WO2003025391A1 - Area sub-division of a wind-energy farm - Google Patents

Area sub-division of a wind-energy farm Download PDF

Info

Publication number
WO2003025391A1
WO2003025391A1 PCT/EP2002/009802 EP0209802W WO03025391A1 WO 2003025391 A1 WO2003025391 A1 WO 2003025391A1 EP 0209802 W EP0209802 W EP 0209802W WO 03025391 A1 WO03025391 A1 WO 03025391A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wind
segment
transformer
network
voltage
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/009802
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jin Shen
Thomas Grieser
Original Assignee
Abb Research Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Research Ltd. filed Critical Abb Research Ltd.
Publication of WO2003025391A1 publication Critical patent/WO2003025391A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F03D9/255Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
    • F03D9/257Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor the wind motor being part of a wind farm
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention relates to a wind farm system according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a wind farm system is preferably used in the generation of electrical energy with the aid of wind turbines.
  • wind farm systems are known in which the entire site is divided into individual areas. A wind turbine is arranged on each of these surfaces. These areas are dimensioned so that a prescribed minimum distance between immediately adjacent wind turbines is maintained.
  • the electrical networks of these wind farm installations are entirely or partially constructed in a tree and / or ring structure. The lines of these networks are dimensioned according to the maximum current of all wind power generators. They are therefore oversized over a large part of their length.
  • the electrical networks, including their connections to a network are designed as three-phase AC systems. The distances between the wind farm facilities and the interconnected networks into which the energy is to be fed are becoming ever greater. However, three-phase AC systems have considerable electrical losses, especially at long distances.
  • the generators used to form the wind turbines usually have an output voltage of 690V. A transformer is therefore connected downstream of each electrical output of such a generator.
  • the invention is therefore based on the object of demonstrating a wind farm installation in which the available area is used optimally and the electrical network is designed such that a maximum of electrical energy can be fed into a network with a minimum of components.
  • the wind farm is divided into areas which are designed as regular rectangles or hexagons.
  • the dimensions of all rectangular or hexagonal surfaces are the same size.
  • a wind turbine is arranged in the center of each surface.
  • Each wind turbine is provided with a rotor, which is formed by a rotatable drive shaft, on which several blades are attached at a distance all around.
  • the smallest distance from the center of a surface to the center of all immediately adjacent surfaces corresponds to 5 to 15 times the diameter of such a rotor.
  • the diameter of the rotor corresponds to the diameter of a circle that the free ends of the wings describe.
  • a defined number of these areas is combined into a segment. Preferably, seven hexagonal areas or nine rectangular areas are combined to form a segment. With this arrangement, better utilization of the wind farm facility is possible.
  • each of these segments has a star-shaped structure, and a wind turbine is always arranged in the center of each segment. The outer wind turbines can then be connected in a star shape with this wind turbine. If a line is interrupted within one of these segments, only the electrical energy supplied by a wind turbine fails. This means that the wind farm has high availability.
  • electrical lines can be used, the cross-sections of which are substantially smaller than comparable electrical lines in known wind farm systems.
  • the amount of electrical energy that can be transported through the lines of the wind farm installation according to the invention is not less than in known devices of this type.
  • the same number of wind turbines is installed on rectangular surfaces 13% less space is required.
  • more electrical power can be obtained per square meter.
  • a transformer for each wind turbine is not required because the wind turbines are connected to electrical generators that deliver an output voltage up to 25kV.
  • direct current technology is also used in order to minimize transmission losses and to improve the quality of the electricity.
  • the star structure of the segments also enables exact dimensioning of all operational medium, avoids oversizing and minimizes costs.
  • the spatial subdivision of the wind farm in combination with a star-shaped connection of the wind turbines also minimizes the transmission losses, since only short cable routes on the lower voltage levels and high voltages are required for the large outputs to be transmitted.
  • 1 is a wind farm, which is divided into hexagonal areas
  • FIG. 5 shows a variant of the networking shown in FIG. 3,
  • FIG. 11 shows a variant of the electrical connection of a wind farm installation to a network shown in FIG. 10,
  • FIG. 12 shows a further electrical connection of a wind farm to a network.
  • FIG. 1 shows a wind farm installation 1 with a plurality of schematically illustrated wind turbines 2.
  • the entire surface of the wind farm installation 1 is divided into seven hexagonal surfaces 3, which are combined to form a segment 4.
  • a wind turbine 2 is arranged in the center of each surface 3.
  • the vertical distance between two immediately adjacent wind turbines 2 is selected such that it corresponds to 5 to 15 times the rotor diameter d R of a wind turbine 2.
  • Each wind turbine is provided with a rotor (not shown here), which is formed by a rotatable drive shaft, on which several blades of equal length are attached all around at a defined distance. All wind turbines 2 are the same size.
  • the size of each segment 4 is determined by the size of the seven times the area F.
  • the wind farm 1 in Aonang ⁇ g ⁇ e ⁇ t be divided into a corresponding number of segments 6 from the total area available.
  • a wind farm installation 1 with four segments 4 is shown schematically in FIG. 3.
