DE3232965A1 - Verfahren zur steuerung von windenergieanlagen - Google Patents
Verfahren zur steuerung von windenergieanlagenInfo
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- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/028—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
Anlage zur Mn Lfii l-.iniiiu'i tlijfi.j (J U ti W';-» I tiO" oohünba J i vom iU.U7.1qc32
üesohreibung
Verfahren zur Steuerung von Windenergioanlagen
Die Erfindung betrifft uin Wer Fahren, mitte Ls dessen Windanargifjarilagen
im ioreich ihrer Optimal- sowie ihrer Maximalleistung aufgrund
der UDO ihnnn aufyonummenun bzw. abgegebenen Leistung autuncrn gesteuert
werden können.
Line derartige Steuerung ist vuii grossem praktischen Interesse, denn
3 in ormüglicht ks, Windenergiaaniayen nach Hassgabe dor in jedem Ai:~
i/üfil.)! ι el·, auf sie tatsächlich i-invuirk ondon Windkraft zu beeinflussen.
ta 3inrl borüits \!er frdiron /ur Keyelung von Wi ndenergieanlagen mittels
Wind()u:3chiuindicjkoi. tamaiJfiuiHjen bekannt. Dazu kann ein Anemometer veru/ondot
uJRrden, d-m dio juiutiil iye Windgoschiuind j.gkei t in Mpsssignal^
ui'uiaudo 1 t, mit dunsn dio '..'indonurgieanlaga beeinflusst u/ird. Ferner
:3ind 1,(3Q(IiI den Wind gestell Ua Fliichon btikannt, die den Rotorkreis untnr
dom F.inf)usü des Winddrucks graduell aus der Windrichtung drehen.
jach π-η'πη anderi-m Prinzip uiordun durch Fudern oder unter dem F.inftu3S
(U.ir .'cn tr i tu ja! ι-laf t i.iiu Ku Lurbl ältor uinur Windanergieanlage mehr
wflcr woniqur au3 dem icJind gadreht. Nachteilig ist bei all diesen V/erfahru.'i,
liuna siu direkt dur Wittoruriy ausgesetzt sind, also karra-■Jierun
und veruiaen können. Ferner reagiert diese Art der Regelung
r n 1 a ti ν 1 angyrjin.
[•or Li findung lingt dfinujt.'i|i;nubf?r dm Aufgabe zu !!runde, Windenergio-
!.'liajoii aiinin ilurc
> knn tinuiorl icho Mnssuny dor vum Fiotor aufgenommenen
Leistung j bzw. der von dar Windenergiennlnge abgegebenen Leistung,
:ou;ie aufgrund eines Vergleichs der jeweils zwei letzten Messungen zu
stouein.
i mird dai/un ausgogangort, dass zwischen der Drohzahl η des Rotors
(finer Winiif»ni;ry ioan ι ago und dor v/um iiotur auf yunommenen Leistung,
b/Mi. dor V'.n der Windennrg i oaniaye abgogobenen Leistung P entsprechend
der jewoiJ3 ei mn jrkundon Windkraft uin gesetz -äosiger Zusammenhang
boattiht. Und nuar steigt die Drohzahl η bei zunehmender Wind-I
raft υηιιη türbrunhnn bi'j /u uinur anlagen typischen tndgeschu/indigkei t.
r.ie Leistung P hinijüijen stnigt btji zunohmonciür Wind kraft
zunächst ununtorbroction bir_; zu einem Maximutn, um danach - bei immer
BAD ORIGIN
Irti.
noch uieiter zunchmendür i;rohz"ihl η dos Rotors - unun terbruchon zu
einem anl;igentypiochun MinimumabzuFa I len. Dioser Zusammenhang ist
in Figur 1 durch ein Koordini tensys tarn n - P verdeutlicht, in d 33
typische Leistungskurven einer Windeiiergioanirjge vj_ - vs, souiu
die Kurve dar auf die Anlage einwirkenden WindkraFt Fw model-Lhaft oin-
QBZeichnet sind.
V/on den nach dem erFindorischen Godanl· on kontinuierlich durchzuführenden
'lesGungen sind die Messwerte Hi - "7 in das Koordinatensystem
eingezeichnnt. Werden nun dio jeweils zwei Letzten i-iessunjen
miteinander verql iciion, dann ist es möglich, die Tendenz der Wind-
<raft - anstei iend, abfallend oder gl υ ichbleibond - währen*., des Mess-
?eitr-v.im:: Fe j Ι/ίπ tu ! 1 un . Und /ι;·;ιΐ· i)'i"icliioh t (JitKi t-iurcli uintni Mmjlüich
der "'eürimer Lu von η mit dem Ilünii ;1 dur typischen Lgl-
»tuniskurvGn V| - \i^. Für diu Messpunk to auf der Craphik in Fiy.ur i
Dede'itet dies Folgendes: :<
) l/eryleich ziuiscfien den Messungen v>\ und
1. η steigt on, die Windkrnft steigt on; ü) Vergleich zwischen
Jen lessungen -^ und .'^ t η Ffillt. nb, din WindkrnFt verringert
»ich; Uer-jleich /.iuiochen dt;n "cssunqon Μ«, + ^, η bleib'- gleich,
Hg WindkraFt ist unverän.ior L; Viiigleich run solion den riessunyon "!^
ind :" ^.3|n steigt an - die WindkraFt steigt weiter an.
