本發(fā)明涉及一種用于運行多個風(fēng)能設(shè)備的方法，尤其一種用于運行風(fēng)電場的方法。此外，本發(fā)明涉及多個風(fēng)能設(shè)備的聚集，尤其一種風(fēng)電場。本發(fā)明也涉及一種風(fēng)能設(shè)備和一種用于運行風(fēng)能設(shè)備的方法。

背景技術(shù)：

風(fēng)能設(shè)備是已知的，風(fēng)能設(shè)備從風(fēng)中獲取電能并且將該電能饋送到電力供電網(wǎng)中。在此，所述風(fēng)能設(shè)備本身需要能量的一部分用于運行其運行裝置。這包括：部分取決于風(fēng)能設(shè)備的結(jié)構(gòu)類型，運行偏航驅(qū)動器以將風(fēng)能設(shè)備迎向風(fēng)；運行俯仰驅(qū)動器以改變轉(zhuǎn)子葉片相對于風(fēng)的迎角；給發(fā)電機(jī)供給勵磁功率；并且也運行加熱裝置，例如用于加熱轉(zhuǎn)子葉片；以及也給風(fēng)能設(shè)備的控制裝置供電。

只要風(fēng)能設(shè)備處于正常運行并且產(chǎn)生電功率并且將其饋送到電力供電網(wǎng)中，那么所述風(fēng)能設(shè)備就產(chǎn)生足夠的電功率以由此能夠執(zhí)行所描述的自供電并且此外還能夠?qū)㈦姽β署伻腚娋W(wǎng)中。當(dāng)風(fēng)能設(shè)備沒能為此產(chǎn)生足夠的功率時，尤其當(dāng)風(fēng)力不夠時，通常將風(fēng)能設(shè)備關(guān)斷。因此，所述風(fēng)能設(shè)備也幾乎不再需要功率來自運行。因此最多還會存在小的功率需求，所述功能需求例如需要用來運行航路信標(biāo)并且用于待機(jī)運行。

但是，這種風(fēng)能設(shè)備的重新投入運行在風(fēng)能設(shè)備為此需要來自電力供電網(wǎng)中的電功率時會很成問題。也就是說，從電網(wǎng)中獲取這種電功率有時會是非常昂貴的。

美國文獻(xiàn)us8,108,079已經(jīng)探討了該主題。在所述文獻(xiàn)中，給出了一些解決方案建議，如尤其在風(fēng)電場再次起動時能夠?qū)崿F(xiàn)功率供給。當(dāng)然，一些問題仍未解決，如例如在弱風(fēng)情況下的操作。

當(dāng)風(fēng)能設(shè)備特別是在風(fēng)長時間持續(xù)過弱的情況下無法運行并由此會受靜止的這種狀態(tài)之苦時，會出現(xiàn)另一問題。當(dāng)至少有時不存在與電力供電網(wǎng)的連接時，也會出現(xiàn)這種問題。例如，當(dāng)由于在電力供電網(wǎng)中的干擾尤其在電網(wǎng)失效的情況下連接已經(jīng)切斷時，也會情況如此。這種切斷也妨礙風(fēng)能設(shè)備的正常運行并且會導(dǎo)致不期望的停機(jī)時間。換言之，在此也存在失修的危險。

德國專利商標(biāo)局在關(guān)于本申請的優(yōu)先權(quán)申請中檢索到下述現(xiàn)有技術(shù)：us8,108,079b2、us2009/0230689a1、us2013/0184884a1和wo2009/082326a1。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明基于下述目的，解決在上述問題中的至少一個。尤其是，要提出一種用于給多個風(fēng)能設(shè)備供給能量的解決方案，尤其用于對所提及的美國文獻(xiàn)us8,108,079所提出的方案進(jìn)行補(bǔ)充或者改進(jìn)。針對目前已知方案至少要提出一種替選的解決方案。

根據(jù)本發(fā)明，提出一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法。也就是說，提出一種用于運行多個風(fēng)能設(shè)備的方法，所述風(fēng)能設(shè)備分別具有空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子和電發(fā)電機(jī)以及運行裝置，所述風(fēng)能設(shè)備配置用于將電功率饋入到電力供電網(wǎng)中，其中所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子葉片，其中所述風(fēng)能設(shè)備在其未與電力供電網(wǎng)連接時也運行，并且風(fēng)能設(shè)備中的至少一個風(fēng)能設(shè)備在此產(chǎn)生電功率，并且當(dāng)該風(fēng)能設(shè)備目前產(chǎn)生的功率多于該風(fēng)能設(shè)備當(dāng)前為其自身的運行裝置供電所需的功率時，將電功率輸入到連接所述風(fēng)能設(shè)備的本地直流電網(wǎng)中，和/或當(dāng)該風(fēng)能設(shè)備目前產(chǎn)生的功率小于該風(fēng)能設(shè)備當(dāng)前為其自身的運行裝置供電所需的功率時，所述風(fēng)能設(shè)備的運行裝置完全或者部分地由來自本地直流電網(wǎng)的能量進(jìn)行供給。