  • Six wind turbines 2 of each segment 4 are connected to the centrally arranged seventh wind turbine 2 via electrical lines 8.
  • the electrical output of each central wind turbine 2 of each segment 4 is connected to a transformer 10.
  • a defined number, as shown, in each case four transformers 10 are electrically connected to a further transformer 11 in order to achieve a higher voltage level for energy transmission over long distances.
  • FIG. 4 shows a wind farm installation 1 with four segments 6, each of which comprises nine wind turbines 2.
  • eight wind turbines 2 of each segment 6 are connected to the centrally arranged wind turbine 2 of each segment 6.
  • the electrical outputs of the centrally arranged wind turbines 2 are each connected to a transformer 10 in the same field.
  • a defined number of transformers 10 can also be connected to a further transformer 11 in order to achieve a higher voltage level for energy transmission over long distances.
  • each segment 4, 6, the six or eight external wind turbines 2 of a segment 4, 6 with the respective central wind turbine 2 of the associated segment 4, 6 e - be connected electrically.
  • Each central wind turbine 2 of a segment 4, 6 is followed by a transformer 10.
  • the transformers 10 three of these segments 4, 6 are electrically conductively connected to the transformer 10 of the fourth segment 4, 6. If necessary, this fourth transformer 10 can be connected to a transformer 11 (not shown here), as shown in FIGS. 3 and 4 and explained in the associated descriptions.
  • Fig. 7 shows a wind farm 1 with 91 wind turbines 2, which are arranged on the hexagonal surfaces of 13 segments 4, 40.
  • the six external wind turbines 2 of a segment 4 are connected to the centrally located wind turbine 2 of this segment 4 via electrical lines 8.
  • the centrally located wind turbines 2 of the segment 4 are connected to a transformer 100 via a transformer 10. This is connected downstream of a transformer 10 of a wind turbine 2, which is arranged in a central segment 40, which is surrounded by six segments 4.
  • the wind turbines 2 of five further segments 4, 40 are electrically connected in the same way.
  • the wind turbine 2 of the second segment 40 is followed by a transformer 10, which is also in electrical connection with the transformer 100.
  • the voltage is transformed to such an extent that the electrical energy of the wind farm installation 1 can be fed into a network (not shown here) as efficiently as possible.
  • the geographical arrangement of the transformer 100 within the wind farm installation 1 can vary based on the local conditions.
  • FIG. 8 shows a wind farm system 1 with 108 wind turbines 2, which are distributed over rectangular areas 5 of 12 segments 6, 60.
  • the wind turbines 2 are interconnected according to the same scheme as the wind turbines 2 shown in FIG. 7 and explained in the associated description.
  • FIG. 9 shows the electrical connection of the wind turbines 2 of segments 4, 6, as shown in FIGS. 2 and 3 and explained in the associated descriptions. In the embodiment shown here, however, only two of the seven or nine wind turbines 2 of a segment 4, 6 are shown.
  • the drive of each wind turbine 2 is mechanically connected to a generator 12, which supplies a three-phase AC voltage from 0.69 kV to 25KV.
  • the output of each generator 12 is connected to a rectifier 13.
  • the outputs of the rectifiers 13, which belong to the seven or nine wind turbines 2 of each segment 4, 6, are connected in parallel and connected to a common DC voltage converter 14 connected, the output of which provides a DC voltage between 10kV and 150kV.
  • the DC-DC converter 14 corresponds to the transformers 10 shown in FIGS. 3 to 6.
  • All the DC-DC converters 14 are connected to a network coupling point of a network 18 via a common transmission line 15 for high-voltage DC.
  • An inverter 16 is connected upstream of this.
  • a transformer 17 can also be connected between this inverter 16 and the network coupling point of the interconnected network 18 if this is technically necessary.
  • FIGS. 10 also shows the electrical connection of wind turbines 2 of two segments 4, 6, as shown in FIGS. 2 and 3 and explained in the associated descriptions. In the embodiment shown here, however, only two of the seven or nine wind turbines 2 of a segment 4, 6 are shown.
  • the drive of each wind turbine 2 is mechanically connected to a generator 12, which supplies a three-phase AC voltage between 0.69kV and 25KV.
  • the output of each generator 12 is connected to a rectifier 13.
  • the rectifiers 13 of seven or nine wind turbines of each segment 4, 6 are connected to an inverter 19 which is followed by a transformer 10.
  • the transformers 10 correspond to the transformers 10 shown in FIGS. 3 to 6.
  • the inverters 19, like the transformers 10, are installed in the vicinity of the respective central wind turbine 2 of each segment 4, 6. All transformers 10 are connected in parallel and connected via long three-phase lines 23 to a distant transformer 22, the output of which is connected to a network coupling point of a network 18.
  • FIG. 11 shows the transmission of the electrical energy from the wind turbines 2 to a network coupling point of a network 18 in the form of three-phase current.
  • a network coupling point of a network 18 in the form of three-phase current.
  • the outputs of the generators 12 of the wind turbines 2 of a segment 4, 6 are connected to a transformer 10, with the aid of which the output voltages of the generators 12 can be transformed from 0.69kV to 25KV to a higher voltage of, for example, 10kV to 150 kV.
  • All Transformers 10 are connected via three-phase AC voltage lines 21 to a further transformer 22, with the aid of which the voltage present at its input is increased to, for example, 100 kV to 500 kV and forwarded via three-phase lines 23 to a network coupling point of a network 18.
  • a transformer 10 is assigned to each segment 4, 6 and transforms the output voltages of the generators 12 to a higher voltage of 10 kV to 150 kV.
  • the transformers 10 of all segments 4, 6 are connected to a rectifier 13, with which the AC voltages of the transformers 10 are converted into a higher DC voltage of 40 kV to 500 kV.
  • a transmission line for high-voltage direct current 15 which is connected to the output of the rectifier 13, the electrical energy is conducted to a distant inverter 16, which is connected to the network coupling point of a network 18.

