DE2909069A1 - Constant speed control system for wind power generator - uses generator frequency or voltage or vane position to control switching cycle (NL 10.9.80) - Google Patents

Constant speed control system for wind power generator - uses generator frequency or voltage or vane position to control switching cycle (NL 10.9.80)

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DE2909069A1
DE2909069A1 DE19792909069 DE2909069A DE2909069A1 DE 2909069 A1 DE2909069 A1 DE 2909069A1 DE 19792909069 DE19792909069 DE 19792909069 DE 2909069 A DE2909069 A DE 2909069A DE 2909069 A1 DE2909069 A1 DE 2909069A1
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Abstract

The operating system for an arrangement for converting wind power into electrical power, uses an electric generator which supplies a number of outlets by means of a switching system. The switching in and out operations are carried out serially at selected intervals which may be initiated by control signals corresponding to vane positions so as to ensure a constant speed of rotation. The generator frequency can be used as a base to control the switching cycle. Alternatively, the generator voltage or the vane position can be used. The frequency operates a frequency to voltage converter which generates a control signal proportional to frequency or voltage between given limits.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Lastzu- bzw. -abschaltenMethod and device for switching loads on and off

im Teillastbereich eines Windenergiekonverters Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Lastzu-bzw. -abschalten im Teillastbereich eines Windenergiekonverters, welcher die von einem Windrad aufgefangene Windenergie durch Antreiben eines Generators in elektrische Energie umwandelt. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. in the partial load range of a wind energy converter The invention relates on a method for load or. -switch off in the partial load range of a wind energy converter, which the wind energy captured by a wind turbine by driving a generator converts it into electrical energy. The invention also relates to a device to carry out this procedure.

Bei Windenergiekonvertern erfolgte die Zu- bzw. Abschaltung der Verbraucherstromkreise bis jetzt immer spannungsabhängig durch Schütze. Jeder der Stromkreise hatte seinen eigenen Schaltpunkt, wodurch sich eine Staffelung der Verbraucherspannungen ergab. Bei diesem bekannten Verfahren zum tastzu-bzw. -abschalten im Teillastbereich des Windenergiekonverters, bei welchem das Windrad also eine sich ständig ändernde Drehzahl aufweist, finden die Verbraucher sich entsprechend ständig ändernde Betriebsbedingungen (Frequenz, Sapnnung) vor. Es versteht sich, daß hierdurch die Netz synchronisierung stark erschwert wird und sich insgesamt eine wenig zufriedenstellende Nutzung der angebotenen Windenergie im Teillastbereich des Windenergiekonverters ergibt.In the case of wind energy converters, the consumer circuits were switched on and off until now always voltage-dependent by contactors. Each of the circuits had its own own switching point, which resulted in a graduation of the consumer voltages. In this known method for touching or. -switch off in the partial load range of the Wind energy converter, in which the wind turbine therefore has a constantly changing speed has, the consumers find accordingly constantly changing operating conditions (Frequency, voltage). It goes without saying that this will synchronize the network very difficult becomes and overall an unsatisfactory one Use of the offered wind energy in the partial load range of the wind energy converter results.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und wirksames Verfahren und eine Vorrichtung zum Lastzu-bzw. -abschalten im Teillastbereich eines Windenergiekonverters der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, welche die Nachteile des bekannten Verfahrens vermeiden und insbesondere auch in dessen Teillastbereich eine gute Nutzung der angebotenen Windenergie ermöglichen.The present invention is based on the object of a simple and effective method and a device for load or. -switch off in the partial load range to create a wind energy converter of the type described at the beginning, which avoid the disadvantages of the known method and in particular also in its Partial load range enable good use of the available wind energy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß allen Verbraucherstromkreisen ein gemeinsamer Zuschaltpunkt sowie ein gemeinsamer Abschaltpunkt zugeordnet wird und die Zuschaltung bzw. Abschaltung der Verbraucherstromkreise in Abhängigkeit vom Betriebszustand z.B. des Generators oder des Windrades seriell mit einer wählbaren Intervallzeit oder durch ein Blattstellungssignal erfolgt derart, daß die Drehzahl des Windenergiekonverters zumindest im wesentlichen konstant bleibt.This object is achieved according to the invention in that all consumer circuits a common switch-on point and a common switch-off point are assigned and the connection or disconnection of the consumer circuits as a function of of the operating status e.g. of the generator or the wind turbine in series with a selectable Interval time or by a blade position signal takes place in such a way that the speed of the wind energy converter remains at least essentially constant.