也就是說，該方法基于至少兩個風(fēng)能設(shè)備，所述風(fēng)能設(shè)備通過本地直流電網(wǎng)連接。就此而言，所述方法尤其也涉及風(fēng)電場的運行。但是，所述方法基本上也可以超越此。也就是說，所述方法也包含如下可行性：多個風(fēng)能設(shè)備經(jīng)由本地直流電網(wǎng)連接，而無需另外形成風(fēng)電場。所述方法也可以涉及風(fēng)電場的多個風(fēng)能設(shè)備的運行，所述風(fēng)能設(shè)備經(jīng)由所提及的本地直流電網(wǎng)連接，不需要風(fēng)電場的所有風(fēng)能設(shè)備都與該本地直流電網(wǎng)連接。但是優(yōu)選地，所述方法涉及風(fēng)電場的運行。

所述方法此時基于如下情況：風(fēng)能設(shè)備即使在其未與電力供電網(wǎng)連接時也運行。所述方法以這種情況為出發(fā)點，并且盡管如此風(fēng)能設(shè)備中的至少一個在此產(chǎn)生電功率，并且當(dāng)該風(fēng)能設(shè)備此刻產(chǎn)生的功率大于該風(fēng)能設(shè)備當(dāng)前為其自身的運行裝置供電所需的功率時，將該電功率輸入到本地直流電網(wǎng)中。

此外或者替選地提出，對于未與電力供電網(wǎng)連接的這種狀態(tài)而言，當(dāng)風(fēng)能設(shè)備中的至少一個此時產(chǎn)生的功率小于其當(dāng)前為其自身的運行裝置供電所需的功率時，該風(fēng)能設(shè)備完全或者部分地由來自本地直流電網(wǎng)的功率對其運行裝置進(jìn)行供給。這也可以意味著：該風(fēng)能設(shè)備本身產(chǎn)生其所需的能量的一部分而僅從本地直流電網(wǎng)中獲取補(bǔ)充性的部分。相應(yīng)地，產(chǎn)生足夠的并且更多的功率的風(fēng)能設(shè)備將使用一部分功率用于其自身的供電并且將其余功率輸入到本地直流電網(wǎng)中。

特別有利的是，風(fēng)能設(shè)備由此能夠相互輔助，其方式是：一個風(fēng)能設(shè)備能夠利用其它風(fēng)能設(shè)備的過剩的功率或者能量。這種耦合經(jīng)由直流電網(wǎng)實現(xiàn)。

已特別地認(rèn)識到，風(fēng)能設(shè)備相互間的這種供電能夠通過直流電網(wǎng)特別好地實現(xiàn)。這包括：不需要顧及頻率的同步，包括相位的觀察在內(nèi)。特別是，許多風(fēng)能設(shè)備，也就是說，具有用于向供電網(wǎng)進(jìn)行饋電和/或用于控制發(fā)電機(jī)的變頻器的風(fēng)能設(shè)備，具有至少一個直流中間電路或者其它內(nèi)部的直流電路。除此之外，通過使用這種本地直流電網(wǎng)可以實現(xiàn)與向借助于交變電流運行的電力供電網(wǎng)進(jìn)行饋電的良好隔離。

由于直流電壓，當(dāng)能量儲存器也借助于直流電壓運行時，使用電池或者其它能量儲存器是特別有利的。這也可以通過所提出的本地直流電網(wǎng)的使用來實現(xiàn)。

其它優(yōu)點接下來還結(jié)合其它實施方式得出。

優(yōu)選地，所述方法的特征在于，即使當(dāng)風(fēng)能設(shè)備基于盛行的風(fēng)力條件產(chǎn)生的功率小于所述風(fēng)能設(shè)備為運行其運行裝置所需的功率時，風(fēng)能設(shè)備也運行，尤其不被關(guān)斷。這特別涉及弱風(fēng)的情況，但也涉及其它情況，如干擾部分可能是原因。在這種情況中提出：風(fēng)能設(shè)備仍然運行，結(jié)果是，所述風(fēng)能設(shè)備需要附加的能量來實現(xiàn)這種運行。但是，有時如果例如預(yù)期不久有較強(qiáng)的風(fēng)，那么這種運行也會持續(xù)短時。但是，無論如何都能夠借助于這種所提出的運行來抵抗所描述的失修的危險。這通過如下方式實現(xiàn)：附加所需的能量或功率通過本地直流電網(wǎng)提供。換言之，所述能量或功率能夠相對毫無問題地被提供。