Abstract

The invention relates to a wind-energy farm (1) comprising a plurality of wind-energy turbines (2), which are connected to electric generators (12), whose electric output voltages are supplied to an interconnected network (18). In known wind-energy farm systems (1), the electric networks are entirely or partially configured in a tree and/or ring structure. The electric lines (8, 15, 21 and 23) are dimensioned according to the maximum current of all generators (12) and are thus over-dimensioned. The inventive wind-energy farm is sub-divided into rectangular or hexagonal areas (3, 5), which are combined into segments (4, 6) with a star-shaped structure. A respective wind-energy turbine (2) is installed at the centre of said areas (3, 5). The a.c. voltages supplied by the generators (12) of the segments (4, 6) are converted into d.c. voltages and are fed via a common line for high-voltage d.c. transmission (15) to an inverter (16), which is connected to a network link point of an interconnected network (18). The a.c. voltage outputs of all generators (12) of each segment (4, 6) can also be connected to a transformer (10). If this is the case, all transformers (10) of all segments (4, 6) are connected to a rectifier (13), whose output voltage is fed via a line for high-voltage d.c. transmission (15) to an inverter (16), which is connected to a network link point of an interconnected network (18).

Description

WINDPARKFLACHE UNTERTEILUNG WINDPARK FLAT SUBDIVISION
Die Erfindung betrifft eine Windparkanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a wind farm system according to the preamble of patent claim 1.
Eine solche Windparkanlage findet vorzugsweise bei der Gewinnung von elektrischer Energie mit Hilfe von Windturbinen eine Anwendung.Such a wind farm system is preferably used in the generation of electrical energy with the aid of wind turbines.
Bis jetzt sind Windparkanlagen bekannt, bei denen das gesamte Gelände in einzelne Flächen unterteilt ist. Auf jeder dieser Flächen ist eine Windturbine angeordnet. Diese Flächen sind so bemessen, dass ein vorgeschriebener Mindestabstand zwischen unmittelbar benachbarten Windturbinen eingehalten wird. Die elektrischen Netze dieser Windparkanlagen sind ganz oder teilweise in einer Baum- und/oder Ringstruktur ausgebildet. Die Leitungen dieser Netze werden nach dem maximalen Strom aller Wind- kraftgeneratoren bemessen. Sie sind deshalb über einen großen Teil ihrer Länge überdimensioniert. Die elektrischen Netze einschließlich ihrer Anbindungen an ein Verbundnetz sind als dreiphasige Wechselstromsysteme ausgebildet. Die Entfernungen zwischen den Windparkaniagen den Verbundnetzen, in welche die Energie eingespeist werden soll, werden immer größer. Dreiphasige Wechselstromsysteme haben jedoch gerade bei großen Entfernungen erhebliche elektrische Verluste. Die zur Ausbildung der Windturbinen verwendeten Generatoren besitzen üblicherweise eine Ausgangsspannung von 690V. Jedem elektrischen Ausgang eines solchen Generators ist deshalb ein Transformator nachgeschaltet.Up to now, wind farm systems are known in which the entire site is divided into individual areas. A wind turbine is arranged on each of these surfaces. These areas are dimensioned so that a prescribed minimum distance between immediately adjacent wind turbines is maintained. The electrical networks of these wind farm installations are entirely or partially constructed in a tree and / or ring structure. The lines of these networks are dimensioned according to the maximum current of all wind power generators. They are therefore oversized over a large part of their length. The electrical networks, including their connections to a network, are designed as three-phase AC systems. The distances between the wind farm facilities and the interconnected networks into which the energy is to be fed are becoming ever greater. However, three-phase AC systems have considerable electrical losses, especially at long distances. The generators used to form the wind turbines usually have an output voltage of 690V. A transformer is therefore connected downstream of each electrical output of such a generator.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Windparkanlage aufzuzeigen, bei der die zur Verfügung stehende Fläche optimal genutzt wird, und das elektrische Netz so ausgebildet ist, dass mit einem Minimum an Bauteilen ein Maximum an elektrischer Energie in ein Verbundnetz eingespeist werden kann.The invention is therefore based on the object of demonstrating a wind farm installation in which the available area is used optimally and the electrical network is designed such that a maximum of electrical energy can be fed into a network with a minimum of components.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Windparkanlage in Flächen unterteilt, die als regelmäßige Rechtecke oder Sechsecke ausgebildet sind. Die Abmessungen aller rechteckigen bzw. sechseckigen Flächen sind gleich groß. Im Mittelpunkt einer jeden Fläche ist eine Windturbine angeordnet. Jede Windturbine ist mit einem Rotor versehen, der durch eine drehbare Antriebswelle gebildet wird, an der rundum mehrere Flügel im Abstand befestigt sind. Der kleinste Abstand vom Mittelpunkt einer Fläche zum Mittelpunkt aller unmittelbar benachbarten Flächen entspricht dem 5- bis 15-fachen Durchmesser eines solchen Rotors. Der Durchmesser des Rotors entspricht dem Durchmesser eines Kreises, den die freien Enden der Flügel beschreiben.This object is achieved by the features of patent claim 1. According to the invention, the wind farm is divided into areas which are designed as regular rectangles or hexagons. The dimensions of all rectangular or hexagonal surfaces are the same size. A wind turbine is arranged in the center of each surface. Each wind turbine is provided with a rotor, which is formed by a rotatable drive shaft, on which several blades are attached at a distance all around. The smallest distance from the center of a surface to the center of all immediately adjacent surfaces corresponds to 5 to 15 times the diameter of such a rotor. The diameter of the rotor corresponds to the diameter of a circle that the free ends of the wings describe.
Eine definierte Anzahl dieser Flächen ist zu jeweils einem Segment zusammengefasst. Vorzugsweise werden sieben sechseckige Flächen oder neun rechteckige Flächen zu jeweils einem Segment zusammengefasst. Mit dieser Anordnung eine bessere Ausnutzung der Windparkanlage möglich. Zudem wird erreicht, dass jedes dieser Segmente eine sternförmige Struktur aufweist, und immer eine Windturbine im Zentrum eines jeden Segments angeordnet ist. Mit dieser Windturbine können dann die äußeren Windturbinen sternförmig verbunden werden. Wenn innerhalb eines dieser Segmente eine Leitung unterbrochen wird, so fällt nur die von einer Windturbine gelieferte elektrisch Energie aus. Damit weist die Windparkanlage eine hohe Verfügbarkeit auf. Zudem können elektrische Leitungen verwendet werden, deren Querquerschnitte wesentlich kleiner ausgebildet sind als vergleichbare elektrische Leitungen in bekannten Windparkanlagen. Die Menge der elektrischen Energie, welche sich durch die Leitungen der erfindungsgemäßen Windparkanlage transportiert lässt, ist dabei jedoch nicht kleiner als bei bekannten Einrichtungen dieser Art. Bei einer Aufteilung der Windparkanlage in sechseckige Flächen wird für die gleiche Anzahl von Windturbinen, die auf rechteckigen Flächen aufgestellt sind, 13% weniger Fläche benötigt. Mit dieser Lösung kann pro Quadratmeter mehr elektrisch Leistung gewonnen werden. Ein Transformator für jede Windturbine ist nicht erforderlich, da die Windturbinen mit elektrischen Generatoren in Verbindung stehen, die eine Ausgangsspannung bis zu 25kV liefern. Bei der erfindungsgemäßen Windparkanlage wird zudem eine Gleichstromtechnik eingesetzt, um die Übertragungsveriuste zu minimieren, und die Stromqualität zu verbessern. Die Sternstruktur