Erfindungsgemäß wird also, normalerweise zusätzlich zur Rotorblattverstellung des Windrades, dessen Drehzahl auf einen möglichst konstanten Wert geregelt durch eine Verbraucheranpassung an die momentan angebotene Windenergie. Hierzu werden die einzelnen Verbraucherstromkreise auf die vorstehend beschriebene Weise bei ausreichender Windkraft mit einem wählbaren Zeitintervall oder durch ein direktes Signal des Windrades, z.B. der Blattstellung dem Generator aufgeschaltet (d.h. sie belasten den Generator) und bei abnehmender Windkraft mit einem u.U. anderen Zeitintervall wieder abgeschaltet (d.h. der Generator wird wieder entlastet). Es ist leicht einzusehen, daß bei entsprechender Einstellung des gemeinsamen Zuschaltpunktes, des gemeinsamen Abschaltpunktes sowie der Intervallzeit durch das erfindungsgemäße Regelungsverfahren eine weitgehend konstante Drehzahl des Windrades auch im Teillastbereich erreicht wird und gewährleistet wird, daß alle Verbraucher weitgehend identische Betriebsbedingungen (Frequenz, Spannung) vorfinden. Hierdurch wird die Netzsynchronisierung erleichtert, und es ergibt sich insgesamt eine optimale Nutzung der angebotenen Windenergie auch im Teillastbereich des Windenergiekonverters.According to the invention, therefore, normally in addition to the rotor blade adjustment of the wind turbine, the speed of which is regulated to a value that is as constant as possible a consumer adjustment to the currently offered wind energy. To do this will be the individual consumer circuits in the manner described above if sufficient Wind power with a selectable time interval or by a direct signal from the wind turbine, e.g. the leaf position connected to the generator (i.e. they load the generator) and with decreasing wind power with a possibly different time interval switched off again (i.e. the generator is relieved of load). It's easy to see that with the appropriate setting of the common connection point, the common Switch-off point and the interval time by the control method according to the invention a largely constant speed of the wind turbine is achieved even in the partial load range and it is guaranteed that all consumers have largely identical operating conditions (Frequency, voltage). This facilitates network synchronization, and overall there is also an optimal use of the wind energy offered in the partial load range of the wind energy converter.

Mit Vorteil verwendet man als Regelgröße für das Zu- bzw.It is advantageous to use the control variable for the supply or

Abschalten der Verbraucherstromkreise die Generatorfrequenz, die Generatorspannung oder für das Zuschalten die Blattstellung.Switching off the consumer circuits, the generator frequency, the generator voltage or the leaf position for switching on.

Die optimale Wahl einer dieser Regelgrößen hängt von der Spannungs-Frequenz-Xennlinie des jeweiligen Generators sowie von der Anlagenkonzeption ab. Würde beispielsweise ein vorgegebener Frequenz spielraum für die Regelung einen zu großen Spannungshub ergeben, so wäre dies für die Verbraucher untragbar. Außerdem bestünde hierbei bei Regelungsvorrichtungen, die erst bei einer bestimmten Generator spannung in Betrieb gesetzt werden, leicht die Gefanr, daß die Regelung bei der Ninimalspannung außer Tritt fällt. Wählt man in diesem Fall hingegen als Regelgröße die Generator spannung und läßt einen zulässigen Spannungsspielraum zu, so ergibt sich zwangsläufig eine in jedem Fall zulässige Frequenztoleranz.The optimal choice of one of these controlled variables depends on the voltage-frequency characteristic of the respective generator as well as the system design. Would for example a given frequency margin for regulating too large a voltage swing it would be unsustainable for consumers. In addition, there would be Control devices that only operate when a certain generator voltage is reached be set, easily the prisoner that the regulation at the minimum voltage except Kick falls. If you choose in this case on the other hand, as a control variable Generator voltage and allows a permissible voltage margin, so results inevitably a frequency tolerance that is permissible in every case.