在此所需要的能量例如能夠通過另一設(shè)備提供，所述另一設(shè)備例如由于結(jié)構(gòu)類型或者由于在此刻相對于風(fēng)更有利地存在的位置能夠產(chǎn)生過剩的能量或功率。但是優(yōu)選地提出，在本地直流電網(wǎng)中設(shè)有能量儲存器，并且至少一個風(fēng)能設(shè)備使用來自能量儲存器的能量，以便由此完全或者完整地對其運行裝置進(jìn)行供電。必要時，在此所有風(fēng)能設(shè)備也能夠完全地或者部分地給其運行裝置供給來自能量儲存器的能量。

這種能夠構(gòu)成為電池的能量儲存器，在相應(yīng)地有更多的能量可用的時間能夠被供給能量，尤其在風(fēng)相應(yīng)強(qiáng)時。特別是，當(dāng)風(fēng)能設(shè)備產(chǎn)生的功率大于與其自身所需要的功率時，而存在電網(wǎng)隔離，那么該過剩的功率或能量被用于給能量儲存器充電。如果所述設(shè)備與電網(wǎng)連接，能夠產(chǎn)生額定功率但是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運營商的預(yù)設(shè)而降低其饋電功率，那么給能量儲存器充電也會是有利的。

因此，能夠簡稱為電池的電池組可以作為能量儲存器，或者電池組也可以通過將電能轉(zhuǎn)換為其它用于進(jìn)行儲存的能量形式的能量儲存器實現(xiàn)，所述其它用于進(jìn)行儲存的能量形式例如是氫氣或者天然氣，尤其甲烷。

根據(jù)一個實施方式提出，風(fēng)能設(shè)備中的至少一個配置用于，以空載運行模式運行，在空載運行模式中以相對于風(fēng)的起動角調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片，在所述起動角處轉(zhuǎn)子在弱風(fēng)中能夠良好地起動，其中當(dāng)相應(yīng)的風(fēng)能設(shè)備基于盛行的風(fēng)力條件可以產(chǎn)生的功率小于所述風(fēng)能設(shè)備為運行其運行裝置所需的功率時，所述風(fēng)能設(shè)備能夠在起動之后以該起動角繼續(xù)運行。

空載運行模式是這種運行模式，其中空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子通過風(fēng)緩慢地驅(qū)動并且借助小的力轉(zhuǎn)動。相應(yīng)地，較少地產(chǎn)生功率或者完全不產(chǎn)生功率。在此，設(shè)置起動角，所述起動角特別好地適合于起動風(fēng)能設(shè)備并且尤其能夠表征空載運行模式。也就是說，起動角針對如下情況設(shè)置：空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子靜止并且風(fēng)能設(shè)備在其偏航位置方面迎向風(fēng)。如果此時弱風(fēng)作用于這樣設(shè)置的空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子，那么特別需要起步轉(zhuǎn)矩，以便空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動。一旦空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，那么轉(zhuǎn)子葉片處的迎流條件也改變，因為迎流角在矢量上由風(fēng)向與風(fēng)速以及迎流連同如下方向組成，所述方向由轉(zhuǎn)子葉片的運動引起。由此實際上的或者有效的迎流角在空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子此時已開始轉(zhuǎn)動之后因此顯著改變。盡管如此，根據(jù)一個實施方式提出，讓起動角不改變，使所述起動角至少不改變?yōu)椴糠重?fù)荷運行的常規(guī)的角。由此，此時實現(xiàn)：空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，但是以小的速度和力轉(zhuǎn)動。由此特別是實現(xiàn)：避免空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子停止。同時能夠產(chǎn)生小功率，所述小功率能夠用于運行相應(yīng)的風(fēng)能設(shè)備的運行裝置。其它為運行所述運行裝置所需的功率可以從本地直流電網(wǎng)中獲取。

也就是說，此時提出，所述至少一個風(fēng)能設(shè)備即使其沒有功率能夠饋入到電力供電網(wǎng)中也運行。通過使用該起動角，在此雖然不能夠產(chǎn)生很多功率，但是為此通過使用并且尤其保持該起動角實現(xiàn)：只要風(fēng)不又降低，風(fēng)能設(shè)備就不停止。通過這種建議，因此實現(xiàn)空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子的小但相當(dāng)可靠的轉(zhuǎn)動。重要的并不是高能量輸出，而可能的、其它對于運行所需的能量能夠通過本地直流電網(wǎng)來提供。

