,9 (cos ϕ = 1) ist, während in der Stellung desselben Rotorblatts 4 bei ϕ = 90° (cos ϕ = 0) jetzt MB1,y = 0 gilt. Für die beiden anderen Rotorblätter 5 und 6 lassen sich die charakteristischen Werte aus den ihnen zugeordneten Kurven entnehmen.
Bild e zeigt schließlich die gemeinsame Wirkung aller drei Rotorblätter 4, 5 und 6 während eines vollen Umlaufs des Rotors 3. Daraus ergibt sich, daß alle drei Rotorblätter 4, 5 und 6 zusammen ein resultierendes Giermoment von 0 (Linie 32) und ein resultieren­ des Nickmoment von -0,15 (Linie 33) erzeugen. Unter der Voraussetzung βv = 1 und βH = 0 wird daher erreicht, daß ohne Einfluß auf das Giermoment eine Reduzierung eines vorhandenen positiven Nickmoments herbeigeführt wird.
Fig. 9 zeigt analog zu Fig. 8 in Bildern a bis e den Verlauf der entsprechenden Größen, wenn β0 = 4, βv = 0 und βH = 1 gewählt wird. Ein Unterschied ergibt sich nur inso­ weit, als in Bild a eine Sinusfunktion dargestellt ist. Die Kurve β1, für das Rotorblatt 4 beginnt z. B. in dessen Stellung ϕ = 0° mit β1 = 0. Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, daß in Fig. 9 das resultierende Nickmoment entsprechend einer Linie 34 in Bild e gleich Null ist, während gleichzeitig ein resultierendes Giermoment (Linie 35) von -0,15 erhalten wird.
Fig. 10 zeigt schließlich in Bildern a bis e analog den Fall β0 = 4, βv = 1 und βH = 2. Hier überlagern sich die in Fig. 8 und 9 dargestellten Kurven derart, daß nach Bild e das resultierende Nickmoment (Linie 36) den Wert -0,15, das resultierende Giermoment (Linie 36a) den Wert von -0,3 annimmt. Daraus ist ersichtlich, daß die zur Reduzierung oder Beseitigung störender Gier- und/oder Nickmomente beschriebenen Maßnahmen un­ abhängig voneinander getroffen werden können. Weiterhin wird durch die beschriebene zyklische Blattverstellung die vom Block 17 in Fig. 5 durchgeführte Leistungsregelung nicht beeinträchtigt, da im zeitlichen Mittel stets der vom Block 17 vorgegebene mittlere Blatteinstellwinkel eingestellt wird.
Für die verschiedene Meßaufnehmer bzw. Sensoren kann weitgehend auf bekannte Einrichtungen zurückgegriffen werden. Für die Messung der Generatordrehzahl eignen sich z. B. optische Inkrementalaufnehmer. Für die Messung des Rotorwinkels wird z. B. eine Zahnscheibe mit einem induktiven Aufnehmer vorgeschlagen. Die Zahnscheibe ist fest mit der Gondel verbunden und umgibt die Rotorwelle. Der induktive Aufnehmer rotiert mit der Nabe und tastet die Zahnscheibe ab. Zusätzlich ist eine spezielle Markie­ rung, z. B. Zahnlücke, zur Festlegung der Nullposition vorzusehen. Der Gondelwinkel kann schließlich z. B. mit einem Getriebepotentiometer ermittelt werden, das in der Gondel befestigt ist und über einen am Turm befestigten Zahnkranz angetrieben wird. Die Übersetzung muß so gewählt werden, daß 2-3 Gondelumdrehungen je Richtung möglich sind.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das auf vielfache Weise abgewandelt werden kann. Zunächst ist klar, daß die Erfindung wahlweise sowohl zur Kompensation allein von Nickmomenten als auch zur Kompensation allein von Giermomenten als auch zur gleichzeitigen Kompensation von Nick- und Giermomenten benutzt werden kann und daß je nach Fall die in Fig. 5 nicht benötigten Komponenten auch weggelassen werden können. Weiterhin braucht die Rotorachse x nicht genau horizontal angeordnet sein. Vielmehr sind auch Anlagen mit schräg zur Horizontalen stehender Achse bekannt. Entsprechend braucht die Turmachse z nicht ideal vertikal angeordnet sein. Daher soll die in den Ansprüchen verwendete Wendung "im