JP5689168B2 - 風力発電装置の運転方法 - Google Patents
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Description
以下の工程:
・風速に依存する運転点において風力発電装置を運転すること;
・前記運転点の運転パラメータを検出すること;
・前記検出された運転パラメータと予設定参照値とを対比すること;及び
・前記検出された運転パラメータが前記参照値に対し予設定偏差を上回る場合、前記少なくとも1つのロータブレードを加熱し、その際、風力発電装置の運転は継続されること
を含み、
・前記参照値に対し、風速に依存する第1許容領域と第2許容領域が設けられること、
・前記第1許容領域の風速に依存する境界は前記第2許容領域の風速に依存する境界の内部にあること、及び
・前記検出された運転パラメータが前記第1許容領域の風速に依存する境界の外部にありかつ前記第2許容領域の風速に依存する境界の内部にある場合、風力発電装置の運転の継続中の前記少なくとも1つのロータブレードの加熱が実行され、及び
・前記検出された運転パラメータが前記第2許容領域の風速に依存する境界の外部にある場合、風力発電装置は停止されること、即ち、ストップ(angehalten)及び/又はスイッチオフ(abgeschaltet)されることを特徴とする(形態1・基本構成)。
P=a+b×VW+c×VW 2+d×VW 3
係数a、b、c及びdは測定値から求めることができる。3次曲線は、dが0に等しくなければ、係数a、b及びcの1又は2以上が0の値をとる場合にも存在する。
主要部分に、ロータブレードを加熱するための面状加熱装置を有する領域(複数)及びロータブレードからの熱の損失を阻止するための断熱手段を有する領域(複数)が設けられていること、
主要部分は金属、とりわけスチールで実質的に製造されていること、
末端部分は複合材料、とりわけガラス繊維強化プラスチック(GFK)で実質的に製造されていること、及び/又は
末端部分は外部に対して部分的に絶縁(断熱)されていること。
(形態1)上掲基本構成参照。
(形態2)上記形態1の方法において、
・前記検出された運転パラメータは風力発電装置によって生成された電気的出力であること、
・実際の風速が検出され、前記参照値は風速に依存すること、及び/又は
・少なくとも風速の部分領域のための及び/又は移行時間のための参照値として、前記運転パラメータの最大値が使用されることが好ましい。
(形態3)上記形態2の方法において、前記参照値は風速依存参照特性曲線として記憶されていることが好ましい。
(形態4)上記形態1〜3の何れかの方法において、前記少なくとも1つのロータブレードを加熱するために、
・加熱空気がロータブレードに導かれ、流路でロータブレード内を案内され、かくして、ロータブレードを内部から加熱すること、及び/又は
・ロータブレードが該ロータブレードに設けられた少なくとも1つの電気抵抗加熱要素によって加熱されることが好ましい。
(形態5)上記形態1〜4の何れかの方法において、
・風力発電装置又はその近くにおいて温度が検出されること、及び
・該検出された温度が予設定最低温度を下回る場合かつ前記検出された運転パラメータが前記参照値に対し前記予設定偏差を上回る場合、風力発電装置が停止される、即ち、ストップ及び/又はスイッチオフされること、
・その際、任意的にエラー信号が生成及び/又は出力されることが好ましい。
(形態6)上記形態1〜5の何れかの方法において、
・加熱は、前記検出された運転パラメータが予設定された第1最小時間の間前記参照値に対する前記予設定偏差を上回った場合に、はじめて実行されること、
・風力発電装置のストップ及び/又はスイッチオフは、前記検出された運転パラメータが予設定された第2最小時間の間前記第2許容領域の外部にあった場合に、はじめて実行されること、
・前記検出された運転パラメータが前記第2許容領域の外部にあったために風力発電装置が停止された場合、該風力発電装置は予設定された再スイッチオン時間の経過後再び始動され、前記検出された運転パラメータが予設定された第3最小時間の間前記第2許容領域の外部にあった場合、かつ、前記予設定された第3最小時間が前記予設定された第2最小時間よりも短い場合、該風力発電装置は再び停止されること、
・加熱を行う場合、該加熱は予設定された第4最小時間の間保持されること、及び/又は
・加熱工程の終了後、予設定された第5最小時間の経過後はじめて新たな加熱が実行されることが好ましい。
(形態7)上記形態1〜6の何れかの方法において、以下の工程:
・風力発電装置におけるアイシングの有無を監視すること