der Segmente ermöglicht femer eine exakte Bemessung aller Betriebs- mittel, vermeidet Überdimensionierungen und minimiert die Kosten. Die räumliche Unterteilung der Windparkanlage in Kombination mit einer sternförmigen Verbindung der Windturbinen minimiert zudem die Übertragungsveriuste, da nur kurze Leitungswege auf den unteren Spannungsebenen und hohe Spannungen für die großen zu übertragenden Leistungen erforderlich sind.A defined number of these areas is combined into a segment. Preferably, seven hexagonal areas or nine rectangular areas are combined to form a segment. With this arrangement, better utilization of the wind farm facility is possible. In addition, it is achieved that each of these segments has a star-shaped structure, and a wind turbine is always arranged in the center of each segment. The outer wind turbines can then be connected in a star shape with this wind turbine. If a line is interrupted within one of these segments, only the electrical energy supplied by a wind turbine fails. This means that the wind farm has high availability. In addition, electrical lines can be used, the cross-sections of which are substantially smaller than comparable electrical lines in known wind farm systems. However, the amount of electrical energy that can be transported through the lines of the wind farm installation according to the invention is not less than in known devices of this type. When the wind farm facility is divided into hexagonal surfaces, the same number of wind turbines is installed on rectangular surfaces 13% less space is required. With this solution, more electrical power can be obtained per square meter. A transformer for each wind turbine is not required because the wind turbines are connected to electrical generators that deliver an output voltage up to 25kV. In the wind farm system according to the invention, direct current technology is also used in order to minimize transmission losses and to improve the quality of the electricity. The star structure of the segments also enables exact dimensioning of all operational medium, avoids oversizing and minimizes costs. The spatial subdivision of the wind farm in combination with a star-shaped connection of the wind turbines also minimizes the transmission losses, since only short cable routes on the lower voltage levels and high voltages are required for the large outputs to be transmitted.
Weitere erfinderische Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.Further inventive features are characterized in the dependent claims.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Windparkanlage, die in sechseckige Flächen unterteilt ist,1 is a wind farm, which is divided into hexagonal areas,
Fig. 2 eine Windparkanlage, die in rechteckige Flächen unterteilt ist,2 shows a wind farm system which is divided into rectangular areas,
Fig. 3 die elektrisch Vernetzung einer Windparkanlage mit sechseckigen Flächen,3 shows the electrical networking of a wind farm installation with hexagonal surfaces,
Fig. 4, die elektrisch Vernetzung einer Windparkanlage mit rechteckigen Flächen,4, the electrical networking of a wind farm with rectangular areas,
Fig. 5 eine Variante der in Fig. 3 dargestellten Vernetzung,5 shows a variant of the networking shown in FIG. 3,
Fig. 6, eine Variante der in Fig. 4 dargestellten Vernetzung,6, a variant of the networking shown in FIG. 4,
Fig. 7 die elektrische Vernetzung von 91 Windturbinen,7 shows the electrical networking of 91 wind turbines,
Fig. 8 die elektrische Vernetzung von 108 Windturbinen,8 the electrical networking of 108 wind turbines,
Fig. 9 die elektrisch Anbindung einer Windparkanlage an ein Verbundnetz mittels telspannungs- bzw. Hochspannungs-Gleichstomübertragung, Fig. 10 eine Mittelspannungs-Gleichstromübertragung innerhalb der Windparkanlage und eine Mittelspannungs- bzw. Hochspannungs-Drehstromübertragung zwischen der Windparkanlage und einem Verbundnetz,9 the electrical connection of a wind farm to a network by means of tel voltage or high voltage direct current transmission, 10 shows a medium-voltage direct current transmission within the wind farm installation and a medium-voltage or high-voltage three-phase transmission between the wind farm installation and a network.
Fig. 11 eine Variante der in Fig. 10 dargestellten elektrischen Anbindung einer Windparkanlage an ein Verbundnetz,11 shows a variant of the electrical connection of a wind farm installation to a network shown in FIG. 10,
Fig. 12 eine weitere elektrischen Anbindung einer Windparkanlage an Verbundnetz.12 shows a further electrical connection of a wind farm to a network.
Fig. 1 zeigt eine Windparkanlage 1 mit mehreren schematisch dargestellten Windturbinen 2. Die gesamte Fläche der Windparkanlage 1 ist in sieben sechseckige Flächen 3 unterteilt, die zu einem Segment 4 zusammengefasst sind. Im Mittelpunkt einer jeden Fläche 3 ist eine Windturbine 2 angeordnet. Der senkrechte Abstand zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Windturbinen 2 wird so gewählt, dass er dem 5- bis 15- fachen Rotordurchmesser dR einer Windturbine 2 entspricht. Jede Windturbine ist mit einem Rotor (hier nicht dargestellt) versehen, der durch eine drehbare Antriebswelle gebildet wird, an der rundum mehrere gleich lange Flügel in einem definierten Abstand befestigt sind. Alle Windturbinen 2 sind gleich groß. Damit ergibt sich die Größe einer sechseckigen Fläche 3 aus der Gleichung F= 3/4 (kA * dR)2, wobei kA. eine Zahl zwischen 5 und 15 ist, die je nach den örtlichen Gegebenheiten der Windparks variiert. Die Größe eines jeden Segments 4 wird durch die Größe der siebenfachen Fläche F bestimmt.1 shows a wind farm installation 1 with a plurality of schematically illustrated wind turbines 2. The entire surface of the wind farm installation 1 is divided into seven hexagonal surfaces 3, which are combined to form a segment 4. A wind turbine 2 is arranged in the center of each surface 3. The vertical distance between two immediately adjacent wind turbines 2 is selected such that it corresponds to 5 to 15 times the rotor diameter d R of a wind turbine 2. Each wind turbine is provided with a rotor (not shown here), which is formed by a rotatable drive shaft, on which several blades of equal length are attached all around at a defined distance. All wind turbines 2 are the same size. The size of a hexagonal surface 3 thus results from the equation F = 3/4 (k A * d R ) 2 , where k A. is a number between 5 and 15, which varies depending on the local conditions of the wind farm. The size of each segment 4 is determined by the size of the seven times the area F.
Fig. 2 zeigt eine Windparkanlage 1 , die im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten, und in der zugehörigen Beschreibung erläuterten Windparkanlage 1 , in gleich große rechteckige Flächen 5 unterteilt ist. Jeweils neun rechteckige Flächen 5 sind zu einem Segment 6 zusammengefasst. Im Mittelpunkt einer jeden Fläche 5 ist eine Windturbine 2 angeordnet. Auch hierbei ist der senkrechte Abstand zwischen dem Mittelpunkt einer Fläche 5 und dem Mittelpunkt einer jeden unmittelbar angrenzenden Fläche 5 so gewählt, dass er dem 5- bis 15-fachen Rotordurchmesser einer Windturbine 2 entspricht. Alle Windturbinen 2 sind auch hierbei gleich groß. Damit ergibt sich die Größe einer jeden Fläche 5 aus der Gleichung F = (kA * dp)2. Auch hier kann die Windparkanlage 1 in Aonangιgκeιt von der zur Verfügung stehenden Gesamtfläche in eine entsprechende Anzahl von Segmenten 6 unterteilt werden.FIG. 2 shows a wind farm installation 1 which, in contrast to the wind farm installation 1 shown in FIG. 1 and explained in the associated description, is divided into rectangular areas 5 of the same size. Each nine rectangular surfaces 5 are combined to form a segment 6. A wind turbine 2 is arranged in the center of each surface 5. Here, too, the vertical distance between the center of a surface 5 and the center of each immediately adjacent surface 5 is selected such that it corresponds to 5 to 15 times the rotor diameter of a wind turbine 2. All wind turbines 2 are also of the same size here. The size of each surface 5 thus results from the equation F = (k A * dp) 2 . Here too, the wind farm 1 in Aonangιgκeιt be divided into a corresponding number of segments 6 from the total area available.
