TWI597422B - 操作一風力發電設備的方法 - Google Patents

Description

操作一風力發電設備的方法

本發明係關於一種操作一風力發電設備的方法以及一種風力發電設備及一種具有複數個風力發電設備之風力發電站。

早已熟知風力發電設備及其操作方法。圖1藉由實例方式展示具有帶有一吊艙及一發電機之一塔架之此一風力發電設備。該吊艙包含具有轉子葉片之一轉子，該等轉子葉片藉由風力移動以藉助該發電機產生電流。

通常，使用風力發電設備將來自風力之動能轉化為電能且將其以電流之形式饋送至一電網路(其亦可以簡化形式稱作一輸電幹線或僅稱作幹線)中。現在風力發電設備已建立且亦可用以支援該電網路。特定而言，準備藉助一換流器將電流饋送至該網路中之風力發電設備以其能夠對該網路中之改變極快速地做出反應之能力加以區別。

取決於該網路中之各別情況，網路支援可意指(舉例而言)一風力發電設備-或對應地，具有複數個風力發電設備之一風力發電站-在該網路中存在一特別短期之能量過量供應之情形下減小饋送至該網路中之功率。相反地，該風力發電設備或該風力發電站亦可在預計有一短期缺乏能量供應(亦即，特定而言預計有一短期、特別突然的功率消耗(亦即，輸出之功率)升高)之情形下以一極短期方式將額外功率饋送至功率網路中。此係可能的，舉例而言，乃因 在彼預計之情形下，該風力發電設備或整個風力發電站以減小之功率操作，亦即，在所預計之事件之前較少功率饋送至該網路中而非基於所討論之風力發電設備之設計及盛行風將係可能的。

舉例而言，已在特許公開申請案DE 100 22 974中陳述了用於網路支援之初始提議。據此，提出經饋入功率取決於該網路中之頻率而減小，該頻率可係該網路中功率供應過量或供應不足之一指標。然而，此一功率減小遭受如下劣勢：該功率減小意指將少於在盛行風中可獲得之功率饋送至該網路中。換言之，浪費了功率。風力發電設備運營商通常有權因彼浪費之功率而接受賠償或至少接受相應補償。舉例而言，依照自2000年在德國制定之具有後續修訂更改案之可再生能源法(EEG)，一網路業者有義務為自類似風力發電設備之再生能源可獲得之功率提供賠償。

在風力發電設備之情形中，由於網路業者並不想提供過多的賠償而風力發電設備運營商亦不想接受太少賠償，因此存在精確地判定可用功率之問題。然而，將少於自盛行風可獲得之功率饋送至該網路中之一風力發電設備在一減小之模式中操作。在自彼時盛行之風獲取如此多的功率之最佳操作點因此係風力發電設備在一減小之模式中操作之情形中之一概念性操作點。

原則上，一最佳操作點可與每一風速相關聯。然而，應注意，此假定對風速之準確量測(出於各種原因其通常係一理論上、至少極不準確之選項)。一現代風力發電設備 具有一大轉子直徑。舉例而言，來自愛納康之E126具有126 m之一轉子直徑。在彼情形中該轉子掃過大約10,000平方米(m²)之一面積。實際上，不存在超過彼等10,000平方米之一均勻風速-更何況陣風及風速隨時間之其他變化。同時，126 m之一轉子直徑亦意指掃略區域之126 m之一高度差。因此使用一風速量測程序來判定所討論之風力發電設備之可用功率至少係有問題的(若非甚至不適當的)。在137 m之一轂高度之情形中，存在轉子以其運轉之74 m至200 m之一高度差。基本上，一風力發電設備之轉子係用於偵測相關速度之唯一適合構件。

一般而言，注意力轉向DE 103 00 733 B3、EP 2 275 674 A2、DE 100 22 974 A1及DE 10 2010 026 299 A1。

因此，本發明之目標係提出上文所提及問題中之至少一者且特定而言解決該問題。特定而言，本發明設法提供用於儘可能準確且可靠地觀測、控制及/或偵測一功率差(即，當前正產生之功率與慮及所涉及因素可最大產生之功率之間的功率差)之一解決方案。所產生功率及最大可產生功率特定而言意指藉由或可藉由風力發電設備而遞送以供饋送之電力。至少本發明設法尋找一替代性解決方案。

