專利名稱：用于風(fēng)能設(shè)備的運行管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)能設(shè)備的運行管理系統(tǒng)，通過該運行管理系統(tǒng)調(diào)整該設(shè)備的輸出功率。
背景技術(shù)：
一些同類的運行管理系統(tǒng)應(yīng)用在風(fēng)能設(shè)備上，所述風(fēng)能設(shè)備具有一個帶有至少一個轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子，其中，轉(zhuǎn)子葉片相對于轉(zhuǎn)子以一個可調(diào)的轉(zhuǎn)子葉片角設(shè)置。運行管理系統(tǒng)在一個預(yù)定的風(fēng)速范圍內(nèi)通過調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片角來調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，用于調(diào)整額定功率。
在非常高的風(fēng)速下，由于很強的機械負(fù)荷，風(fēng)能設(shè)備的運行可能導(dǎo)致設(shè)備的損壞。同類的運行管理系統(tǒng)因此這樣構(gòu)成，使得它從一個確定的斷開風(fēng)速起斷開設(shè)備，此時設(shè)備的斷開優(yōu)選不是突然的，而是通過功率的緩慢降低實現(xiàn)的。例如由DE 195 32 409 A1已知這種運行管理系統(tǒng)。
由DE 198 44 258 A1也已知一種運行管理系統(tǒng)，在到達預(yù)定的風(fēng)速時，通過該運行管理系統(tǒng)降低功率。在此，功率的降低同樣也通過調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片角到達。但是在到達臨界風(fēng)速時，功率的降低已經(jīng)開始了，臨界風(fēng)速小于斷開風(fēng)速。
隨著功率降低應(yīng)該到達的是，在設(shè)備上的隨風(fēng)速增長而增長的機械負(fù)荷降低了，因此設(shè)備可以在尺寸上設(shè)計得不那么笨重，從而可以降低費用。
在上述兩種運行管理系統(tǒng)中，從到達一個確定的與風(fēng)速有關(guān)的臨界值起，開始降低功率。這基于測量的風(fēng)速。風(fēng)速通常用一個機艙風(fēng)速計進行測量。該測量方法相對不準(zhǔn)確，因此對于設(shè)備的負(fù)荷不是一個很好的指示器。
運行管理系統(tǒng)從臨界值起降低風(fēng)能設(shè)備功率。該臨界值因此不基于所測量的風(fēng)速，而是基于輸入量，該輸入量在物理上和通過控制技術(shù)更容易獲得。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提出一種運行管理系統(tǒng)，它應(yīng)用一個帶有上述特性的臨界值。
這個目的通過一種具有權(quán)利要求1特征的運行管理系統(tǒng)解決。
如同同類的運行管理系統(tǒng)，按本發(fā)明的運行管理系統(tǒng)應(yīng)用在風(fēng)能設(shè)備上，該風(fēng)能設(shè)備具有一個帶有可調(diào)的轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子，其中，運行管理系統(tǒng)這樣構(gòu)成，使得它在一個預(yù)定的風(fēng)速范圍內(nèi)通過調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片角來調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，用于調(diào)整額定功率。
當(dāng)隨著風(fēng)速的上升到達額定轉(zhuǎn)速時，就增大轉(zhuǎn)子葉片角，因此如上所述，保持額定轉(zhuǎn)速，從而盡管風(fēng)速上升也得到額定功率。如果到達一個確定的與風(fēng)速有關(guān)的臨界值，那么運行管理系統(tǒng)開始降低功率。
按本發(fā)明的運行管理系統(tǒng)應(yīng)用一個確定的轉(zhuǎn)子葉片臨界角作為臨界值。轉(zhuǎn)子葉片臨界角涉及一個轉(zhuǎn)子葉片角，該轉(zhuǎn)子葉片角是在與斷開風(fēng)速相應(yīng)的風(fēng)力的情況下為調(diào)整額定功率的結(jié)果。轉(zhuǎn)子葉片臨界角與各自應(yīng)用的轉(zhuǎn)子葉片有關(guān)并且可以按經(jīng)驗通過測量和/或通過模擬確定。
轉(zhuǎn)子葉片臨界角用作為臨界值的優(yōu)點在于，它涉及一個輸入量，該輸入量可以通過控制技術(shù)輕易獲得，因為基于額定功率調(diào)整的轉(zhuǎn)子葉片的角度是已知的。另外，對于設(shè)備瞬時的負(fù)荷，轉(zhuǎn)子葉片臨界角是一個直接的指示器，并且因此作為間接測量的風(fēng)速，是一個為減少負(fù)荷的可靠的輸入量。
按權(quán)利要求2，在本發(fā)明的一種有利的結(jié)構(gòu)中，運行管理系統(tǒng)這樣構(gòu)成，使得在越過轉(zhuǎn)子葉片臨界角之后，通過進一步調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片角來降低功率。在此按權(quán)利要求3，轉(zhuǎn)子葉片相對于轉(zhuǎn)子的角度增大。
其優(yōu)點在于，在到達斷開風(fēng)速時不立即切斷設(shè)備，而是緩慢降低輸出功率，直到到達斷開功率并且設(shè)備可以從電網(wǎng)脫開。這種做法一方面可以提供更好的電網(wǎng)相容性的優(yōu)點，另一方面通過這種方式可以擴展功率曲線、改善能源生產(chǎn)。
按照權(quán)利要求4，在另一種有利的結(jié)構(gòu)中，運行管理系統(tǒng)這樣構(gòu)成，使得轉(zhuǎn)子葉片角直到到達額定功率保持恒定。
按照權(quán)利要求4，在到達額定功率之后，運行管理系統(tǒng)這樣構(gòu)成，使得轉(zhuǎn)子葉片角根據(jù)風(fēng)速調(diào)整，也就是說，轉(zhuǎn)子葉片角根據(jù)風(fēng)速大小的情況增大或者減小，以使額定功率保持恒定。
在按本發(fā)明的運行管理系統(tǒng)中，風(fēng)能設(shè)備在斷開速度之上的輸出功率以有利的方式僅根據(jù)轉(zhuǎn)子葉片角進行調(diào)整。不再需要輔助的測量值，例如風(fēng)速，它由于不利的條件很難確定并且因而經(jīng)常不準(zhǔn)確。


下面將借助于兩幅附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。
圖1風(fēng)能設(shè)備的前視圖；圖2根據(jù)轉(zhuǎn)子葉片角調(diào)整額定功率的示意圖。
具體實施例方式
圖1示出了一臺風(fēng)能設(shè)備1的俯視圖，它帶有一個豎立在地面上的塔架2，在塔架的頂部，一個可旋轉(zhuǎn)的機艙帶有一個繞水平軸線轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子3，轉(zhuǎn)子3由三個轉(zhuǎn)子葉片5組成，其中，轉(zhuǎn)子葉片相對于轉(zhuǎn)子以一個可調(diào)的轉(zhuǎn)子葉片角設(shè)置。
圖2示出了根據(jù)轉(zhuǎn)子葉片角調(diào)整額定功率的示意圖，由此可以看到，風(fēng)速持續(xù)上升。
設(shè)備在圖2的點1處起動。在點1和點2之間，設(shè)備歷經(jīng)設(shè)置在設(shè)備內(nèi)的發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線，直到到達額定功率。轉(zhuǎn)子葉片角在這個階段不發(fā)生改變，設(shè)備在點2處到達額定功率。
在越過點2之后，風(fēng)速大于為產(chǎn)生額定功率所需的風(fēng)速，因此運行管理系統(tǒng)開始通過轉(zhuǎn)子葉片角調(diào)整功率。為此運行管理系統(tǒng)增大了轉(zhuǎn)子葉片角，轉(zhuǎn)子葉片的動壓力因此減少了，并且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速從而功率也降低了。因此通過轉(zhuǎn)子葉片角的調(diào)整可以輸出一個恒定的額定功率。
如圖2在點2和點3之間所示，轉(zhuǎn)子葉片角隨著風(fēng)速的上升而持續(xù)增大，因此設(shè)備輸出一個恒定的額定功率。在點3處風(fēng)速到達一個值，此時運行管理系統(tǒng)將轉(zhuǎn)子葉片調(diào)整到一個對應(yīng)于圖2中所示臨界角的角度。隨著臨界角的越過，運行管理系統(tǒng)開始降低設(shè)備的功率。為此增大轉(zhuǎn)子葉片角，使得功率的輸出持續(xù)降低，直到如在圖2的點4處到達設(shè)備的斷開功率。
在本發(fā)明的其它構(gòu)成中，功率的降低也可以其它形式進行，例如階梯式或者指數(shù)形式。
權(quán)利要求
1.一種用于風(fēng)能設(shè)備(1)的運行管理系統(tǒng)，通過該運行管理系統(tǒng)調(diào)整該設(shè)備(1)的輸出功率，其中，該風(fēng)能設(shè)備(1)具有一個帶有至少一個轉(zhuǎn)子葉片(5)的轉(zhuǎn)子(3)，轉(zhuǎn)子葉片相對于轉(zhuǎn)子(3)以一個可調(diào)的轉(zhuǎn)子葉片角設(shè)置，運行管理系統(tǒng)在一個預(yù)定的風(fēng)速范圍內(nèi)通過調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片角來調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，用于調(diào)整額定功率，并且從一個確定的與風(fēng)速有關(guān)的臨界值起降低功率，其特征在于該臨界值是一個確定的轉(zhuǎn)子葉片臨界角。
2.按權(quán)利要求1所述的運行管理系統(tǒng)，其特征在于該運行管理系統(tǒng)調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片角，用于降低功率。
3.按權(quán)利要求2所述的運行管理系統(tǒng)，其特征在于該運行管理系統(tǒng)增大轉(zhuǎn)子葉片角，用于降低功率。
4.按權(quán)利要求1所述的運行管理系統(tǒng)，其特征在于該運行管理系統(tǒng)使轉(zhuǎn)子葉片角保持恒定，直到到達額定功率。
5.按權(quán)利要求1所述的運行管理系統(tǒng)，其特征在于在到達額定功率之后，該運行管理系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)速調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片角，以使額定功率保持恒定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于風(fēng)能設(shè)備的運行管理系統(tǒng)，通過該運行管理系統(tǒng)調(diào)整該設(shè)備的輸出功率，其中，該風(fēng)能設(shè)備具有一個帶有至少一個轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子葉片相對于轉(zhuǎn)子以一個可調(diào)的轉(zhuǎn)子葉片角設(shè)置，運行管理系統(tǒng)在一個預(yù)定的風(fēng)速范圍內(nèi)通過調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片角來調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，用于調(diào)整額定功率，并且從一個確定的與風(fēng)速有關(guān)的臨界值起降低功率，其特征在于該臨界值是一個確定的轉(zhuǎn)子葉片臨界角。
文檔編號F03D7/02GK1732341SQ200380107522
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月11日
發(fā)明者D·施托伊德爾 申請人:再生動力系統(tǒng)股份公司