Auch durch Abfragen der Blattstellung kann der jeweilige Belastungszustand des Generator ermittelt werden. Bietet das Windrad mehr Energie an als dem Generator entzogen wird, so steigt die Drehzahl und die Blätter werden durch einen Drehzahlregler soweit aus dem Wind gedreht, daß sich wiederum die Nenndrehzahl einstellt, d.h. daß auch die Stellung der Blätter als Signal für weitere Lastzuschaltung hergenommen werden kann.The respective load condition can also be determined by querying the position of the blades of the generator can be determined. The wind turbine offers more energy than the generator is withdrawn, the speed increases and the blades are controlled by a speed controller Turned so far out of the wind that the nominal speed is set again, i.e. that the position of the leaves is also used as a signal for further switching on of the load can be.

Vorteilhafterweise wird die Generator frequenz in einen E'requenz-Spannungs-Wandler eingegeben, welcher ein zur Generatorfrequenz bzw. Generatorspannung proportionales Signal liefert, das ständig mit je einem oberen und unteren Frequenz- bzw.Advantageously, the generator frequency is converted into a sequential voltage converter entered, which is a proportional to the generator frequency or generator voltage Provides a signal that is constantly with an upper and lower frequency resp.

Spannungsgrenzwert entsprechenden einstellbaren Signalgrenzwert verglichen wird, wobei bei überschreiten des oberen Signalgrenzwertes die Verbraucherstromkreise seriell zugeschaltet und bei Unterschreiten des unteren Signalgrenzwertes die Verbraucherstromkreise seriell abgeschaltet werden. Eine nach einem derartigen Verfahren arbeitende Regelungsvorrichtung hat also ein Drei-Punkt-Verhalten, wodurch sich eine besonders stabile Regelung ergibt. Liegt die Regelgröße zwischen oberem und unterem Grenzwert, so wird kein Verbraucherstromkreis zu- oder abgeschaltet. In diesem Bereich bleiben also die gesetzten Verbraucherstromkreise unverändert. Der obere bzw. der untere Grenz- oder Sollwert lassen sich auf einfache Weise auf für die jeweilige Anlage sinnvolle Größen, beispielsweise mittels Trimmpotentiometern, einstellen.Voltage limit value compared to the corresponding adjustable signal limit value the consumer circuits when the upper signal limit is exceeded connected in series and the consumer circuits when the signal falls below the lower limit value switched off in series. A control device operating according to such a method thus has a three-point behavior, which results in a particularly stable regulation results. If the controlled variable lies between the upper and lower limit value, no Consumer circuit switched on or off. So stay in this area set consumer circuits unchanged. The upper or the lower limit or setpoint can be easily adjusted for the respective Set sensible values for the system, for example using trimming potentiometers.

Vorteilhafterweise werden die Schaltkommandos beim oberen bzw. unteren Grenzwert mittels einer logischen Schaltung erzeugt und an ein Umkehrschieberegister zum seriellen Zu- bw.The switching commands for the upper or lower Limit value generated by means of a logic circuit and transferred to a reverse shift register to serial access.

Abschalten der Verbraucher stromkreise gegeben. Dabei ist mit Vorteil die Intervallzeit für das serielle Zu- bzw. Abschalten der Verbraucherstromkreise mittels eines auf das Umkehrschieberegister wirkenden Taktgebers frei wählbar.Shutdown of the consumer circuits given. This is an advantage the interval time for the serial connection and disconnection of the consumer circuits freely selectable by means of a clock generator acting on the reverse shift register.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Erfindungsmerkmal erfolgt das Zu- bzw. Abschalten der Verbraucherstromkreise durch elektronische Lastrelais, welche die Verbraucherstromkreise jeweils im Spannungsnulldurchgang zu- bzw. abschalten.According to a particularly advantageous feature of the invention, this takes place Switching on and off the consumer circuits by electronic load relays, which switch the consumer circuits on and off in each case in the voltage zero crossing.