In Fig. 3 ist beispielsweise eine Windparkanlage 1 mit vier Segmenten 4 schematisch dargestellt. Jeweils sechs Windturbinen 2 eines jeden Segments 4 sind mit der zentral angeordneten siebten Windturbine 2 über elektrische Leitungen 8 verbunden. Der e- lektrische Ausgang einer jeden zentralen Windturbine 2 eines jeden Segments 4 ist an einen Transformator 10 angeschlossen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine definierte Anzahl, wie dargestellt, jeweils vier Transformatoren 10, mit einem weiteren Transformator 11 elektrisch verbunden, um ein höheres Spannungsniveau für die Energieübertragung über große Entfernungen zu erreichen. Beim Bau einer jeden Windparkanlage ist es sinnvoll, mit Hilfe einer Wirtschaftlichkeitsprüfung zu entscheiden, ob solche zusätzlichen Transformatoren 11 erforderlich sind.A wind farm installation 1 with four segments 4 is shown schematically in FIG. 3. Six wind turbines 2 of each segment 4 are connected to the centrally arranged seventh wind turbine 2 via electrical lines 8. The electrical output of each central wind turbine 2 of each segment 4 is connected to a transformer 10. In the exemplary embodiment shown here, a defined number, as shown, in each case four transformers 10, are electrically connected to a further transformer 11 in order to achieve a higher voltage level for energy transmission over long distances. When building any wind farm, it makes sense to decide with the help of a profitability test whether such additional transformers 11 are required.
Fig. 4 zeigt eine Windparkanlage 1 mit vier Segmenten 6, die jeweils neun Windturbinen 2 umfassen. Auch hierbei sind jeweils acht Windturbinen 2 eines jeden Segments 6 mit der zentral angeordneten Windturbine 2 eines jeden Segments 6 verbunden. Die elektrischen Ausgänge der zentral angeordneten Windturbinen 2 sind in gleichen Wiese an jeweils einen Transformator 10 angeschlossen. Eine definierte Anzahl von Transformatoren 10 kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem weiteren Transformator 11 verbunden werden, um ein höheres Spannungsniveau für die Energieübertragung über große Entfernungen zu erreichen.FIG. 4 shows a wind farm installation 1 with four segments 6, each of which comprises nine wind turbines 2. Here, too, eight wind turbines 2 of each segment 6 are connected to the centrally arranged wind turbine 2 of each segment 6. The electrical outputs of the centrally arranged wind turbines 2 are each connected to a transformer 10 in the same field. In this exemplary embodiment, a defined number of transformers 10 can also be connected to a further transformer 11 in order to achieve a higher voltage level for energy transmission over long distances.
Die Fig. 5 und 6 zeigen jeweils vier unmittelbar benachbarte Segmente 4, 6. Bei jedem Segment 4, 6 sind die sechs bzw. acht außen liegenden Windturbinen 2 eines Segments 4, 6 mit der jeweils zentralen Windturbine 2 des zugehörigen Segments 4, 6 e- lektrisch verbunden werden. Jeder zentralen Windturbine 2 eines Segments 4, 6 ist ein Transformator 10 nachgeschaltet. Die Transformatoren 10 drei dieser Segmente 4, 6 sind mit dem Transformator 10 des vierten Segments 4, 6 elektrisch leitend verbunden. Dieser vierte Transformator 10 kann, falls erforderlich, an einen Transformator 11 (hier nicht dargestellt) angeschlossen werden, wie er den Fig. 3 und 4 dargestellt und in den zugehörigen Beschreibungen erläutert ist. Fig. 7 zeigt eine Windparkanlage 1 mit 91 Windturbiήen 2, die auf den sechseckigen Flächen von 13 Segmenten 4, 40 angeordnet sind. Um nur möglichst kurze elektrische Leitungen 8 innerhalb der Windparkanlage 2 verlegen zu müssen, sind hierbei die jeweils sechs außen liegenden Windturbinen 2 eines Segments 4 mit der zentral gelegenen Windturbine 2 dieses Segments 4 über elektπsche Leitungen 8 verbunden. Die jeweils zentral gelegenen Windturbinen 2 des Segments 4 sind über einen Transformator 10 an einen Transformator 100 angeschlossen. Dieser ist einem Transformator 10 einer Windturbine 2 nachgeschaltet, welche in einem zentralen Segment 40 angeordnet ist, das von sechs Segmenten 4 umgeben ist. Die Windturbinen 2 von fünf weiteren Segmenten 4, 40 sind in der gleichen Weise elektrisch verschaltet. Der Windturbine 2 des zweiten Segments 40 ist ein Transformator 10 nachgeschaltet, der ebenfalls mit dem Transformator 100 in elektrischer Verbindung steht. Mit Hilfe des Transformators 100 wird die Spannung soweit hoch transformiert, dass die elektrische Energie der Windparkanlage 1 in ein Verbundnetz (hier nicht dargestellt) möglichst effizient eingespeist werden kann. Hierbei kann die geographische Anordnung des Transformators 100 innerhalb der Windparkanlage 1 aufgrund der örtlichen Gegebenheiten variieren.5 and 6 each show four immediately adjacent segments 4, 6. In each segment 4, 6, the six or eight external wind turbines 2 of a segment 4, 6 with the respective central wind turbine 2 of the associated segment 4, 6 e - be connected electrically. Each central wind turbine 2 of a segment 4, 6 is followed by a transformer 10. The transformers 10 three of these segments 4, 6 are electrically conductively connected to the transformer 10 of the fourth segment 4, 6. If necessary, this fourth transformer 10 can be connected to a transformer 11 (not shown here), as shown in FIGS. 3 and 4 and explained in the associated descriptions. Fig. 7 shows a wind farm 1 with 91 wind turbines 2, which are arranged on the hexagonal surfaces of 13 segments 4, 40. In order to have to lay only the shortest possible electrical lines 8 within the wind farm installation 2, the six external wind turbines 2 of a segment 4 are connected to the centrally located wind turbine 2 of this segment 4 via electrical lines 8. The centrally located wind turbines 2 of the segment 4 are connected to a transformer 100 via a transformer 10. This is connected downstream of a transformer 10 of a wind turbine 2, which is arranged in a central segment 40, which is surrounded by six segments 4. The wind turbines 2 of five further segments 4, 40 are electrically connected in the same way. The wind turbine 2 of the second segment 40 is followed by a transformer 10, which is also in electrical connection with the transformer 100. With the aid of the transformer 100, the voltage is transformed to such an extent that the electrical energy of the wind farm installation 1 can be fed into a network (not shown here) as efficiently as possible. Here, the geographical arrangement of the transformer 100 within the wind farm installation 1 can vary based on the local conditions.
In Fig. 8 ist eine Windparkanlage 1 mit 108 Windturbinen 2 dargestellt, die auf rechteckige Flächen 5 von 12 Segmenten 6, 60 verteilt sind. Die Windturbinen 2 sind auch hierbei nach dem gleichen Schema miteinander verschaltet wie die in Fig. 7 dargestellten und in der zugehörigen Beschreibung erläuterten Windturbinen 2.8 shows a wind farm system 1 with 108 wind turbines 2, which are distributed over rectangular areas 5 of 12 segments 6, 60. Here, too, the wind turbines 2 are interconnected according to the same scheme as the wind turbines 2 shown in FIG. 7 and explained in the associated description.