wesentlichen horizontal" bzw. "im wesentlichen vertikal" alle diese möglichen Abweichungen ein­ schließen. Weiterhin könnte der Rotor anstatt luv- auch leeseitig angeordnet sein. Es ist ferner möglich und kann in Abhängigkeit vom Einzelfall auch sinnvoll sein, die vom Block 13 in Fig. 4 erzeugten Sollsignale βi,ref mit Hilfe von modifizierten Gleichungen (5), (9) oder (12) so zu definieren, daß sie im Vergleich zu den Rotorwinkeln ϕ, bei denen die durch sie vorgegebenen Blatteinstellwinkel βi tatsächlich erreicht sein müssen, mit einem gewissen zeitlichen Vorlauf erscheinen. Dies könnte insbesondere dann zweckmäßig sein, wenn die zur Blattverstellung verwendeten Einrichtungen eine gewisse Trägheit besitzen und den vorgegebenen Sollwerten nicht beliebig schnell folgen können. Realisiert werden kann ein derartiger zeitlicher Vorlauf z. B. dadurch, daß in den Glei­ chungen (5), (9) bzw. (12) ein Phasenwinkel ϕR eingeführt wird, der zu einer entsprechen­ den Phasenverschiebung fährt. Weiterhin gelten die beschriebenen Steuerfunktionen nur für den Fall, daß die eingesetzten Verstelleinrichtungen 14, 15 und 16 eingebaute Blatteinstellwinkelregelungen besitzen. Ist dies nicht der Fall, so müssen die Steuerfunktio­ nen an das Verhalten der Verstelleinrichtungen 14, 15 und 16 angepaßt werden. Denkbar ist z. B., daß über die Verstelleinrichtung nicht der Blatteinstellwinkel selbst, sondern die Verstellgeschwindigkeit eingestellt wird. In diesem Fall müßten die angegebenen Steuer­ funktionen zeitlich differenziert werden. Dies kann z. B. in Fällen zweckmäßig sein, in denen anstelle von Verstelleinrichtungen in Form von Servo- oder Schrittmotoren solche nach Fig. 6 vorgesehen werden, die hydraulische Antriebe besitzen, wobei die Steuerfunk­ tionen auch nicht notwendig harmonisch sein müssen. Wichtig ist in allen Fällen, daß die gewünschte Blatteinstellwinkeleinstellung erreicht wird und die Stellsignale βi,ref diejenigen Signale kennzeichnen, mit deren Hilfe dies ermöglicht wird. Anstelle der durch die Gleichungen (5), (9) und (12) vorgegebenen Steuerfunktionen können z. B. auch dann andere für geeignet gehaltene Steuerfunktionen verwendet werden, wenn Rotoren mit nur zwei Rotorblättern oder nur einem einzigen Rotorblatt vorhanden sind, weil in diesen Fällen bei vertikaler Stellung des Rotors kein Giermoment und bei horizontaler Stellung des Rotors kein Nickmoment erzeugt werden kann und sich daher stets pulsierende Momentverläufe ergeben. Insbesondere Steuerfunktionen, die zwar zyklisch, aber nicht harmonisch verlaufen, können hier zweckmäßig sein, z. B. solche mit dreieckigem oder trapezförmigem Verlauf, wobei zusätzlich zu den Amplituden βH und ggf. βv noch andere Parameter vorgegeben werden.
Die mit der Größe β0 realisierte Leistungsbegrenzung kann auch auf andere Weise als durch eine Blatteinstellwinkeleinstellung vorgenommen werden, in welchem Fall die Größe β0 in den oben genannten Gleichungen und die zugehörigen Reglerteile in Fig. 5 völlig entfallen könnten. Im Hinblick auf das Nickmoment könnte sich ferner als vor­ teilhaft erweisen, den Sollwert MNick,ref in Fig. 5 nicht auf den Wert Null, sondern auf einen vorgewählten, festen Wert einzustellen. Das dadurch erhaltene Nickmoment könne bei einem Rotor, der aufgrund seines Gewichts um die y-Achse nach unten drückt, dazu benutzt werden, einen gewissen Ausgleich durch ein entgegengesetztes Nickmoment zu erzielen. Schließlich versteht sich, daß die oben erläuterten Merkmale auch in anderen als den dargestellten und beschriebenen Kombinationen verwendet werden können.