特別有利的是，起動角位于在順槳位置中的角度和用于部分負(fù)荷運行的部分負(fù)荷角或者平均部分負(fù)荷角之間，在所述順槳位置，轉(zhuǎn)子葉片完全地從風(fēng)中轉(zhuǎn)離，在所述部分負(fù)荷運行中，轉(zhuǎn)子葉片具有最優(yōu)角度，尤其是，起動角比順槳位置中的角度小大約20°至40°，尤其大約30°，和/或比用于部分負(fù)荷運行的部分負(fù)荷角或者平均部分負(fù)荷角大大約40°至60°，尤其大約50°。

因此特別有利的是，將起動角選擇為位于在部分負(fù)荷角和順槳位置之間的范圍中。在順槳位置，風(fēng)能設(shè)備會完全不像在部分負(fù)荷角中那樣開始轉(zhuǎn)動并因此將如下角選擇為起動角，所述角位于這兩個極端位置之間并且此外明顯與這兩個極端位置不同，尤其相差至少10°。

優(yōu)選地，本地直流電網(wǎng)具有中壓，所述中壓尤其位于1200v至5kv的范圍中。此外或者替選地，風(fēng)能設(shè)備中的至少一個風(fēng)能設(shè)備具有逆變器，所述逆變器具有直流中間電路，所述直流中間電路具有中間電路電壓，并且中間電路電壓大致具有像本地直流電網(wǎng)一樣的電壓等級。此外或者替選地，本地直流電網(wǎng)與直流中間電路耦合。特別是在直流中間電路和本地直流電網(wǎng)之間直接耦合的情況下，為這兩者設(shè)置大約700v的電壓。因此，在直流中間電路和本地直流電網(wǎng)之間有這種直接耦合的情況下，產(chǎn)生簡單的耦合可行性。在使用1200v至5kv的電壓時，也可以設(shè)置與直流中間電路的耦合，所述耦合可以具有升壓轉(zhuǎn)換器以輸入到本地直流電網(wǎng)中或者可以具有低壓轉(zhuǎn)換器以進(jìn)行獲取。這些器件也可相對簡單且低成本地制造和使用。

根據(jù)一個實施方式提出，接通速度設(shè)置為下述這樣小的值，在該值的情況下所產(chǎn)生的功率小于在這種風(fēng)力情況下由相關(guān)的風(fēng)能設(shè)備的運行裝置為了其運行所消耗的功率，在所述接通速度處，接通發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生電功率。該實施方式由此也用于使風(fēng)能設(shè)備的運行轉(zhuǎn)換為其自保護(hù)。從能量方面來看，該實施方式并非是有利的，但是用于防止風(fēng)能設(shè)備因過長的停機(jī)而受損。

根據(jù)一個有利的設(shè)計方案提出，在本地直流電網(wǎng)中，經(jīng)由電壓調(diào)控將電壓保持得盡可能恒定，其中優(yōu)選儲存器裝置，尤其飛輪，與本地直流電網(wǎng)耦合，并且用于短時將電功率輸出給本地設(shè)備電網(wǎng)或者從本地設(shè)備電網(wǎng)吸收電功率，以便執(zhí)行或輔助電壓調(diào)控。

經(jīng)由對本地直流電網(wǎng)的電壓調(diào)控，特別是從每個風(fēng)能設(shè)備來看，能夠?qū)崿F(xiàn)總是恒定的并且可靠的情況。在電功率的提取突然變高時可以存在電壓下降的可能性，并且突然的電壓升高可能因所饋入的功率突然地增加引起。相應(yīng)地，電壓控制的一個點是短時緩沖功率或能量。

優(yōu)選地，風(fēng)能設(shè)備中的至少一個風(fēng)能設(shè)備的運行裝置被運行為，使得所述運行裝置產(chǎn)生熱量以干燥風(fēng)能設(shè)備或其一部分或者使所述風(fēng)能設(shè)備或其一部分保持干燥。由此提出，特別是將風(fēng)能設(shè)備的運行設(shè)計為保護(hù)其以免失修。除了空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子至少緩慢地轉(zhuǎn)動并且發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子也至少緩慢地轉(zhuǎn)動以便防止因停機(jī)引起的損傷之外，也避免了濕氣，尤其因凝結(jié)引起的濕氣，保護(hù)了設(shè)備。這特別是能夠通過加熱所述設(shè)備或者設(shè)備的一部分來實現(xiàn)。就此而言提出，至少產(chǎn)生如此多的功率，也就是說，即使在不能向電網(wǎng)饋電時，也至少產(chǎn)生如此多的功率。在此，尤其風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)和電子裝置是應(yīng)當(dāng)保持干燥的部分。要保持干燥的電子裝置尤其包括控制裝置、整流單元和逆變器，連同升壓轉(zhuǎn)換器(如果存在的話)。