Frfindung sieht vor, u?i3S ein Stouorsignnl erF-'lgt, utenn dar
'ergleich vc-n z-.-jpί "essuu-jen uin Ansteigon oder oin Abfallen ' ■ ι ,'I.h.
jer vJindkraft zuiTi Lr^ebnis hat.Dieses Stuunrsignal luiri· t uui ui:j uuri
er Windenergienn ■ aijo nb/ugebr;nciGn leistung ein- Worin dor Windctcr
bei"3p ielsiue ise einon L1 ek trugonora tor antroitit, ü^nn wirkt
as Steuorsignal entu/edur ,juF die I as t oder auf den Lrregors troxn
iesHS Lick tr oaenai-: t.ru ein. >
eim Antrieb V1Jn rnechnnischen Πβ-äten
oestimnit das Jtauorsign.u beispielsweise jeweils die Anzahl
sr Geräte caer dns :Yass .-jor durch dioso lieräto zu leistenden Arbeit,
io Einwirkung auf die V1. η ilur Windenurgienn ι ago abzugebende leitung
erfolgt der.irt, das;: b.j t Anstoifjen der gemassünen WinakraFt
urch d')s jtei'lsi jr>>"-il emv f rhiihung der Loistung verursacht wird, z. ·.
ο·! :- iUi' ι-, ,ι- Vtroiio m-i hh: "ί 1 ι un der (jemessonon Wtnd(<raFt z.U.von
-5 auf '"-1-J sine '.'orrmgerung. der leistung ausuu.n.it uiircI(1H)..
Br Art nach kann das j I t -i-c.r :· ι jn.i 1 ο in η 1 el- Lrischor Impuls odor oino
schaniachti iieu/ugung 'aui,i. iiurdurch iaL as möjiich, die Lrfindung
3i a. len bokanntun Ar ton- unü !uugröason von Windoneigionnlagen
j vertuenden. Ls kommt inuiuijoi t nur darauf an, dass solche AnLagen
Lt einer l/orrichtung ausguriis to t sind, wolcho im jinnu dos erfinde--
BAD ORIGINAL
rischnn find.ink ons .iuf din aufgenommene b-:uj. wan dpr Windanergiean]aye
<ib[|O()UtH.)rioii L 01:.» Luiui (■ iinu ι rl·, t.
natürlich \ finn das jaweilii abgegobunn Liltiuursignal aufgrund der Messunijen
zusätzlich quantifiziert werden.mit der Folge, dass bsi einem
mehr oder weniger qrussan Unterschied der beiden Messwerte eine mehr
odor weniger grusse Abnahmelast verursacht wird·
Ihrer Tendenz nach worden die 3 teuersigna Ie in Richtung auf einen
durch die Messungen angezeigten nieichgowichtszustand gegeben, der
immer im Optimum der Leistungskurve dor Windenergieanlage bei der
mudien tanen Windqeschwindi ykei t lingt. In dor Figur 1 ist dies zum
-lüiupitil rior Messpunkt Hr, + ^. Um dieaen Punkt ;'u erreichen, war e:3
nutu/endiq al3 trqubnis dur I'leuyunrjen Mj^ Ul|d Mj1LoSt zuzuschalten
unrj al·.; (rqebnii) eier Mesrjumjen M3 und M:. Last nbzuschai ten.
f'iu boschriübenen GtouervcirgVingu können sich irnrnar nur bis zur Ausi
egeleistunrj einer davun iibhangiyen Windütierniennlage abspielen,
fieshalb Ist nach dem erfinderischen Gedanken vorgesehen, dass bei
Erreichen uines eins tellb.irnn Wsrtos von η und/üder P immer cas
rs i'jn'il zur AusliJsurivj oinur Leistungsorhöhung auf dar Abnahme-
der WintJonorgiennl kjo ijogebcn iuird. Dies hat zur Folge, dass
bei gleichbleibender Windkraft η und P die Tendenz haben, unverändert ?ii bleiben. Hei ansteigender Windkraft wandert π bei gleichbleibenden
P nuf der Harizuntalen A - FJ in Figur 1 in Richtung A,
das tieisst, in den Unreich niedrigerer ürehgeschu/indigkeiten des
fiotors. DIeT h-'st zur fnlgn, dass dio HatriubawoisB in immer ungün-
■ztLqorn ''eriücho dor Loia Luntjukurv/o lifüi dor jeweiligen höheren
Win'J^.raft zurückfällt, iües zeigen auf Figur 1 die Schnittpunkte Sj-,
j,' drx -inie Λ -LJ mit den Leistungskurven v/t und Vt3 an. Ursache
ist, da-33 sich die Windstrnmung an don Rotorbl Uttern varu/irbelt,
ein Vorgang der sich als ainu Luftbromsung ausmirkt. Es ist daher
nur cinu jniueils inomentane und geringe Leistum-serhohung durch
die attiuera i-'jiii 1 ο nu tu/endig , urn don einqas tu 11 ten Wert, ri.h» den
Bereich dar Mennlast der Windenorijieanlagti einzuhalten.