Claims (14)

1. Windenergieanlage mit einem Rotor (3), einer Unterkonstruktion (1, 2), an der der Rotor (3) um eine im wesentlichen horizontale Achse (x) drehbar gelagert ist, wenigstens einem Rotorblatt (4, 5, 6), das um seine Längsachse (a, b, c) drehbar am Rotor (3) gelagert ist, und einer zur Einstellung eines Rotorblattwinkels (βi) bestimmten Verstelleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung zur Reduzierung eines auf den Rotor (3) bzw. von diesem auf die Unterkonstruktion (1, 2) ausgeübten Gier- und/oder Nickmo­ ments eingerichtet ist.
2. Windenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (7) zur Ermittlung eines momentan wirksamen Gier- und/oder Nickistmoments aufweist und diese Mittel (7) sowie die Verstelleinrichtung Bestandteile einer zur Regelung des Gier- und/oder Nickmoments auf einen vorgewählten Sollwert bestimmten Regelvorrichtung sind.
3. Windenergieanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstell­ einrichtung das Stellglied der Regelvorrichtung ist und die Regelvorrichtung Mittel (13) zur Abgabe von der Steuerung der Verstelleinrichtung dienenden Stellsignalen (βi,ref) aufweist.
4. Windenergieanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Verstelleinrichtung auch in Abhängigkeit von der momentanen Drehwinkeleinstellung des Rotors (3) erfolgt.
5. Windenergieanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorblatt (4, 5, 6) durch die Stellsignale (βi,ref) in Abhängigkeit von der Umlaufbewegung des Rotors (3) zyklisch verstellt werden.
6. Windenergieanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorblätter (4, 5, 6) in Abhängigkeit vom Umlaufwinkel (ϕ) des Rotors (3) harmonisch verstellt werden.
7. Windenergieanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellsignale (βi,ref) eine mit der Periodendauer der Umlaufbewegung des Rotors (3) übereinstimmende Periodendauer aufweisen.
8. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Stellsignale (βi,ref) Steuerfunktionen verwendet werden, deren Am­ plituden (βv, βH) aus der Differenz zwischen dem momentanen Gier- und/oder Nickistmo­ ment und dem vorgewählten Sollwert erhalten werden.
9. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Stellsignale (βi,ref) Steuerfunktionen verwendet werden, deren Am­ plituden (βH, βv) eine geschätzte Information über das Gier- und/oder Nickistmoment des Rotors (3) enthalten,
10. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (7) zur Ermittlung des Gier- und/oder Nickistmoments einen Sensor zur Ermittlung einer für das Schlagbiegemoment (MB1, MB2, MB3) des Rotorblatts (4, 5, 6) charakteristischen Größe aufweist und Signale (βi,ref) verwendet werden, deren Amplituden (βv, βH) von dieser charakteristischen Größe abhängen.
11. Windenergieanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) wenigstens zwei Rotorblätter (4, 5, 6) enthält, alle Rotorblätter (4, 5, 6) mit einem derartigen Sensor (7) versehen sind und Signale (βi,ref) verwendet werden, deren Amplituden (βv, βH) von den für die Schlagbiegemomente (MB1, MB2, MB3) aller Rotorblätter (4, 5, 6) charak­ teristischen Größen abhängen.
12. Windenergieanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (7) Dehnungsmeßstreifen enthalten.
13. Windenergieanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen als Stellglieder einer weiteren Regelvorrichtung ausgebildet sind, durch die die Stellsignale in Abhängigkeit von der Leistung und/oder Drehzahl des Rotors (3) oder anderen Betriebsgrößen der Windenergieanlage zum Zwecke der Begrenzung der elektrischen Leistung oder dem Schutz vor Überlastung der Anlage modifizierbar sind.
14. Windenergieanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellsignale (βi,ref) für alle vorhandenen Verstelleinrichtungen um denselben Wert (β0) modifizierbar sind.