Hierdurch sind Netzrückwirkungen infolge der einzelnen Schaltvorgänge ausgeschlossen. Ferner entstehen weder Kontaktverschleiß oder Schaltgeräusche, wie sie beim Schalten mittels Schützen auftreten.This causes network perturbations as a result of the individual switching processes locked out. Furthermore, there are neither contact wear nor switching noises, such as they occur when switching by means of contactors.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Reihenfolge der zu- bzw. abzuschaltenden Verbraucherstromkreise mittels einer zwischen dem Umkehrschieberegister und den Verbraucherstromkreisen angeordneten Prioritätenwahl schaltung frei wählbar. Hierdurch ist eine noch weiter verbesserte Verbraucheranpasssung an die jeweils angebotene Windenergie möglich.According to an advantageous development of the invention, the sequence is of the load circuits to be switched on or off by means of a switch between the reversing shift register and the consumer circuits arranged priority selection circuit freely selectable. This results in an even further improved consumer adaptation to the respective offered wind energy possible.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist vorteilhafterweise eine Schalteinrichtung auf, welche sie erst in Betrieb setzt, wenn die Generatorspannung eine vorgegebene Einschaltspannung überschreitet, und welche sie bei Unterschreiten der Einschaltspannung wieder außer Betrieb setzt. Hierdurch wird erreicht, daß- die erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung sinnvollerweise nur oberhalb einer bestimmten Einschaltspannung in Funktion tritt.A device for carrying out the method according to the invention advantageously has a switching device, which it only in operation sets when the generator voltage exceeds a specified switch-on voltage, and which puts them out of operation again when the switch-on voltage falls below the limit. This ensures that the control device according to the invention makes sense only works above a certain switch-on voltage.

Gemäß einem anderen ebenfalls vorteilhaften Erfindungsmerkmal ist die Regelungsvorrichtung derart ausgebildet, daß durch Betätigung einer Umschaltvorrichtung einerseits die Generatorfreuqenz und andererseits die Generatorspannung als Regelgröße verwendbar ist. Dies hat den Vorteil, daß ein und dieselbe erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung bei Generatoren mit den unterschiedlichsten Frequenz-Spannungs-Kennlinien und somit vielseitig verwendbar ist.According to another likewise advantageous feature of the invention the control device is designed such that by actuating a switching device on the one hand the generator frequency and on the other hand the generator voltage as a control variable is usable. This has the advantage that one and the same control device according to the invention in generators with a wide variety of frequency-voltage characteristics and thus is versatile.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Blockschaltbildes einer erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung näher erläutert.The invention is illustrated schematically below with reference to one in the drawing shown block diagram of a control device according to the invention in more detail explained.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Generator 1 mittels eines (nicht gezeigten) Windrades angetrieben und liefert eine Spannung U mit der Frequenz F. Mit der in der Zeichnung schematisch dargestellten Regelungsvorrichtung soll nun insbesondere im Teillastbereich des Windenergiekonverters das Lastzu- bzw. -abschalten mehrerer Verbraucherstromkreise A, B, C ... H geregelt werden. Erfindungsgemäß ist hierzu allen Verbraucherstromkreisen A, B, C ... H ein gemeinsamer Zuschaltpunkt bzw. Abschaltpunkt zugeordnet, wobei die Zuschaltung bzw. Abschaltung der Vereraucherstromkreise A, B. C .. H in Abhängigkeit vo Betriebszustand (Spannung U, Frequenz F) des Generators 1 seriell mit einer wählbaren Intervallzeit erfolgt derart, daß die Drehzahl des Windrades zumindest im wesentlichen konstant bleibt.In the illustrated embodiment, a generator 1 is by means of a (not shown) wind turbine and supplies a voltage U with the Frequency F. With the control device shown schematically in the drawing should now especially in the partial load range of the wind energy converter the Load connection and disconnection of several consumer circuits A, B, C ... H regulated will. According to the invention, all consumer circuits A, B, C ... H are on for this purpose common switch-on point or switch-off point assigned, whereby the switch-on or switch-off point Switching off the smoking circuits A, B. C .. H depending on the operating status (Voltage U, frequency F) of the generator 1 in series with a selectable interval time takes place in such a way that the speed of the wind turbine is at least substantially constant remain.

Zur Verwirklichung dieses Regelungsvorgangs weist die dargestellte Regelungsvorrichtung vorteilhafterweise relativ wenige Einzelteile auf, die dennoch eine exakt und stabile Regelung im vorstehend beschriebenen Sinne ermöglichen. Dies soll nachstehend näher erläutert werden.To implement this control process, the illustrated Control device advantageously relatively few items, which nevertheless enable an exact and stable regulation in the sense described above. this will be explained in more detail below.

Zunäcnst sei vorausgeschickt, daß der eigentlichen Regelungsvorrichtung eine Schalteinrichtung 2 vorgeschaltet ist, welche (wie aus den Erläuterungen in der Zeichnung ersichtlich) die Regelungsvorrichtung erst einschaltet, wenn die Generatorspannung U eine vorgegebene Einschaltspannung UE von beispielsweise 170 Volt überschreitet, und welche die Regelungsvorrichtung bei Unterschreiten dieser Einschaltspannung UE wieder außer Betrieb setzt.First of all, it should be said that the actual control device a switching device 2 is connected upstream, which (as from the explanations in can be seen in the drawing) the control device only switches on when the generator voltage U exceeds a specified switch-on voltage UE of, for example, 170 volts, and which the control device when the voltage falls below this switch-on UE is out of operation again.

