[发明专利]用于控制风力发电机组的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制具有多个风力发电站和多个控制单元 的风力发电机组(wind energy park)的方法，所述多个控制单元执 行风力发电机组中的控制任务。风力发电机组由多个系统组成，其中 例如有风力发电站、气象桅杆(weather mast)、转接站内的测量站、 中央风力发电机组控制器、工况监控系统(CMS)和其它控制器。风 力发电机组的系统中的每一个都有其自身的任务，并且具有一个或多 个用于执行各自分配的控制任务的控制单元。此外，这些系统中的每 一个通常都具有连接到系统所需的传感器和/或执行器的输入和/或输 出组件组。因此，气象桅杆具有例如用于测量气压、风速、风向和空 气湿度的传感器。相反，控制单元例如具有转速传感器或作为执行器 的泵和加热装置。

背景技术

当某个控制单元发生故障时就会出现问题。在这种情况下，根据 环境，不能再实现由该控制单元所执行的控制任务。这可能会影响风 力发电站的运转。

发明内容

与所说明的现有技术不同的是，本发明所基于的目的是提供一种 在开始处所提到的类型的方法，其中风力发电机组和它的部件总是随 时可用的。

本发明通过独立权利要求1和11的主题解决了该问题。具有优 点的实施例在从属权利要求、说明书和附图中给出。

根据本发明的第一个方面，该目的通过在开始处所述类型的方法 来解决，该方法包括以下步骤：

a)根据控制单元必须执行的控制任务，每次为控制单元分配一 个优先级，

b)在风力发电机组的运转期间，控制单元连续地彼此通信和/ 或与一个中央通信单元通信，

c)在风力发电机组的第一控制单元出现故障的情况下，风力发 电机组的第二控制单元接管出现故障的控制单元的控制任务，其中第 二控制单元根据为其分配的优先级来选择，并具有与出现故障的控制 单元相同或者比其更低的优先级。

根据本发明，控制单元用于控制风力发电机组的不同部件，例如 风力发电站、气象站(气象桅杆)、转接站处的测量、CMS等。它们 也可以从属于一个中央风力发电机组控制器。这些控制单元可以是具 有连接到各系统所需的执行器和/或传感器的输入和/或输出组件组的 控制系统的组成部分。每个系统可以具有一个或多个控制单元。当然， 除了简单控制之外，这些控制单元原则上还可以执行闭环控制。

根据本发明的第一个方面，为控制单元分配不同的优先级，其中 根据相应控制单元对于风力发电机组的重要性来授予优先级。这样， 例如在某些环境下，在某个测量点处记录风速或功率并不是像通过风 力发电站产生电力那么重要。此外，单个风力发电站的运转可能不像 具有多个风力发电站的风力发电机组的中央控制那么重要，例如在这 种控制被规定为风力发电机组运转的前提条件的情况下。控制单元连 续地通信。控制单元的通信例如也可以以周期性的方式以规则的间隔 进行。在这种通信的范围内，它们可以将数据写入到其它控制单元的 分散的存储器(闪存等)中，或者向一个中央通信单元告知它们的情 况。例如，在通信的范围内，控制单元发送它们各自的状态。然而， 它们也可以发送测量和控制数据、设置等等。中央通信单元可以是具 有一个或多个主服务器的主控制器。由于控制单元的连续通信，在每 个时刻都知道哪些控制单元准备好运转而哪些没有。

在本文中，当某个控制单元不再参与通信时，意味着该控制单元 发生了故障(例如中断)。然后，出现故障的控制单元的控制任务由 具有相同或较低优先级的另一个控制单元接管。这样，例如在接管发 生故障的控制单元的控制任务的控制单元此后不能再执行它自身的 控制任务的情况下，比出现故障的控制单元的控制任务更加重要的控 制任务不会中断。当接管发生故障的控制单元的控制任务的控制单元 具有较低优先级时，只有对于风力发电机组的运转不那么重要的控制 任务发生中断。因此，在可用控制能力的范围内，确保了总是可以执 行风力发电机组的最重要的控制任务。接管出现故障的控制单元的控 制任务的控制单元具有可以被授予的最低优先级可能是有益的。在这 种情况下，当多个控制单元中断时，只需要最小程度地改变控制任务 的分配。