Fig. 9 zeigt die elektrische Verschaltung der Windturbinen 2 von Segmenten 4, 6, wie sie in den Figuren 2 und 3 dargestellt und in den zugehörigen Beschreibungen erläutert sind. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind jedoch nur jeweils zwei der jeweils sieben bzw. neun Windturbinen 2 eines Segments 4, 6 dargestellt. Der Antrieb einer jeden Windturbine 2 ist mit einem Generator 12 mechanisch verbunden, der eine dreiphasige Wechselspannung von 0.69 kV bis 25KV liefert. Der Ausgang eines jeden Generators 12 ist an einen Gleichrichter 13 angeschlossen. Die Ausgänge der Gleichrichter 13, die zu den jeweils sieben bzw. neun Windturbinen 2 eines jeden Segments 4, 6 gehören sind parallel verschaltet und an einen gemeinsamen Gleichspannungs- umwandler 14 angeschlossen, dessen Ausgang eine Gleichspannung zwischen 10kV und 150kV liefert. Der Gleichspannungsumwandler 14 entspricht dem in den Figuren 3 bis 6 gezeigten Transformatoren 10. Über eine gemeinsame Übertragungsleitung 15 für Hochspannungsgleichstrom stehen alle Gleichspannungsumwandler 14 mit einem Netzkopplungspunkt eines Verbundnetzes 18 in Verbindung. Diesem ist ein Wechselrichter 16 vorgeschaltet. Zwischen diesen Wechselrichter 16 und den Netzkopplungspunkt des Verbundnetzes 18 kann zusätzlich ein Transformator 17 geschaltet werden kann, sofern dieses technisch notwendig ist.FIG. 9 shows the electrical connection of the wind turbines 2 of segments 4, 6, as shown in FIGS. 2 and 3 and explained in the associated descriptions. In the embodiment shown here, however, only two of the seven or nine wind turbines 2 of a segment 4, 6 are shown. The drive of each wind turbine 2 is mechanically connected to a generator 12, which supplies a three-phase AC voltage from 0.69 kV to 25KV. The output of each generator 12 is connected to a rectifier 13. The outputs of the rectifiers 13, which belong to the seven or nine wind turbines 2 of each segment 4, 6, are connected in parallel and connected to a common DC voltage converter 14 connected, the output of which provides a DC voltage between 10kV and 150kV. The DC-DC converter 14 corresponds to the transformers 10 shown in FIGS. 3 to 6. All the DC-DC converters 14 are connected to a network coupling point of a network 18 via a common transmission line 15 for high-voltage DC. An inverter 16 is connected upstream of this. A transformer 17 can also be connected between this inverter 16 and the network coupling point of the interconnected network 18 if this is technically necessary.
Fig. 10 zeigt ebenfalls die elektrisch Verschaltung von Windturbinen 2 zweier Segmente 4, 6, wie sie in den Figuren 2 und 3 dargestellt und in den zugehörigen Beschreibungen erläutert sind. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind jedoch nur jeweils zwei der jeweils sieben bzw. neun Windturbinen 2 eines Segments 4, 6 dargestellt. Der Antrieb einer jeden Windturbine 2 ist mechanisch mit einem Generator 12 verbunden, der eine dreiphasige Wechselspannung zwischen 0.69kV und 25KV liefert. Der Ausgang eines jeden Generators 12 ist an einen Gleichrichter 13 angeschlossen. Die Gleichrichter 13 von sieben bzw. neun Windturbinen eines jeden Segments 4, 6 sind an einen Wechselrichter 19 angeschlossen, dem ein Transformator 10 nachgeschaltet ist. Die Transformatoren 10 entsprechen den Transformator 10, die in den Figuren 3 bis 6 dargestellt sind. Die Wechselrichter 19 werden ebenso wie die Transformatoren 10 in der Nähe der jeweils zentralen Windturbine 2 eines jeden Segmentes 4, 6 installiert. Alle Transformatoren 10 sind parallel verschaltet und über lange Drehstromleitungen 23 an einen weit entfernten Transformator 22 angeschlossen, dessen Ausgang an einen Netzkopplungspunkt eines Verbundnetzes 18 angeschlossen ist.10 also shows the electrical connection of wind turbines 2 of two segments 4, 6, as shown in FIGS. 2 and 3 and explained in the associated descriptions. In the embodiment shown here, however, only two of the seven or nine wind turbines 2 of a segment 4, 6 are shown. The drive of each wind turbine 2 is mechanically connected to a generator 12, which supplies a three-phase AC voltage between 0.69kV and 25KV. The output of each generator 12 is connected to a rectifier 13. The rectifiers 13 of seven or nine wind turbines of each segment 4, 6 are connected to an inverter 19 which is followed by a transformer 10. The transformers 10 correspond to the transformers 10 shown in FIGS. 3 to 6. The inverters 19, like the transformers 10, are installed in the vicinity of the respective central wind turbine 2 of each segment 4, 6. All transformers 10 are connected in parallel and connected via long three-phase lines 23 to a distant transformer 22, the output of which is connected to a network coupling point of a network 18.
Fig. 11 zeigt die Übertragung der elektrischen Energie von den Windturbinen 2 bis zu einem Netzkopplungspunkt eines Verbundnetzes 18 in Form von Drehstrom. Es sind auch hier nur jeweils zwei von sieben bzw. neun Windturbinen 2 zweier Segmente 4, 6, zur Veranschaulichung dargestellt. Die Ausgänge der Generatoren 12 der Windturbinen 2 eines Segments 4, 6 sind mit einem Transformator 10 verbunden, mit dessen Hilfe die Ausgangsspannungen der Generatoren 12 von 0.69kV bis 25KV auf eine höhere Spannung von beispielsweise 10kV bis 150 kV transformiert werden kann. Alle Transformatoren 10 sind über dreiphasige Wechselspannungsleitungen 21 an einen weiteren Transformator 22 angeschlossen, mit dessen Hilfe die an seinem Eingang anstehende Spannung auf beispielsweise 100kV bis 500kV erhöht und über Drehstromleitungen 23 an einen Netzkopplungspunkt eines Verbundnetzes 18 weitergeleitet wird.11 shows the transmission of the electrical energy from the wind turbines 2 to a network coupling point of a network 18 in the form of three-phase current. Here too, only two out of seven or nine wind turbines 2 of two segments 4, 6 are shown for illustration. The outputs of the generators 12 of the wind turbines 2 of a segment 4, 6 are connected to a transformer 10, with the aid of which the output voltages of the generators 12 can be transformed from 0.69kV to 25KV to a higher voltage of, for example, 10kV to 150 kV. All Transformers 10 are connected via three-phase AC voltage lines 21 to a further transformer 22, with the aid of which the voltage present at its input is increased to, for example, 100 kV to 500 kV and forwarded via three-phase lines 23 to a network coupling point of a network 18.
Fig. 12 zeigt ebenfalls die Übertragung der elektrischen Energie von Windturbinen 2 bis zu einem Netzkopplungspunkt eines Verbundnetzes 18. Die Wechselspannungsausgänge der Generatoren 12, mit denen die Windturbinen 2 eines jeden Segmente 4, 6 mechanisch verbunden sind, sind an einen Transformator 10 angeschlossen. Jedem Segment 4, 6 ist ein solcher Transformator 10 zugeordnet, der die Ausgangsspannungen der Generatoren 12 auf eine höhere Spannung von 10kV bis 150kV transformiert. Die Transformatoren 10 aller Segmente 4, 6 sind an einen Gleichrichter 13 angeschlossen, mit dem die Wechselspannungen der Transformatoren 10 in eine höhere Gleichspannung von 40kV bis 500kV umgesetzt wird. Mittels einer Übertragungsleitung für Hochspannungsgleichstrom 15, die an den Ausgang des Gleichrichters 13 angeschlossen ist, wird die elektrische Energie bis zu einem weit entfernten Wechselrichter 16 geleitet, der an den Netzkopplungspunkt eines Verbundnetzes 18 geschaltet ist. 12 also shows the transmission of the electrical energy from wind turbines 2 to a network coupling point of a network 18. The alternating voltage outputs of the generators 12, to which the wind turbines 2 of each segment 4, 6 are mechanically connected, are connected to a transformer 10. Such a transformer 10 is assigned to each segment 4, 6 and transforms the output voltages of the generators 12 to a higher voltage of 10 kV to 150 kV. The transformers 10 of all segments 4, 6 are connected to a rectifier 13, with which the AC voltages of the transformers 10 are converted into a higher DC voltage of 40 kV to 500 kV. By means of a transmission line for high-voltage direct current 15, which is connected to the output of the rectifier 13, the electrical energy is conducted to a distant inverter 16, which is connected to the network coupling point of a network 18.