根據(jù)本發(fā)明，此外提出一種根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)電場。該風(fēng)電場除了風(fēng)能設(shè)備外還包括本地直流電網(wǎng)，所述本地直流電網(wǎng)將風(fēng)能設(shè)備連接并且配置用于，從風(fēng)能設(shè)備中的至少一個風(fēng)能設(shè)備吸收功率，以便暫存所述功率和/或?qū)⑺龉β侍峁┙o風(fēng)能設(shè)備中的一個風(fēng)能設(shè)備以運行這至少一個風(fēng)能設(shè)備的運行裝置。優(yōu)選地，這種風(fēng)電場在本地直流電網(wǎng)中具有用于儲存電能的能量儲存器。這種風(fēng)電場特別是配置用于借助于根據(jù)在上文中所闡述的實施方式中的至少一個所述的方法來運行。相應(yīng)地，風(fēng)電場構(gòu)成用于根據(jù)這種方法進(jìn)行運行并且具有用于進(jìn)行執(zhí)行的相應(yīng)的技術(shù)機(jī)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明，此外提出一種風(fēng)能設(shè)備，所述風(fēng)能設(shè)備配置用于，設(shè)置在根據(jù)在上文中所闡述的實施方式中的至少一個所述的風(fēng)電場中并且運行。尤其是，這種風(fēng)能設(shè)備具有用于連接到本地直流電網(wǎng)上的連接機(jī)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明，此外提出一種根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法。據(jù)此提出一種用于運行具有轉(zhuǎn)子的風(fēng)能設(shè)備的方法，所述轉(zhuǎn)子具有可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)子葉片，其中所述風(fēng)能設(shè)備配置用于，在弱風(fēng)情況下借助于高于接通風(fēng)速并且低于額定風(fēng)速的風(fēng)速在部分負(fù)荷運行模式中運行，在所述部分負(fù)荷運行模式中，風(fēng)能設(shè)備產(chǎn)生足夠的功率來運行其運行裝置，并且所述部分負(fù)荷運行模式中，以部分負(fù)荷角設(shè)定轉(zhuǎn)子葉片，并且其中風(fēng)能設(shè)備配置用于，以空載運行模式運行，在所述空載運行模式中，以相對于風(fēng)的起動角調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片，所述起動角與部分負(fù)荷角相比更接近順槳位置中的角，并且在所述起動角處轉(zhuǎn)子在弱風(fēng)情況下能夠良好地起動，尤其在仍低于接通風(fēng)速的弱風(fēng)的情況下，并且其中相應(yīng)的風(fēng)能設(shè)備當(dāng)其基于盛行的風(fēng)力條件能夠產(chǎn)生的功率小于所述風(fēng)能設(shè)備為運行其運行裝置所需的功率時以空載運行模式繼續(xù)運行。風(fēng)能設(shè)備據(jù)此在低于部分負(fù)荷運行的范圍中運行，也就是說，在對于正常運行而言存在足夠的風(fēng)之前。

此外，該方法所基于的風(fēng)能設(shè)備可以以空載運行模式運行。在此，將空載運行模式理解為如下運行模式，在該運行模式中轉(zhuǎn)子葉片被調(diào)節(jié)為相對于風(fēng)處于起動角中。該起動角是位于在部分負(fù)荷角和順槳位置中的角之間的范圍中的角。尤其是，如根據(jù)在上文中所提及的實施方式中的至少一個所述的那樣來選擇該起動角。

借助于該起動角，在小風(fēng)情況下，也就是說，在風(fēng)小到使得設(shè)備可能不以常規(guī)的部分負(fù)荷運行模式運行的情況下，風(fēng)能設(shè)備能夠起動。起動角因此是如下設(shè)定，在所述設(shè)定中空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子在停機(jī)中仍從非常弱的風(fēng)中獲得這樣多的扭矩，使得所述扭矩能夠克服起步轉(zhuǎn)矩。這在風(fēng)弱得無法提供足夠能量以對風(fēng)能設(shè)備的運行裝置進(jìn)行供電的情況下也仍是可行的。盡管如此還是提出，風(fēng)能設(shè)備在這種空載運行模式中在保持起動角或者類似的角的情況下繼續(xù)運行。由此特別是實現(xiàn)：保護(hù)這樣運行的風(fēng)能設(shè)備以免因停機(jī)而引起的失修。

優(yōu)選地，風(fēng)能設(shè)備持久地以空載運行模式運行，其中沒有功率產(chǎn)生。特別是，當(dāng)由此風(fēng)能設(shè)備能夠保持持續(xù)的運動時，這對于可能的支承件而言是有利的。非常緩慢的運動對此就可以是足夠的。