Bei der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung wird die Generatorfrequenz F in einen Frequenz-Spannungs-Wandler 3 eingegeben, welcher ein Signal liefert, das in der dargestellten Ausführungsform der Regelungsvorrichtung beispielsweise zur Generatorspannung U proportional ist. Das Signal X wird ständig mit je einem oberen Spannungsgrenzwert entsprechenden Signal XS(ZU) und einem unteren Spannungsgrenzwert entsprechenden Signal Xs(AB) verglichen. Diese beiden Grenzsignale sind einstellbar, beispielsweise entsprechend einem oberen Spannungsgrenzwert von 230 Volt bzw. einemunteren Spannungsgrenzwert von 210 Volt. Bei diesem zahlenmäßigen Beispiel ergibt sich ein ausreichend enger, jedoch genügend stabiler Regelungsbereich um eine Generatornennspannung von 220 Volt.In the control device according to the invention, the generator frequency is F is input into a frequency-to-voltage converter 3, which supplies a signal the one shown in the Embodiment of the control device is proportional to the generator voltage U, for example. The signal X becomes steady each with an upper voltage limit corresponding signal XS (CLOSED) and a lower one Voltage limit value corresponding signal Xs (AB) compared. These two limit signals are adjustable, for example according to an upper voltage limit value of 230 volts or a lower voltage limit of 210 volts. With this numerical Example results in a sufficiently narrow, but sufficiently stable control range a nominal generator voltage of 220 volts.

Wie aus den in der Zeichnung enthaltenen Erläuterungen ersichtlich, werden aufgrund dieses Vergleichs des Signals X mit den beiden beschriebenen Signalgrenzwerten jeweils bei Über-bzw. Unterschreiten des oberen bzw des unteren Grenzwertes entsprechende Schaltkommandos erzeugt, während keine Schaltkommandos erzeugt werden, wenn sich der Wert des Signals X zwischen den beiden Signalgrenzwerten befindet. Oberschreitet der Wert des Signals X insbesondere den dem oberen Spannungsgrenzwert entsprechenden oberen Grenzsignal XS(ZU)' so wird an ein umkehrschieberegister 4 ein Signal zum seriellen Zuschalten der Verbraucherstromkreise mit einem vorgegebenen Zeitintervall gegeben. Die Intervallzeit für das serielle Zu- sowie auch Abschalten der Verbraucherstromkreise A, B, C ... H ist mittels eines auf das Umkehrschieberegister 4 wirkenden Taktgebers 5 wählbar.As can be seen from the explanations in the drawing, are based on this comparison of the signal X with the two signal limit values described each with over or. Falling below the upper or lower limit value accordingly Switching commands generated, while no switching commands are generated when the value of signal X is between the two signal limit values. Exceeds the value of the signal X in particular that corresponding to the upper voltage limit value upper limit signal XS (ZU) 'then a signal is sent to a reversing shift register 4 for serial connection of the consumer circuits with a specified time interval given. The interval time for the serial connection and disconnection of the consumer circuits A, B, C ... H is activated by means of a clock generator acting on the reverse shift register 4 5 selectable.

Unterschreitet hingegen der Wert. des Signals X bei Wiederabfallen der Generatorspannung U den Wert des dem unteren Spannungsgrenzwert entsprechenden unteren Signalgrenzwertes so 50 , so werden die Verbraucherstromkreise mit dem vorgegebenen Zeitintervall seriell abgeschaltet. Zwischen diesen beiden Signalgrenzwerten erfolgt jedoch kein Zu- oder Abschalten von Verbraucherstromkreisen.On the other hand, if it falls below the value. of the signal X when it falls again the generator voltage U is the value of the value corresponding to the lower voltage limit value lower signal limit value so 50, then the consumer circuits with the specified Time interval switched off in series. Takes place between these two signal limit values however, no connection or disconnection of consumer circuits.

Die erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung ermöglicht somit, daß auch bei schwankenden Windangebot sämtliche Verbraucher A, B, C ... H weitgehend identische Betriebsbedingungen (Frequenz, Spannung) vorfinden und eine Netzsynchronisierung erleichtert wird Dabei wird die Drehzahl des Windenergiekonverters im wesentlichen immer konstant gehalten. Somit ergibt sich insgesamt eine optimale Nutzung der angebotenen Windenergie auch im Teillastbereich des Windenergiekonverters.The control device according to the invention thus enables that too If the wind supply fluctuates, all consumers A, B, C ... H are largely identical Find operating conditions (frequency, voltage) and a network synchronization The speed of the wind energy converter is essentially made easier always kept constant. This results in an overall optimal use of the offered Wind energy also in the partial load range of the wind energy converter.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der dargestellten Vorrichtung ist die Reihenfolge der zu- bzw. abzuschaltenden Verbraucherstromkreise mittels einer zwischen dem Umkehrschieberegister 4 und den Verbraucherstromkreisen A, ß, C ... H angeordneten (strichpunktiert dargestellten) Prioritätenwahlschaltung 6 frei wählbar.According to a further development according to the invention of the device shown is the sequence of the load circuits to be switched on or off using one between the reverse shift register 4 and the consumer circuits A, ß, C ... H arranged (dash-dotted line) priority selection circuit 6 freely selectable.

Im übrigen sei noch darauf hingwiesen, daß bei der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung die Schaltkommandos beim oberen bzw. unteren Grenzwert mittels einer logischen Schaltung erzeugt und an das Umkehrschiebergister 4 zum seriellen Zu- bzw. Abschalten der Verbraucherstromkreise A, B, C .. H gegeben werden Dabei erfolgt das Zu- bzw. Abschalten der Verbraucherstromkreise durch elektronische Lastrelais, welche die Verbraucherstromkreise jeweils im Spannungsnulldurchgang zu- bzw. abschalten.In addition, it should be pointed out that in the inventive Control device the switching commands at the upper or lower limit value using generated by a logic circuit and to the reverse gate valve 4 for serial connection and disconnection of the consumer circuits A, B, C .. H The switching on and off of the consumer circuits is done electronically Load relays, which the consumer circuits in each case in voltage zero crossing switch on or off.

Nähere Einzelheiten sämtlicher elektronischer Schaitungen zur Realisierung der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung können vom Fachmann mittels handelsüblicher elektronischer Bauteile und Elemente zusammengestellt werden.More details of all electronic circuits for implementation the control device according to the invention can be used by a person skilled in the art by means of commercially available electronic components and elements are assembled.

Bei der vorstehenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wurde als Regelgröße die Generatorspannung U verwendet. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, als Regelgröße die Generatorfrequenz F sowie für das Zuschalten ein Blattstellungssignal zu verwenden Die Wahl der jeweils zweckmäßigeren Regelgröße hängt von der Spannungs-Frequenz-Kennlinie des jeweiligen Generators sowie von der Anlagenkonzeption ab.In the above description of what is shown in the drawing In the exemplary embodiment, the generator voltage U was used as the controlled variable. It however, it is basically also possible to use the generator frequency F as a control variable to use a blade position signal for switching on. The choice of whichever is more appropriate The controlled variable depends on the voltage-frequency characteristic of the respective generator as well as the system design.

Claims (12)