Claims

Patentansprüche claims
1. Windparkanlage, die in Flächen (3, 5) unterteilt ist, wobei auf jeder Fläche wenigstens eine Windturbine (2) angeordnet ist, deren drehbare Antriebswelle mechanisch mit einem Generator (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen (3, 5) als Sechsecke oder Rechtecke ausgebildet und eine definierte Anzahl unmittelbar aneinander grenzender Flächen (3, 5) einem Segment (4, 6) zugeordnet sind, und dass in den Mittelpunkten dieser Flächen (3, 5) jeweils eine Windturbine (2) aufgestellt ist.1. A wind farm system which is divided into areas (3, 5), at least one wind turbine (2) being arranged on each area, the rotatable drive shaft of which is mechanically connected to a generator (12), characterized in that the areas (3, 5) designed as hexagons or rectangles and a defined number of immediately adjacent surfaces (3, 5) are assigned to a segment (4, 6), and that in each case a wind turbine (2) is set up in the centers of these surfaces (3, 5) ,
2. Windparkanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen (3, 5) als regelmäßige Sechsecke oder Quadrate ausgebildet sind, und jedes Segment (4, 6) mit einer sternförmigen Struktur und mit einer Windturbine (2) im Zentrum versehen ist.2. Wind farm system according to claim 1, characterized in that the surfaces (3, 5) are designed as regular hexagons or squares, and each segment (4, 6) is provided with a star-shaped structure and with a wind turbine (2) in the center.
3. Windparkanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (4) sieben sechseckige Flächen (3) und jedes Segment (6) neun quadratische Flächen (5) umfasst, und die Mittelpunkte aller Flächen (3, 5) alle den gleichen Abstand von den Mittelpunkten aller unmittelbar benachbarten Flächen (3, 5) aufweisen, und dass die Antriebswelle einer jeden Windturbine (2) mechanisch mit einem Generator (12) verbunden ist.3. Wind farm system according to one of claims 1 or 2, characterized in that each segment (4) comprises seven hexagonal surfaces (3) and each segment (6) nine square surfaces (5), and the centers of all surfaces (3, 5) all have the same distance from the centers of all immediately adjacent surfaces (3, 5), and that the drive shaft of each wind turbine (2) is mechanically connected to a generator (12).
4. Windparkanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselspannungsausgang eines jeden Generators (12), der einem Segment (4, 6) zugeordnet ist, mit einem Gleichrichter (13) in Verbindung steht, dass allen Gleichrichtern (13) eines Segments (4, 6) ein gemeinsamer Gleichspannungsumwandler (14) nachgeschaltet ist, dass die Gleichspannungsumwandler (14) aller Segmente (4, 6) über eine Leitung für Hochspannungsgleichstromübertragung (15) an einen Wechselrichter (16) angeschlossen sind, dessen Spannungsausgang über einen Transformator (17) mit einem Netzkopplungspunkt eines Verbundnetzes (18) verbunden ist. 4. Wind farm system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the AC voltage output of each generator (12), which is assigned to a segment (4, 6), is connected to a rectifier (13) that all rectifiers (13 ) a segment (4, 6) is followed by a common DC-DC converter (14) that the DC-DC converters (14) of all segments (4, 6) are connected via a line for high-voltage DC transmission (15) to an inverter (16) whose voltage output is via a transformer (17) is connected to a network coupling point of a network (18).
5. Windparkanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselspannungsausgang eines jeden Generators (12), der einem Segment (4, 6) zugeordnet ist, mit einem Gleichrichter (13) in Verbindung steht, dass alle Gleichrichter (13) eines Segments (4, 6) über eine Reihenschaltung bestehend aus einem Wechselrichter (19) und einem Transformator (10) an eine Leitung für Drehstromübertragung (23) angeschlossen sind, in die ein weiterer Transformator (22) integriert ist, dessen Spannungsausgang mit einem Netzkopplungspunkt eines Verbundnetzes (18) in Verbindung steht.5. Wind farm system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the alternating voltage output of each generator (12), which is assigned to a segment (4, 6), is connected to a rectifier (13), that all rectifiers (13 ) of a segment (4, 6) are connected via a series circuit consisting of an inverter (19) and a transformer (10) to a line for three-phase transmission (23), in which a further transformer (22) is integrated, the voltage output of which is connected to a Network coupling point of a network (18) is connected.
6. Windparkanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselspannungsausgang eines jeden Generators (12), der einem Segment (4, 6) zugeordnet ist, an einen Transformator (10) angeschlossen ist, dass alle Transformatoren (10) über eine dreiphasige Leitung für Wechselspannung (21) an einen für alle Segmente (4, 6) gemeinsamen Transformator (22) angeschlossen sind, der über eine Leitung für Drehstromübertragung (23) mit einem Netzkopplungspunkt eines Verbundnetzes (18) in Verbindung steht.6. Wind farm system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the AC voltage output of each generator (12), which is assigned to a segment (4, 6), is connected to a transformer (10) that all transformers (10) Are connected via a three-phase line for AC voltage (21) to a transformer (22) common to all segments (4, 6), which is connected via a line for three-phase transmission (23) to a network coupling point of a network (18).
7. Windparkanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselspannungsausgang eines jeden Generators (12), der einem Segment (4, 6) zugeordnet ist, über einen Transformator (10) an einen für alle Segmente (4, 6) gemeinsamen Gleichrichter (13) angeschlossen ist, dessen Spannungsausgang über eine lange Leitung für Hochspannungsgleichstromübertragung mit einem Wechselrichter (16) in Verbindung steht, der einem Netzkopplungspunkt eines Verbundnetzes (18) vorgeschaltet ist. 7. Wind farm system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the AC voltage output of each generator (12), which is assigned to a segment (4, 6), via a transformer (10) to one for all segments (4, 6 ) common rectifier (13) is connected, the voltage output of which is connected via a long line for high-voltage direct current transmission to an inverter (16) which is connected upstream of a network coupling point of a network (18).
PCT/EP2002/009802 2001-09-14 2002-09-03 Area sub-division of a wind-energy farm WO2003025391A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10145346A DE10145346A1 (en) 2001-09-14 2001-09-14 Wind park
DE10145346.9 2001-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003025391A1 true WO2003025391A1 (en) 2003-03-27

Family

ID=7699037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2002/009802 WO2003025391A1 (en) 2001-09-14 2002-09-03 Area sub-division of a wind-energy farm