根據(jù)一個實施方式提出，檢測風(fēng)能設(shè)備的周圍環(huán)境的空氣濕度，風(fēng)能設(shè)備在空載運行時間中以空載運行模式運行，在大于空載運行時間的等待時間過去之后，如果風(fēng)能設(shè)備基于盛行的風(fēng)力條件能夠產(chǎn)生的功率仍小于所述風(fēng)能設(shè)備為運行其運行裝置所需的功率，那么重復(fù)在空載運行模式中的運行，并且等待時間和/或空載運行時間根據(jù)所檢測到的空氣濕度來設(shè)定，尤其使得檢測到的空氣濕度越高就空載運行時間選擇得越大和/或所檢測到的空氣濕度越高就將等待時間選擇得越小。

由此，空載運行模式能夠在空氣濕度高的情況下尤其長時間地或者尤其頻繁地執(zhí)行并從而特別是可改進(jìn)對腐蝕的防護(hù)。同時，空載運行模式能夠在空氣濕度小的情況下減少，以便由此也將用于運行空載運行模式的相應(yīng)的耗費保持得小。

根據(jù)本發(fā)明，此外提出一種根據(jù)權(quán)利要求17所述的風(fēng)能設(shè)備。這種風(fēng)能設(shè)備具有轉(zhuǎn)子并且通過根據(jù)至少一個實施方式在上文中闡述的方法來運行，所述轉(zhuǎn)子具有可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)子葉片。相應(yīng)地，提出一種風(fēng)能設(shè)備，所述風(fēng)能設(shè)備即使在風(fēng)非常小的情況下也能夠有效地受保護(hù)以免失修。針對這種風(fēng)能設(shè)備和之前所描述的方法也有利的是，通過本地直流電網(wǎng)提供功率或能量來運行風(fēng)能設(shè)備，只要所述功率或能量此時無法從風(fēng)中獲取。

所闡述的其中風(fēng)能設(shè)備無法產(chǎn)生足夠的功率來進(jìn)行其自供電的空載運行模式優(yōu)選包括如下運行模式，其中該自供電僅在一段時間內(nèi)無法確保。這尤其可以是在風(fēng)能設(shè)備起動中的一段時間或者是暫時需要附加的功率例如用于加熱轉(zhuǎn)子葉片或者用于使轉(zhuǎn)子葉片俯仰的一段時間。換言之，風(fēng)能設(shè)備無法進(jìn)行自供電的空載運行模式也包括如下這種運行模式，其中包括如下時間段，在所述時間段中，當(dāng)之前的或者隨后的暫時的時間段需要大于風(fēng)能設(shè)備本身所能夠產(chǎn)生的功率的功率時，風(fēng)能設(shè)備能夠進(jìn)行自供電，因為為此暫時需要少量的功率。

優(yōu)選地，在空載運行模式中，沒有功率產(chǎn)生，并且在該空載運行模式中尤其不控制發(fā)電機(jī)從風(fēng)中產(chǎn)生電功率。這尤其能夠意味著：在使用他勵的同步發(fā)電機(jī)時不控制或不進(jìn)行他勵。

由此，根據(jù)一個實施方式也提出，風(fēng)能設(shè)備以空載運行模式運行，其中不控制發(fā)電機(jī)，并且風(fēng)能設(shè)備就此而言并非完全地運行，而是僅保持運動。

附圖說明

接下來示例性地根據(jù)實施例參考附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。

圖1示意性地示出風(fēng)能設(shè)備的立體視圖。

圖2示意性地示出風(fēng)電場。

圖3圖解說明風(fēng)能設(shè)備的葉片位置。

圖4示意性地示出風(fēng)電場中的電連接。

具體實施方式

圖1示出具有塔102和吊艙104的風(fēng)能設(shè)備100。在吊艙104上設(shè)置有轉(zhuǎn)子106和導(dǎo)流罩110，所述轉(zhuǎn)子具有三個轉(zhuǎn)子葉片108。轉(zhuǎn)子106在運行時通過風(fēng)被置于轉(zhuǎn)達(dá)運動中并從而驅(qū)動吊艙104中的發(fā)電機(jī)。