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Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002002936A1 (de) * 2000-07-04 2002-01-10 Aloys Wobben Verfahren zur bestimmung des winkels eines rotorblatts einer windenergieanlage
WO2003036082A1 (en) * 2001-10-25 2003-05-01 Clipper Windpower Technology, Inc. Rotor with extendable blades and control criteria therefor
WO2006131301A2 (de) 2005-06-06 2006-12-14 Imo Holding Gmbh Lagereinheit für ein langgestrecktes rotorblatt einer windkraftanlage, mit einer solchen rotorblattlagerung ausgestattete windkraftanlage sowie verfahren zum betrieb einer derartigen windkraftanlage
DE102005034899A1 (de) * 2005-07-26 2007-02-01 Repower Systems Ag Windenergieanlage mit Einzelpitcheinrichtungen
WO2007141669A2 (en) * 2006-03-17 2007-12-13 Ingeteam, S.A. Collector anti-wearing and lubrication system for variable speed wind turbine
DE102006036157A1 (de) * 2006-08-01 2008-02-07 Repower Systems Ag Kalibrierverfahren
US7347667B2 (en) 2001-02-10 2008-03-25 Aloys Wobben Wind power installation
EP1956236A1 (de) * 2007-02-06 2008-08-13 Hansen Transmissions International Nv Pitchsteuerung in einer Windenergieanlage
EP1959127A2 (de) 2007-02-14 2008-08-20 LTi REEnergy GmbH Verfahren und Vorrichtung zur indirekten Bestimmung dynamischer Groessen einer Wind- oder Wasserkraftanlage
EP1995453A1 (de) * 2007-05-25 2008-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Einstellen des Einstellwinkels eines Rotorblattes einer Windenergieanlage
DE102007030268A1 (de) 2007-06-28 2009-01-02 Lti Reenergy Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur indirekten Bestimmung dynamischer Größen einer Wind- oder Wasserkraftanlage mittels beliebig angeordneter Messsensoren
DE102008009740A1 (de) 2008-02-18 2009-08-20 Imo Holding Gmbh Windkraftanlage sowie Verfahren zum Betrieb derselben
US7622815B2 (en) 2006-12-29 2009-11-24 Ingeteam Energy, S.A. Low voltage ride through system for a variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid
WO2010037449A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-08 Rolls-Royce Plc Hydraulic cylinder andrelated arrangements
EP1916416A3 (de) * 2006-10-25 2010-05-05 Nordex Energy GmbH Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
WO2011092032A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Lm Glasfiber A/S A method of in situ calibrating load sensors of a wind turbine blade
DE102010026371A1 (de) 2010-07-07 2012-01-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines Anstellwinkelkorrektursignals für zumindest ein Rotorblatt einer Windkraftanlage
EP2431607A1 (de) * 2009-04-24 2012-03-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Vorrichtung, verfahren und programm zur lastmessung
EP2495435A1 (de) 2011-03-01 2012-09-05 Areva Wind GmbH Blattwinkel-Verstellsystem und Verfahren zur Verstellung des Blattwinkels einer Windkraftanlage
US8264094B2 (en) 2006-03-17 2012-09-11 Ingeteam Power Technology, S.A. High voltage direct current link transmission system for variable speed wind turbine
EP2516851A1 (de) * 2009-11-25 2012-10-31 Hydratech Industries Wind Power A/S Verfahren zur montage eines hydraulischen spitzensteuerungssystems in einer windturbinennabe
US8546967B2 (en) 2008-03-07 2013-10-01 Vestas Wind Systems A/S Control system and a method for controlling a wind turbine
US8816871B2 (en) 2010-12-04 2014-08-26 Nordex Energy Gmbh Method for monitoring a static and/or dynamic stability of a wind turbine
EP2851560A1 (de) * 2013-09-13 2015-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Dämpfung einer Schwingungsbewegung einer Gondel einer Windenergieanlage
RU2553846C2 (ru) * 2010-11-25 2015-06-20 Воббен Пропертиз Гмбх Способ эксплуатации ветровой энергетической установки
EP2132437B1 (de) 2007-03-30 2015-10-14 Vestas Wind Systems A/S Windturbine mit blattanstellwinkelverstellung
DE102015009704A1 (de) * 2015-07-30 2017-02-02 Senvion Gmbh Steuerung und Steuerungsverfahren für eine Windenergieanlage