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10145346A1 (en)
WO (1) WO2003025391A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009003508A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-08 Abb Research Ltd Switchgear for a wind turbine and system for arranging electrical connections in a wind farm
EP2302211A1 (en) * 2009-09-23 2011-03-30 BARD Holding GmbH Wind energy assemblies, in particular offshore wind energy assemblies
EP2341594A1 (en) * 2009-12-29 2011-07-06 Converteam Technology Ltd Power collection and transmission systems
CN102506012A (en) * 2011-11-09 2012-06-20 汪砚秋 Semi-submersible anchoring type offshore wind generating set with integrated pedestal
US20120175962A1 (en) * 2011-01-11 2012-07-12 Converteam Technology Ltd. Power Collection and Transmission Systems
CN102623986A (en) * 2011-01-28 2012-08-01 科孚德机电技术有限公司 Power collection and transmission system
US8415817B2 (en) 2006-10-17 2013-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Wind farm
ES2532295A1 (en) * 2013-09-24 2015-03-25 Clemencio MARTÍNEZ GARCÍA Eolico park (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
US10615608B2 (en) 2017-04-07 2020-04-07 General Electric Company Low-wind operation of clustered doubly fed induction generator wind turbines

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012215422A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-06 Wobben Properties Gmbh wind farm

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19805667A1 (en) * 1998-02-12 1999-08-26 Meyer Plant for wind energy power system with secure supply
DE19851572A1 (en) * 1998-08-05 2000-05-11 Kuo Mei Shong AC power network e.g. distributed AC power cells
WO2000074198A1 (en) * 1999-05-28 2000-12-07 Abb Ab A wind power plant
EP1106825A2 (en) * 1999-12-07 2001-06-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. A wind-powered generator plant
WO2001048892A1 (en) * 1999-12-23 2001-07-05 Abb Ab Use of hvdc-insulated conductor in magnetic flux carriers
WO2001052379A2 (en) * 1999-12-23 2001-07-19 Abb Ab Electric power system based on renewable energy sources

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19620906C2 (en) * 1996-05-24 2000-02-10 Siemens Ag Wind farm
DE19748479C1 (en) * 1997-11-03 1999-04-15 Aloys Wobben AC current converter with variable pulse frequency
DE19853464C1 (en) * 1998-11-19 2000-04-13 Siemens Ag Wind power generator plant e.g. for wind power-generating station
DE19861015A1 (en) * 1998-12-30 2000-07-06 Frisia Steuerungen Gmbh Arrangement for feeding electrical current into a 3-phase power network
DE19926553B4 (en) * 1999-06-11 2005-09-22 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Sected
DE19948196A1 (en) * 1999-10-06 2001-05-17 Aloys Wobben Process for operating a wind farm
DE20001864U1 (en) * 2000-02-03 2000-04-20 Siemens Ag Wind turbine group with at least two wind turbines

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19805667A1 (en) * 1998-02-12 1999-08-26 Meyer Plant for wind energy power system with secure supply
DE19851572A1 (en) * 1998-08-05 2000-05-11 Kuo Mei Shong AC power network e.g. distributed AC power cells
WO2000074198A1 (en) * 1999-05-28 2000-12-07 Abb Ab A wind power plant
EP1106825A2 (en) * 1999-12-07 2001-06-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. A wind-powered generator plant
WO2001048892A1 (en) * 1999-12-23 2001-07-05 Abb Ab Use of hvdc-insulated conductor in magnetic flux carriers
WO2001052379A2 (en) * 1999-12-23 2001-07-19 Abb Ab Electric power system based on renewable energy sources

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PERNPEINTNER R: "OFFSHORE SITING OF LARGE WIND ENERGY CONVERTER SYSTEMS IN THE GERMAN NORTH SEA AND BALTIC REGIONS", MODERN POWER SYSTEMS, WILMINGTON PUBLISHING, WILMINGTON, GB, vol. 4, no. 6, June 1984 (1984-06-01), pages 33 - 40, XP001014353, ISSN: 0260-7840 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8415817B2 (en) 2006-10-17 2013-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Wind farm
WO2009003508A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-08 Abb Research Ltd Switchgear for a wind turbine and system for arranging electrical connections in a wind farm
EP2302211A1 (en) * 2009-09-23 2011-03-30 BARD Holding GmbH Wind energy assemblies, in particular offshore wind energy assemblies
EP2302211B1 (en) 2009-09-23 2016-01-27 BARD Holding GmbH Wind energy assemblies, in particular offshore wind energy assemblies
EP2341594A1 (en) * 2009-12-29 2011-07-06 Converteam Technology Ltd Power collection and transmission systems
US20120175962A1 (en) * 2011-01-11 2012-07-12 Converteam Technology Ltd. Power Collection and Transmission Systems
CN102623986A (en) * 2011-01-28 2012-08-01 科孚德机电技术有限公司 Power collection and transmission system
CN102506012A (en) * 2011-11-09 2012-06-20 汪砚秋 Semi-submersible anchoring type offshore wind generating set with integrated pedestal
ES2532295A1 (en) * 2013-09-24 2015-03-25 Clemencio MARTÍNEZ GARCÍA Eolico park (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
US10615608B2 (en) 2017-04-07 2020-04-07 General Electric Company Low-wind operation of clustered doubly fed induction generator wind turbines

Also Published As

Publication number Publication date
DE10145346A1 (en) 2003-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1184963B1 (en) DC-DC high voltage converter
DE102009023713A1 (en) Device for testing high voltage equipment
WO2009043768A2 (en) Energy supply with a distribution station
DE102016102053A1 (en) Circuit system for a charging station, charging station and using a charging station
EP2890890A1 (en) Wind farm with dc voltage network
DE102017106924A1 (en) An electrical power system for an aircraft having a common AC network and a DC bipolar network
WO2003025391A1 (en) Area sub-division of a wind-energy farm
EP3331122B1 (en) Charging device
WO2003025390A1 (en) Wind-energy farm
EP3850721A1 (en) Wind farm comprising a power flow unit, and such a power flow unit
WO2012048743A1 (en) Current-transmitting device for a wind power plant
EP3161930B1 (en) Arrangement for connecting a railway power supply for a railway track to a three-phase supply network
WO2017157614A1 (en) Modular multi-stage converter
EP3501882B1 (en) Transformer device for a charging station for electric vehicles with at least two load points
EP2660964A1 (en) Electricity supply assembly with a first and a second power supply device, where the second power supply device is connected to the first power supply device
DE102012108577B4 (en) wind turbine group
EP3751692B1 (en) High voltage direct current power transmission station
EP4127463B1 (en) Energy transfer in a wind turbine
DE10220738A1 (en) Energy supply system for island grids
EP4152544A1 (en) Medium voltage assembly of solar modules and power converter
DE102010010782A1 (en) Rectifier and electric machine i.e. alternator, arrangement for use in switchgear in e.g. industrial plant, has B6-bridge circuits connected in series over direct voltage-side terminals in direct and electrically inductive manner
DE202022103668U1 (en) Improved placement of phases in HVDC valves and phase reactors
DE202020101271U1 (en) System for the fail-safe supply of track field elements assigned to an interlocking with electrical energy provided by at least one device for energy supply
EP2911286A1 (en) Device for feeding wind power generated electric energy into an electricity network
WO2021224082A1 (en) Circuit assembly for linking networks with different nominal voltages via dc-dc converters

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BR CA CN IN JP NO PL RU

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP