[发明专利]用于控制风能设备的方法

说明书

本发明涉及一种用于控制具有转子叶片的风能设备的方法，所述转子叶片具有可调节的叶片角度(α)，所述方法包括如下步骤：针对直至额定风速的风速，在部分负荷运行中，运行风能设备；针对高于额定风速的风速，在全负荷运行中，运行风能设备，其中在全负荷运行中叶片角度(α)随着风速增大而增加；把极限角度(α_G)确定为叶片角度(α)的最小值；以及控制风能设备，使得极限角度(α_G)最多低了一个预先限定的角度差(Δα)。

技术领域

本发明涉及一种用于控制具有可调节的转子叶片的风能设备的方法。此外，本发明涉及一种借助于这种控制方法来进行控制的相应的风能设备。

背景技术

风能设备，尤其这种如在图1中示出的风能设备通常具有带有可调节的叶片角度的转子叶片。这种风能设备的控制经常包含：在部分负荷运行和全负荷运行之间进行区分。在部分负荷运行中，风能设备经常运行，直至额定风速，其中转子叶片在此具有固定的叶片角度，所述叶片角度在此也称作为部分负荷角度。

如果风速达到额定风速并且继续升高，那么逐渐地调节转子叶片的迎角，即从风中旋转出，以便避免风能设备的过大的负荷。从额定速度起的运行也称作为全负荷运行并且在此尝试，将转速保持在额定转速并且将输出的功率保持在额定功率。转速和功率均不应升高超过这些数值，最多超过小的数值。

因此，调节确保：转速大约保持所述额定转速值。原则上，代替额定转速或额定功率，也能够以其他数值为基础，然而这是不寻常的。

至少在此，简而言之，实施转速调节，使得在风增大时继续从风中转出叶片，以便能够由此将转速保持在其数值上。如果风再减小，那么叶片相应地再转入风中。

如果出于任意原因所述调节失效，使得在风增大时，叶片不从风中转出，那么转速能够升高至不期望高的数值。为了保护风能设备免受这种过转速的影响，设有应急切断装置，其中在超过相应的过转速时切断风能设备。转子叶片于是也随应急调节转动到平桨姿态中。

在此不利的是，所述过转速极限通常出于安全性原因仅少量地高于额定转速进而能够发生：调节不能足够快地将转子叶片从风中转出，以至于尽管不存在紧急情况而所述应急切断装置响应，因为转速调节原则上完全正常地运转，仅在特殊情况下会是不够快的。在此，不存在对风能设备的危害，因为短时间超过所述转速极限是不严重的。仅强烈地和/或长时间持续地超过这种过转速极限是成问题的。

德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索到如下现有技术：US 2009/0047116 A1、EP 1 299 779 B1、EP 2 583 125 B1、EP 3 029 318 A1和WO 2008/086608A1。

发明内容

因此，本发明基于的目的是，解决所述问题。尤其应提出如下解决方案，其中防止，虽然不存在故障情况而超过过转速极限。至少应相对于至今为止已知的措施提出替选的解决方案。

根据本发明，提出一种用于控制具有转子叶片的风能设备的方法，所述转子叶片具有能调节的叶片角度，所述方法包括如下步骤：-针对直至额定风速的风速，在部分负荷运行中，运行所述风能设备；-针对高于所述额定风速的风速，在全负荷运行中，运行所述风能设备，其中在全负荷运行中，所述叶片角度随着风速增大而增加；-把极限角度确定为所述叶片角度的最小值；其特征在于，-控制所述风能设备，使得所述极限角度最多低了一个预先限定的角度差，并且所述极限角度和所述角度差是随时间变化的变量，其中根据检测出的阵性，确定所述极限角度和/或所述角度差。据此，以用于控制具有转子叶片的风能设备的方法为前提调节，所述转子叶片具有可调节的叶片角度。风能设备以已知的方式和方法针对直至额定风速的风速在部分负荷运行中运行。针对高于额定风速的风速，风能设备在全负荷运行中运行，其中在全负荷运行中叶片角度随着风速增加而增大，即朝向平桨姿态的方向调节。