WO2019042515A1 (en) * 2017-09-04 2019-03-07 Vestas Wind Systems A/S TORSION VIBRATION DAMPING IN A MULTI-ROTOR WIND TURBINE
DE102005063678B3 (de) 2005-06-06 2020-01-23 Imo Momentenlager Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Windkraftanlage mit einer Lagereinheit für ein langgestrecktes Rotorblatt
EP3680480A4 (de) * 2018-08-31 2020-10-21 Beijing Goldwind Science & Creation Windpower Equipment Co., Ltd. Montagerahmen, energiespeichereinheit, verstellsystem, windturbinengenerator und verfahren

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7988414B2 (en) * 2008-10-20 2011-08-02 General Electric Company Method and system for operating a wind turbine generator
DE102010023887A1 (de) 2010-06-15 2011-12-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung einer Querschwingung einer Windenergieanlage
DE102010027229A1 (de) 2010-07-15 2012-01-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung eines Abstellwinkel-Korrektursignals für ein vorbestimmtes Rotorblatt eier Windkraftanlage
DE102010032120A1 (de) 2010-07-24 2012-01-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Biegewinkels eines Rotorblattes einer Windkraftanlage
US9551320B2 (en) * 2012-09-27 2017-01-24 General Electric Company Asymmetric load control for torsion fatigue reduction in a wind turbine tower
EP2803853B1 (de) * 2013-05-17 2015-09-02 Siemens Aktiengesellschaft Dämpfen von Windturbinenturmschwankungen unter Verwendung von gyroskopischen Kräften
ES2537476B1 (es) * 2013-12-04 2016-03-23 Acciona Windpower, S.A. Sistema y método de control de aerogenerador
ES2551659B1 (es) * 2014-05-20 2016-09-14 Acciona Windpower, S.A. Método de control de un aerogenerador
US10982650B2 (en) 2016-02-26 2021-04-20 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine system with multiple rotors

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3000678A1 (de) * 1980-01-10 1981-07-16 Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen Vorrichtung zur bestimmung der windenergie zur regelung von windkraftwerken
DE3009922A1 (de) * 1980-03-14 1981-09-24 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Regelungs- und steuerungsanlage zur verstellung der fluegel des windrads eines windkraftwerks
DK198681A (da) * 1980-05-19 1981-11-20 United Technologies Corp Indretning til indstilling af en vindmoelles kroejebevaegelse
DE3106624A1 (de) * 1981-02-23 1982-09-16 Dietrich, Reinhard, 8037 Olching Regelungsverfahren fuer windenergieanlagen mit direkt aus der umstroemung des aerodynamisch wirksamen und auftrieberzeugenden profiles gewonnenen eingangssignalen
US4966525A (en) * 1988-02-01 1990-10-30 Erik Nielsen Yawing device and method of controlling it
DE19626402C1 (de) * 1996-07-01 1997-07-24 Aerodyn Energiesysteme Gmbh Verfahren zum Blattverstellen

Cited By (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7052232B2 (en) 2000-07-04 2006-05-30 Aloys Wobben Method for determining the angle of a rotor blade pertaining to a wind energy installation
WO2002002936A1 (de) * 2000-07-04 2002-01-10 Aloys Wobben Verfahren zur bestimmung des winkels eines rotorblatts einer windenergieanlage
US7347667B2 (en) 2001-02-10 2008-03-25 Aloys Wobben Wind power installation
WO2003036082A1 (en) * 2001-10-25 2003-05-01 Clipper Windpower Technology, Inc. Rotor with extendable blades and control criteria therefor
US8282353B2 (en) 2005-06-06 2012-10-09 Imo Holding Gmbh Bearing unit for a long rotor blade of a wind power installation, wind power installation comprising one such rotor blade bearing arrangement, and method for operating one such wind power installation
WO2006131301A2 (de) 2005-06-06 2006-12-14 Imo Holding Gmbh Lagereinheit für ein langgestrecktes rotorblatt einer windkraftanlage, mit einer solchen rotorblattlagerung ausgestattete windkraftanlage sowie verfahren zum betrieb einer derartigen windkraftanlage