P a t-e n t a n sp r ü c h e Verfahren zum Lastzu- bzw, -abschalten im Teillastbereich eines Windenergiekonverters, welcher die von. einem Windrad aufgefangene Windenergie durch Antreiben eines Generators in elektrische Energie umwandelt, dadurch gekennzeichnet, daß allen Verbraucherstromkreisen ein gemeinsamer Zuschaltpunkt sowie ein gemeinsamer Abschaltpunkt zugeordnet wird und die Zuschaltung bzw. Abschaltung der Verbraucherstromkreise in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Generators oder des Windrades seriell mit einer wählbaren Intervallzeit oder durch ein Blattstellungssignal erfolgt derart, daß die Drehzahl des Windenergiekonverters zumindest im wesentlichen konstant bleibt. P a t-e n t a n sp r ü c h e procedure for load connection and disconnection in the partial load range of a wind energy converter, which the. caught by a wind turbine Converts wind energy into electrical energy by driving a generator, thereby characterized that all consumer circuits have a common connection point and a common switch-off point is assigned and the connection or disconnection the consumer circuits depending on the operating status of the generator or of the wind turbine in series with a selectable interval time or by a blade position signal takes place in such a way that the speed of the wind energy converter is at least substantially remains constant. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Regelgröße für das Zu- bzw. Abschalten der Verbraucherstromkreise die Generatorfrequenz verwendet. 2. The method according to claim 1, characterized in that as The control variable for connecting or disconnecting the consumer circuits is the generator frequency used. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Regelgröße für das Zu- bzw. Abschalten der Verbraucherstromkreise die Generatorspannung verwendet.3. The method according to claim 1, characterized in that as The control variable for switching the consumer circuits on and off is the generator voltage used. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Regelgröße für das Zuschalten der Verbraucherstromkreise die Blattstellung verwendet.4. The method according to claim 1, characterized in that as Controlled variable for the connection of the consumer circuits the leaf position is used. 5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatorfrequenz in einen Frequenz-Spannungs-Wandler eingegeben wird, welcher ein zur Generatorfrequenz bzw. Generatorspannung proportionales Signal liefert, das ständig mit je einem oberen und unteren Frequenz- bzw. Spannungsgrenzwert entsprechenden einstellbaren Signalgrenzwert verglichen wird, wobei bei Überschreiten des oberen Signalgrenzwertes die Verbraucherstromkreise seriell zugeschaltet und bei Unterschreiten des unteren Signalgrenzwertes die Verbraucherstromkreise seriell abgeschaltet werden.5. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the Generator frequency is entered into a frequency-voltage converter, which a supplies a signal proportional to the generator frequency or generator voltage, which always with a corresponding upper and lower frequency or voltage limit value adjustable signal limit value is compared, when the upper limit is exceeded Signal limit value, the consumer circuits are switched on in series and if the value falls below this value of the lower signal limit value, the consumer circuits are switched off in series. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkommandos beim oberen bzw. unteren Grenzwert mittels einer logischen Schaltung erzeugt und an ein Umkehrschieberegister zum seriellen Zu- bzw. Abschalten der Verbraucherstromkreise gegeben werden.6. The method according to claim 5, characterized in that the switching commands generated at the upper or lower limit value by means of a logic circuit and to a reverse shift register for serial connection and disconnection of the consumer circuits are given. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Intervallzeit für das serielle Zu- bzw. Abschalten der Verbraucherstromkreise mittels eines auf das Umkehrschieberegister wirkenden Taktgebers frei wählbar ist.7. The method according to claim 6, characterized in that the interval time for the serial connection and disconnection of the consumer circuits by means of a the reverse shift register acting clock is freely selectable. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zu- bzw. Abschalten der Verbraucherstromkreise durch elektronische Lastrelais erfolgt, welche die Verbraucherstromkreise jeweils im Spannungsnulldurchgang zu- bzw. abschalten.8. The method according to any one of claims 2 to 7, characterized in, that the switching on and off of the consumer circuits by electronic load relays takes place, which the consumer circuits are connected in each case in the voltage zero crossing. or switch off. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge der zu- bzw. abzuschaltenden Verbraucher stromkreise mittels einer zwischen dem Umkehrschieberegister und den Verbraucherstromkreisen angeordneten Prioritätenwahlschaltung frei wählbar ist.9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that that the sequence of the connected or disconnected consumer circuits by means of one arranged between the reverse shift register and the consumer circuits Priority selection is freely selectable. 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (2), welche sie erst in Betrieb setzt, wenn die Generatorspannung (U) eine vorgegebene Einschaltspannung (UE) überschreitet, und welche sie bei Unterschreiten der Einschaltspannung (UE) wieder außer Betrieb setzt.10. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 9, characterized by a switching device (2), which they only in operation sets when the generator voltage (U) exceeds a specified switch-on voltage (UE), and which they are out of operation again when the switch-on voltage (UE) is undershot puts. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie derart ausgebildet ist, daß durch Betätigung einer Umschaltvorrichtung einerseits die Generatorfrequenz (F) und andererseits die Generator spannung (U) als Regelgröße verwendbar ist.11. The device according to claim 9, characterized in that it is such is designed that on the one hand the generator frequency by actuating a switching device (F) and on the other hand the generator voltage (U) can be used as a controlled variable. 12. Verfahren nach Anspruch 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie beliebig miteinander verknüpft werden können.12. The method according to claim 1-11, characterized in that it can be linked with each other as required.
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