圖2示出示例性地具有三個風(fēng)能設(shè)備100的風(fēng)電場112，所述風(fēng)能設(shè)備可以是相同的或者不同的。這三個風(fēng)能設(shè)備100由此基本上代表風(fēng)電場112的任意數(shù)量的風(fēng)能設(shè)備。風(fēng)能設(shè)備100經(jīng)由電廠電網(wǎng)114提供其功率，即尤其所產(chǎn)生的電流。在此，各個風(fēng)能設(shè)備100分別所產(chǎn)生的電流或功率相加，并且通常設(shè)有變壓器116，所述變壓器對電廠中的電壓進(jìn)行升壓轉(zhuǎn)換，以便隨后在饋入點118處向供電網(wǎng)120饋電，所述饋入點也通常稱為pcc。圖2僅是風(fēng)電場112的簡化視圖，所述簡化視圖例如未示出控制裝置，雖然控制裝置自然是存在的。電廠電網(wǎng)114例如也能夠不同地設(shè)計，其方式是，在每個風(fēng)能設(shè)備100的輸出端上例如也存在變壓器，僅作為另一實施例來列舉。

圖3示意性地在俯視圖中示出具有轉(zhuǎn)子葉片304的風(fēng)能設(shè)備吊艙302。常規(guī)的風(fēng)能設(shè)備的兩個另外的轉(zhuǎn)子葉片在圖3中出于簡潔并未示出。

該吊艙302迎向風(fēng)并且轉(zhuǎn)子葉片304大致處于順槳位置中。轉(zhuǎn)子葉片304設(shè)置在輪轂306上并且沿著其縱向方向略微扭曲。為了示出這種情況，在該俯視圖中從轉(zhuǎn)子葉片304處示意性地示出靠近輪轂的部段308和遠(yuǎn)離輪轂的部段310。特別是朝向遠(yuǎn)離輪轂的部段310，轉(zhuǎn)子葉片304大致平行于風(fēng)定向。該順槳位置在圖3中通過平行于風(fēng)的虛線示出。所述順槳位置以90°＝αf表示。所述順槳位置由此具有90°的角度。該90°的角度參照轉(zhuǎn)子平面，該轉(zhuǎn)子平面是轉(zhuǎn)子葉片304在其轉(zhuǎn)動時掃過的平面。該平面相應(yīng)具有0°的值，這同樣在圖3中繪出。

圖3也示出角度αt，所述角度說明轉(zhuǎn)子葉片304在部分負(fù)荷運行模式中所占據(jù)的角度。該角度大約為6°，并且轉(zhuǎn)子葉片304相應(yīng)地可能必須從所示出的順槳位置中轉(zhuǎn)動大約84°，以便占據(jù)該部分負(fù)荷位置。

在圖3中也繪出了表示起動角αa的位置，所述位置大約為45°，僅作為示例說明。這種定向由此大約位于一方面為具有角度αf的順槳位置和另一方面為具有部分負(fù)荷角αt的部分負(fù)荷運行模式之間的中部中。

如果此時轉(zhuǎn)子葉片304轉(zhuǎn)動到具有起動角αa的位置中，那么轉(zhuǎn)子葉片304給風(fēng)提供良好的作用位置并且因此即使在風(fēng)非常弱的情況下轉(zhuǎn)子葉片304或輪轂306也能夠從停止的位置中開始轉(zhuǎn)動。尤其是，能夠超過在此可能需要的起步轉(zhuǎn)矩。一旦具有轉(zhuǎn)子葉片304和輪轂306的轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動，那么每個轉(zhuǎn)子葉片304上的實際風(fēng)況因轉(zhuǎn)子葉片304的運動而改變。所繪出的起動角αa于是不再是最優(yōu)的，但是盡管如此仍優(yōu)選地提出，此時保持該起動角，以便特別是在較長的時間內(nèi)實現(xiàn)空載運行模式。

圖4示意性地示出具有兩個風(fēng)能設(shè)備402的風(fēng)電場400，所述風(fēng)能設(shè)備能夠代表各式各樣其它的風(fēng)能設(shè)備。

風(fēng)能設(shè)備402就僅示出其一些主要的電子元件而言示意性地示出，以便也特別圖解說明與本地直流電網(wǎng)404的關(guān)系。

每個風(fēng)能設(shè)備402根據(jù)圖4的視圖都具有發(fā)電機(jī)406，所述發(fā)電機(jī)由未示出的空氣動力學(xué)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動，以便由此產(chǎn)生電功率。該電功率三相地產(chǎn)生，也就是說，尤其作為交變電流產(chǎn)生并且借助于整流器408整流。所得到的直流被提供給直流中間電路410。直流中間電路在此具有直流中間電路電容器412。該直流中間電路電容器能夠用作為電的中間儲存器或者緩沖器。在每個逆變器414的直流中間電路處能夠分別設(shè)置斬波器409以經(jīng)由電阻導(dǎo)出功率，尤其由此控制直流中間電路中的電壓。