Hoi nachlassender Windkraft sinkt dur Wert P unter den eingestellten
Wert ab,ebenfalls geht dio Drehzahl - infolge U^r Massenträgheit mit
e inigor Verzögerung-zurück. Für diesen Fall ist druj zusätzliche Steuer-■siqnal
vorgesehen , auf die ursprünglicfie Opti mais teucrung zu
ten.
BAD ORIGINAL
Wenn die Messungen und die Steuer signale durch elektronische Bauelemente
ausgeführt werden, was entsprechend dem gegenwärtigen Stand der Technik vorgeschlagen wird, dann folgen sich die Steuer
signale im Bereich von Millisekunden. Demgegenüber spielt sich das böenhafte Ansteigen und Abfallen der Windgeschwindigkeiten,
welche die auf die WLndenergieanlage einwirkende Windkraft
bestimmen,im Sekunrienbereich ab. Plötzliche und starke
Windkraftänderungen, die bei einer sogenannten Jahrhundertböe
zum Beispiel innerhalb einer Sekunde eine Verhundertfachung der
Windkraft bednuten k^nn, werden daher in eine gonügende Anzahl
von Steuersignalen - box einer Signalfolgo von 2G Millisekunden ζ.Π,
in 50 Stcuersinnnlo - zurloqt, um diu Hofähriichkeit dieses
Naturvurganges zu ijuherrnchun.
Leerseite
Claims (5)
- PatentansprücheVerfahren zu Steuerung won Windenergieanlagen durch Steuersignale dadurch gekennzeichnet, dass dia Steuersignale aufgrund kontinuierlicher Messungen der Aufnahme- oder Abgabeieistung einer Windonergieanlago, sowie aufgrund eines Vergleichs der jeweils letzten zwei Messungen mit dem Inhalt p.rteilt werden, Abnahmeleistung zu- oder abzuschalten.
- 2. Anspruch nach 1., dadurch gekennzeichnet, dass die Grosse der zu- oder abzuschaltenden Abnahrneleistung entsprechend der Irösse des Unterschieds zwischen den letzten zwei Messungen durch das Steuersignal bestimmt wird.
- 3. Anspruch nach 1. und ;_'., dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen und Stellbefehlo ganz oder teilweise durch elektronische Hauelemente oder auf elektronischem Wege bewirkt werden.
- 4. Anspruch nach 1. bis 3., dadurch gtäkennzuichnet, dass sich dxe !lessungon auf die Ro tcrciruhzahl und auf die Leistung auf der Rotorwelle oder auf die Leistung dos von der Rotorwelle angobenen l/erbrauchsgeräts beziehen
- 5. Anspruch nach 1. bis ty,, dadurch gekennzeichnet, das3 die Steuersignale aufgrund eines Vergleichs der letzten zwei Messungen, sowie zusatzlich aufgrund eines Vergleichs mit programmierten Festdaten erteilt werden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3232965A DE3232965A1 (de) | 1982-09-04 | 1982-09-04 | Verfahren zur steuerung von windenergieanlagen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3232965A DE3232965A1 (de) | 1982-09-04 | 1982-09-04 | Verfahren zur steuerung von windenergieanlagen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3232965A1 true DE3232965A1 (de) | 1984-03-15 |
Family
ID=6172506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3232965A Withdrawn DE3232965A1 (de) | 1982-09-04 | 1982-09-04 | Verfahren zur steuerung von windenergieanlagen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3232965A1 (de) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2623233B1 (de) * | 1976-05-24 | 1977-08-11 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Anordnung zur Anpassung eines Windrades an einem elektrischen Generator |
| GB2036881A (en) * | 1978-12-15 | 1980-07-02 | Williams G | Wind Turbine Driven Generator Plant |
| FR2496774A1 (fr) * | 1980-12-24 | 1982-06-25 | United Technologies Corp | Systeme de reglage de l'angle de pas de pales pour un generateur de turbine eolienne |
-
1982
- 1982-09-04 DE DE3232965A patent/DE3232965A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2623233B1 (de) * | 1976-05-24 | 1977-08-11 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Anordnung zur Anpassung eines Windrades an einem elektrischen Generator |
| GB2036881A (en) * | 1978-12-15 | 1980-07-02 | Williams G | Wind Turbine Driven Generator Plant |
| FR2496774A1 (fr) * | 1980-12-24 | 1982-06-25 | United Technologies Corp | Systeme de reglage de l'angle de pas de pales pour un generateur de turbine eolienne |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP-Abstract 4607482 AM139 * |
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