・氷の付着が検出された場合、少なくとも1つのロータブレードを加熱し、その際、風力発電装置の運転は継続されること
を含むことが好ましい。
(形態8)上記形態1〜7の何れかの方法を実行するための制御装置と、風力発電装置のロータのハブに結合するためのロータブレードを備えた風力発電装置であって、
該ロータブレードは、
・前記ハブに結合するための主要部分、及び
・前記主要部分及び/又は中間部分に結合するための末端部分
を含み、
前記主要部分は、
・前記ハブに結合するための翼根領域、及び
・前記末端部分及び/又は前記中間部分に結合するための連結領域
を含み、
前記主要部分には、加熱空気を該主要部分を介して前記翼根領域から前記末端部分まで貫通案内するための空気案内手段が設けられること、
前記空気案内手段は、前記加熱空気が前記貫通案内時に前記主要部分と接触しないよう構成されることが好ましい。
(形態9)上記形態8の風力発電装置において、前記主要部分には、ロータブレードを加熱するための平面状の加熱装置を有する領域(複数)と、ロータブレードからの熱の損失を阻止するための断熱手段を有する領域(複数)が設けられていること、
前記主要部分は金属で実質的に製造されていること、
前記末端部分は複合材料で実質的に製造されていること、及び/又は
前記末端部分は外部に対して部分的に絶縁(断熱)されていることが好ましい。
(形態10)上記形態8又は9の風力発電装置において、実際の風速を測定するための風速計が設けられていることが好ましい。
(形態11)上記形態8〜10の何れかの風力発電装置において、風力発電装置を運転するための方法を実行するために中央制御ユニットが設けられていること、及び/又は、少なくとも1つのロータブレードを加熱するための加熱装置が設けられていることが好ましい。
(形態12)互いに連絡される複数の風力発電装置を含んで構成されるウインドパークを運転するための方法において、前記複数の風力発電装置の少なくとも1つ又は各々が、上記形態1〜7の何れかの方法によって運転されることが好ましい。
(形態13)互いに連絡される複数の風力発電装置を含んで構成されるウインドパークにおいて、前記複数の風力発電装置の少なくとも1つが、上記形態8〜11の何れかの風力発電装置として構成されることが好ましい。
Claims (13)
- 少なくとも1つのロータブレードを有するエアロダイナミックなロータを備えた風力発電装置を運転するための方法であって、
以下の工程:
・風速(V W )に依存する運転点において風力発電装置を運転すること;
・前記運転点の運転パラメータ(P)を検出すること;
・前記検出された運転パラメータ(P)と予設定参照値(P opt )とを対比すること;及び
・前記検出された運転パラメータ(P)が前記参照値(P opt )に対し予設定偏差を上回る場合、前記少なくとも1つのロータブレードを加熱し、その際、風力発電装置の運転は継続されること
を含み、
・前記参照値(P opt )に対し、風速(V W )に依存する第1許容領域(Tol 1 )と第2許容領域(Tol 2 )が設けられること、
・前記第1許容領域(Tol 1 )の風速(V W )に依存する境界は前記第2許容領域(Tol 2 )の風速(V W )に依存する境界の内部にあること、及び
・前記検出された運転パラメータ(P)が前記第1許容領域(Tol 1 )の風速(V W )に依存する境界の外部にありかつ前記第2許容領域(Tol 2 )の風速(V W )に依存する境界の内部にある場合、風力発電装置の運転の継続中の前記少なくとも1つのロータブレードの加熱が実行され、及び
・前記検出された運転パラメータ(P)が前記第2許容領域(Tol 2 )の風速(V W )に依存する境界の外部にある場合、風力発電装置は停止されること、即ち、ストップ(angehalten)及び/又はスイッチオフ(abgeschaltet)されること
を特徴とする方法。 - ・前記検出された運転パラメータは風力発電装置によって生成された電気的出力であること、
・実際の風速が検出され、前記参照値は風速に依存すること、及び/又は
・少なくとも風速の部分領域のための及び/又は移行時間のための参照値として、前記運転パラメータの最大値が使用されること
を特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記参照値は風速依存参照特性曲線として記憶されていること
を特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのロータブレードを加熱するために、