隨后逆變器414從直流中間電路410中產(chǎn)生交變電流，所述交變電流經(jīng)由交流電廠電網(wǎng)416和例如變壓器418在電網(wǎng)饋入點420處向電力供電網(wǎng)422饋電。例如在故障情況下所需要的電網(wǎng)隔離能夠通過斷路開關(guān)424實現(xiàn)。在逆變器414的輸出端側(cè)，可以設(shè)有變壓器415，所述變壓器必要時可分別通過斷路開關(guān)417斷開。

就此而言，具有風(fēng)能設(shè)備402的風(fēng)電場400可通過所描述的元件，即發(fā)電機(jī)406、整流器408、直流中間電路410和逆變器414來運行以將電功率饋入到供電網(wǎng)422中。

此時提出，附加地設(shè)置所示出的本地直流電網(wǎng)404，以便實現(xiàn)風(fēng)能設(shè)備402彼此間相互進(jìn)行供電。此外，該本地直流電網(wǎng)404也設(shè)有電的儲存器設(shè)備426，所述儲存器設(shè)備在此構(gòu)成為電池組或者作為電池組來圖解說明。也能夠設(shè)有其它相同的、相似的或者不同的儲存器設(shè)備。為了進(jìn)行耦合，在每個儲存器設(shè)備426中可以設(shè)有dc-dc轉(zhuǎn)換器427，以便使得直流電網(wǎng)404中的本地直流電壓的電壓匹配于相應(yīng)的儲存器設(shè)備426處的電壓，尤其匹配于所述儲存器設(shè)備的連接端子處的電壓。

該本地直流電網(wǎng)404此時能夠經(jīng)由所謂的dc-dc流轉(zhuǎn)換器428耦合到相應(yīng)的直流中間電路410上。該dc-dc轉(zhuǎn)換器雙向地工作，使得所述dc-dc轉(zhuǎn)換器能夠?qū)㈦姽β蕪南鄳?yīng)的直流中間電路410輸出到本地直流電網(wǎng)404中，或者能夠從本地直流電網(wǎng)404中獲取電功率并且輸送給直流中間電路。

dc-dc轉(zhuǎn)換器因此基本上能夠用作為用于輸出或者吸收電功率的控制機(jī)構(gòu)。但是，所述dc-dc轉(zhuǎn)換器也可以設(shè)計為在向本地直流電網(wǎng)404饋電時進(jìn)行電壓提高或者在從本地直流電網(wǎng)404中提取電功率時進(jìn)行電壓降低，如果該本地直流電網(wǎng)相較于直流中間電路410具有相應(yīng)更高的電壓的話。dc-dc轉(zhuǎn)換器也能夠通過兩個元件，即各一個用于所描述的功能或有效方向的元件來實現(xiàn)。

因此可以看到，使用這種本地直流電網(wǎng)以簡單的方式方法實現(xiàn)在風(fēng)能設(shè)備402之間交換電功率并且同時以簡單的方式方法實現(xiàn)從電的儲存器設(shè)備426中提取功率或者也向該處饋入功率。

這種本地直流電網(wǎng)404并且尤其還有dc-dc轉(zhuǎn)換器特別是設(shè)置用于，在風(fēng)能設(shè)備402或用于給相應(yīng)的風(fēng)能設(shè)備402的電運行裝置供電的電的儲存器設(shè)備426之間交換電功率。為了圖解說明這種情況，示出象征性的電源柜430，所述電源柜能夠經(jīng)由直流中間電路410被供給電功率。該電源柜430同樣出于象征性的目的具有一些功率輸出端432。這要圖解說明：從該電源柜430起，或者從其他用于提供功率的裝置起，運行裝置，例如用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片的驅(qū)動器，轉(zhuǎn)子葉片的加熱裝置或者他勵的直流發(fā)電機(jī)的供電裝置，能夠被供給相應(yīng)的功率。該電源柜430特別是可理解為象征性的裝置，并且運行裝置也能夠以其它方式與直流中間電路410或者例如與dc-dc轉(zhuǎn)換器428連接。優(yōu)選地，在電源柜中存在無中斷的電流供給usv。

這兩個示例性闡述的風(fēng)能設(shè)備402即使在闡述內(nèi)部的元件時也設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。這尤其用于更好地進(jìn)行闡述，并且事實上這兩個示例性示出的風(fēng)能設(shè)備402實際上也可以是相同的。當(dāng)然，也能夠使用不同的風(fēng)能設(shè)備或者具有類似特性但是在細(xì)節(jié)上具有不同的機(jī)構(gòu)的風(fēng)能設(shè)備。在任何情況下，在這兩個風(fēng)能設(shè)備402之間使用相同的附圖標(biāo)記并無實質(zhì)性限制。