WO2006131301A3 (de) * 2005-06-06 2007-04-05 Imo Momentenlager Gmbh Lagereinheit für ein langgestrecktes rotorblatt einer windkraftanlage, mit einer solchen rotorblattlagerung ausgestattete windkraftanlage sowie verfahren zum betrieb einer derartigen windkraftanlage
CN101194103B (zh) * 2005-06-06 2013-11-06 Imo控股有限责任公司 风力设备以及用于操作这种风力设备的方法
DE102005026141B4 (de) 2005-06-06 2019-07-25 Imo Momentenlager Gmbh Windkraftanlage mit einer Lagereinheit für ein langgestrecktes Rotorblatt
DE102005063678B3 (de) 2005-06-06 2020-01-23 Imo Momentenlager Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Windkraftanlage mit einer Lagereinheit für ein langgestrecktes Rotorblatt
DE102005034899A1 (de) * 2005-07-26 2007-02-01 Repower Systems Ag Windenergieanlage mit Einzelpitcheinrichtungen
US8207623B2 (en) 2006-03-17 2012-06-26 Ingeteam Energy, S.A. Dynamic electric brake for a variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid
US8183704B2 (en) 2006-03-17 2012-05-22 Ingeteam Energy, S.A. Connection and disconnection sequence for variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid
US7425771B2 (en) 2006-03-17 2008-09-16 Ingeteam S.A. Variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid
US8294288B2 (en) 2006-03-17 2012-10-23 Ingeteam Power Technology, S.A. Collector anti-wearing and lubrication system for variable speed wind turbine
WO2007141669A3 (en) * 2006-03-17 2008-06-12 Ingeteam S A Collector anti-wearing and lubrication system for variable speed wind turbine
WO2007141669A2 (en) * 2006-03-17 2007-12-13 Ingeteam, S.A. Collector anti-wearing and lubrication system for variable speed wind turbine
US8264094B2 (en) 2006-03-17 2012-09-11 Ingeteam Power Technology, S.A. High voltage direct current link transmission system for variable speed wind turbine
US8157522B2 (en) 2006-08-01 2012-04-17 Repower Systems Ag Calibration method
DE102006036157B4 (de) * 2006-08-01 2016-09-15 Senvion Gmbh Kalibrierverfahren
DE102006036157A1 (de) * 2006-08-01 2008-02-07 Repower Systems Ag Kalibrierverfahren
US7905704B2 (en) 2006-10-25 2011-03-15 Nordex Energy Gmbh Method for operating a wind energy plant
EP1916416A3 (de) * 2006-10-25 2010-05-05 Nordex Energy GmbH Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
US7622815B2 (en) 2006-12-29 2009-11-24 Ingeteam Energy, S.A. Low voltage ride through system for a variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid
BE1017458A3 (nl) * 2007-02-06 2008-10-07 Hansen Transmissions Int Windturbine.
EP1956236A1 (de) * 2007-02-06 2008-08-13 Hansen Transmissions International Nv Pitchsteuerung in einer Windenergieanlage
JP2008190524A (ja) * 2007-02-06 2008-08-21 Hansen Transmissions Internatl Nv 風力タービン
DE102007007872A1 (de) 2007-02-14 2008-08-21 Lti Reenergy Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur indirekten Bestimmung dynamischer Größen einer Wind- oder Wasserkraftanlage
EP1959127A3 (de) * 2007-02-14 2013-03-06 Moog Unna GmbH Verfahren und Vorrichtung zur indirekten Bestimmung dynamischer Groessen einer Wind- oder Wasserkraftanlage
EP1959127A2 (de) 2007-02-14 2008-08-20 LTi REEnergy GmbH Verfahren und Vorrichtung zur indirekten Bestimmung dynamischer Groessen einer Wind- oder Wasserkraftanlage
DE102007007872B4 (de) * 2007-02-14 2010-07-01 Moog Unna Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur indirekten Bestimmung dynamischer Größen einer Wind- oder Wasserkraftanlage
EP2132437B2 (de) 2007-03-30 2018-10-03 Vestas Wind Systems A/S Windturbine mit blattanstellwinkelverstellung
EP2132437B1 (de) 2007-03-30 2015-10-14 Vestas Wind Systems A/S Windturbine mit blattanstellwinkelverstellung
EP1995453A1 (de) * 2007-05-25 2008-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Einstellen des Einstellwinkels eines Rotorblattes einer Windenergieanlage
US8152470B2 (en) 2007-05-25 2012-04-10 Siemens Aktiengesellschaft Device for the adjustment of the pitch of a motor blade of a wind turbine
DE102007030268B9 (de) * 2007-06-28 2013-04-18 Moog Unna Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur indirekten Bestimmung dynamischer Größen einer Wind- oder Wasserkraftanlage mittels beliebig angeordneter Messsensoren
DE102007030268B4 (de) * 2007-06-28 2012-06-21 Moog Unna Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur indirekten Bestimmung dynamischer Größen einer Wind- oder Wasserkraftanlage mittels beliebig angeordneter Messsensoren
DE102007030268A1 (de) 2007-06-28 2009-01-02 Lti Reenergy Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur indirekten Bestimmung dynamischer Größen einer Wind- oder Wasserkraftanlage mittels beliebig angeordneter Messsensoren
DE102008009740A1 (de) 2008-02-18 2009-08-20 Imo Holding Gmbh Windkraftanlage sowie Verfahren zum Betrieb derselben
WO2009103473A2 (de) 2008-02-18 2009-08-27 Imo Holding Gmbh Windkraftanlage sowie verfahren zum betrieb derselben
US8546967B2 (en) 2008-03-07 2013-10-01 Vestas Wind Systems A/S Control system and a method for controlling a wind turbine
WO2010037449A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-08 Rolls-Royce Plc Hydraulic cylinder andrelated arrangements
EP2431607A4 (de) * 2009-04-24 2014-03-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Vorrichtung, verfahren und programm zur lastmessung
EP2431607A1 (de) * 2009-04-24 2012-03-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Vorrichtung, verfahren und programm zur lastmessung
EP2516851A1 (de) * 2009-11-25 2012-10-31 Hydratech Industries Wind Power A/S Verfahren zur montage eines hydraulischen spitzensteuerungssystems in einer windturbinennabe
EP2516851A4 (de) * 2009-11-25 2014-06-18 Hydratech Ind Wind Power As Verfahren zur montage eines hydraulischen spitzensteuerungssystems in einer windturbinennabe
EP2354538A1 (de) * 2010-02-01 2011-08-10 Lm Glasfiber A/S Verfahren zur Kalibrierung von Lastsensoren einer Windturbinenschaufel
WO2011092032A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Lm Glasfiber A/S A method of in situ calibrating load sensors of a wind turbine blade
US9353727B2 (en) 2010-02-01 2016-05-31 Lm Glasfiber A/S Method of in situ calibrating load sensors of a wind turbine blade
DE102010026371A1 (de) 2010-07-07 2012-01-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines Anstellwinkelkorrektursignals für zumindest ein Rotorblatt einer Windkraftanlage
WO2012003940A1 (de) 2010-07-07 2012-01-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines anstellwinkelkorrektursignals für zumindest ein rotorblatt einer windkraftanlage
RU2553846C2 (ru) * 2010-11-25 2015-06-20 Воббен Пропертиз Гмбх Способ эксплуатации ветровой энергетической установки
US8816871B2 (en) 2010-12-04 2014-08-26 Nordex Energy Gmbh Method for monitoring a static and/or dynamic stability of a wind turbine
EP2495435A1 (de) 2011-03-01 2012-09-05 Areva Wind GmbH Blattwinkel-Verstellsystem und Verfahren zur Verstellung des Blattwinkels einer Windkraftanlage
EP2851560A1 (de) * 2013-09-13 2015-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Dämpfung einer Schwingungsbewegung einer Gondel einer Windenergieanlage
DE102015009704A1 (de) * 2015-07-30 2017-02-02 Senvion Gmbh Steuerung und Steuerungsverfahren für eine Windenergieanlage
WO2019042515A1 (en) * 2017-09-04 2019-03-07 Vestas Wind Systems A/S TORSION VIBRATION DAMPING IN A MULTI-ROTOR WIND TURBINE
EP3680480A4 (de) * 2018-08-31 2020-10-21 Beijing Goldwind Science & Creation Windpower Equipment Co., Ltd. Montagerahmen, energiespeichereinheit, verstellsystem, windturbinengenerator und verfahren
US11493028B2 (en) 2018-08-31 2022-11-08 Beijing Goldwind Science & Creation Windpower Equipment Co., Ltd. Mounting frame, energy storage unit, pitch system, wind turbine and method

Also Published As

Publication number Publication date
DE29715249U1 (de) 1998-12-24
DE19739164B4 (de) 2009-09-17

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DE102007030268B9 (de) Verfahren und Vorrichtung zur indirekten Bestimmung dynamischer Größen einer Wind- oder Wasserkraftanlage mittels beliebig angeordneter Messsensoren
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