・加熱空気がロータブレードに導かれ、流路でロータブレード内を案内され、かくして、ロータブレードを内部から加熱すること、及び/又は
・ロータブレードが該ロータブレードに設けられた少なくとも1つの電気抵抗加熱要素によって加熱されること
を特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。 - ・風力発電装置又はその近くにおいて温度が検出されること、及び
・該検出された温度が予設定最低温度を下回る場合かつ前記検出された運転パラメータが前記参照値に対し前記予設定偏差を上回る場合、風力発電装置が停止される、即ち、ストップ及び/又はスイッチオフされること、
・その際、任意的にエラー信号が生成及び/又は出力されること
を特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。 - ・加熱は、前記検出された運転パラメータが予設定された第1最小時間の間前記参照値に対する前記予設定偏差を上回った場合に、はじめて実行されること、
・風力発電装置のストップ及び/又はスイッチオフは、前記検出された運転パラメータが予設定された第2最小時間の間前記第2許容領域の外部にあった場合に、はじめて実行されること、
・前記検出された運転パラメータが前記第2許容領域の外部にあったために風力発電装置が停止された場合、該風力発電装置は予設定された再スイッチオン時間の経過後再び始動され、前記検出された運転パラメータが予設定された第3最小時間の間前記第2許容領域の外部にあった場合、かつ、前記予設定された第3最小時間が前記予設定された第2最小時間よりも短い場合、該風力発電装置は再び停止されること、
・加熱を行う場合、該加熱は予設定された第4最小時間の間保持されること、及び/又は
・加熱工程の終了後、予設定された第5最小時間の経過後はじめて新たな加熱が実行されること
を特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。 - 以下の工程:
・風力発電装置におけるアイシングの有無を監視すること
・氷の付着が検出された場合、少なくとも1つのロータブレードを加熱し、その際、風力発電装置の運転は継続されること
を含むこと
を特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の方法。 - 請求項1〜7の何れか1項に記載の方法を実行するための制御装置と、風力発電装置のロータのハブに結合するためのロータブレードを備えた風力発電装置であって、
該ロータブレードは、
・前記ハブに結合するための主要部分、及び
・前記主要部分及び/又は中間部分に結合するための末端部分
を含み、
前記主要部分は、
・前記ハブに結合するための翼根領域、及び
・前記末端部分及び/又は前記中間部分に結合するための連結領域
を含み、
前記主要部分には、加熱空気を該主要部分を介して前記翼根領域から前記末端部分まで貫通案内するための空気案内手段が設けられること、
前記空気案内手段は、前記加熱空気が前記貫通案内時に前記主要部分と接触しないよう構成されること
を特徴とする風力発電装置。 - 前記主要部分には、ロータブレードを加熱するための平面状の加熱装置を有する領域(複数)と、ロータブレードからの熱の損失を阻止するための断熱手段を有する領域(複数)が設けられていること、
前記主要部分は金属で実質的に製造されていること、
前記末端部分は複合材料で実質的に製造されていること、及び/又は
前記末端部分は外部に対して部分的に絶縁(断熱)されていること
を特徴とする請求項8に記載の風力発電装置。 - 実際の風速を測定するための風速計が設けられていること
を特徴とする請求項8又は9に記載の風力発電装置。 - 風力発電装置を運転するための方法を実行するために中央制御ユニットが設けられていること、及び/又は、少なくとも1つのロータブレードを加熱するための加熱装置が設けられていること
を特徴とする請求項8〜10の何れか1項に記載の風力発電装置。 - 互いに連絡される複数の風力発電装置を含んで構成されるウインドパークを運転するための方法であって、
前記複数の風力発電装置の少なくとも1つ又は各々が、請求項1〜7の何れか1項に記載の方法によって運転されること
を特徴とする方法。 - 互いに連絡される複数の風力発電装置を含んで構成されるウインドパークにおいて、
前記複数の風力発電装置の少なくとも1つが、請求項8〜11の何れか1項に記載の風力発電装置として構成されること
を特徴とするウインドパーク。
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