根據本發明，提出一種如技術方案1之方法。據此提出一種操作用於自風力產生電力之一風力發電設備之方法，其中在一第一或一第二操作模式中選擇性地操作該風力發 電設備，亦即可在兩種模式中對其進行操作操作。該第一操作模式係一種其中該風力發電設備由於盛行風及該風力發電設備之設計而產生儘可能多的電能或電力之模式。單純作為一預防措施，指出不能自然地產生能量而是僅可轉化能量。然而，已證實將此轉化稱作能量產生係可行的。該第二操作模式係一種其中該風力發電設備產生少於在該第一操作模式中之電力之模式。

將一第一調整參數集合視為該風力發電設備在該第一操作模式中操作之基礎且相應地將一第二調整參數集合視為在該第二操作模式中操作之基礎。因此，該等第一及第二調整參數集合分別用以取決於風速控制風力發電設備。舉例而言，各別操作參數集合可闡述一操作特性曲線。該風力發電設備基於彼曲線以風速相依關係操作之事實未必意指-雖然彼將係可能的-出於彼目的而量測風速。而是，風速通常僅藉助風力發電設備之反應被偵測或藉此施加一影響。雖然一風速通常可藉助(例如)關於操作效能之此一操作特性曲線而與風力發電設備相關聯，但風速作為一值仍不被知曉或至少將無須被知曉通常亦係可能的。

若現在該風力發電設備在該第二操作模式中(亦即以減小之功率)操作，則確定藉助該第一調整參數集合最大產生之功率或作為可最大產生之彼功率與當前正產生之減小之功率之間的差之一差動功率。彼確定過程取決於該第二調整參數集合而實現。彼意指，該第二調整參數集合進一步特別慮及當前設備效能(亦即(例如)正發生之旋轉之轉子 速度及/或所涉及之所產生功率)而確定。特定而言，當前盛行風速並不對彼確定程序具有一影響或一顯著影響。

另外或另一選擇係，取決於一期望功率減小(即，該風力發電設備欲產生之一功率關於該風力發電設備可在此時最大產生之功率而欲減小之一功率減小)而選擇該第二調整參數集合。在此處，此基本上涉及相同概念，即，選定第二調整參數集合反映資訊項目且特定而言係關於與可最大產生之功率相比可產生之功率之精確資訊。

在彼方面，亦強調在一第一與一第二操作模式之間加以區別且一固定調整參數集合通常形成在任何情況下用於特定風力發電設備之該第一操作模式之基礎。該第二操作模式基於然而可變化或選擇之另一調整參數集合。因此，舉例而言，一第二調整參數集合可係一種其中該功率關於可最大產生之功率減小之一相對值(諸如，例如10%)或一絕對值(諸如，例如)200 kW之集合。因此，不同調整參數集合可用於不同功率減小，無論現在其以某些其他方式係絕對的或相對的還是預定的。

舉例而言，若所使用之該第二調整參數集合係一種其中所產生功率係300 kW(低於可產生之最大功率)之集合，則明顯地，僅僅基於選定之第二調整參數集合，差動功率係300 kW，亦即，在此時可為300 kW應付一相應賠償。自然地，彼假定存在如此多的風力以致可完全藉助藉由實例方式提供之300 kW而實際操作該設備，亦即，完全在該第二操作模式中產生功率。將瞭解，而且出於一安全停止及 其他停止程序之目的亦須慮及此態樣。

舉例而言，若所採用之基礎係(諸如，例如)低於最大功率20%之一相對功率差與其相關聯之一調整參數集合，則該差動功率可改變且必須慮及所產生之電力而判定。若因此該風力發電設備藉助藉由實例方式提供之彼第二調整參數集合來產生800 kW，則可產生之最大功率係1 MW。

較佳地，因此該方法之特徵在於：基於盛行風及該風力發電設備之設計藉助該第一調整參數集合可分別最大產生之功率與該第二調整參數集合相關聯。

較佳地，一第一及一第二操作特性曲線分別與該第一及/或第二參數集合相關聯或該參數集合規定此一曲線，特定而言一轉速功率特性曲線。

藉助一轉速功率特性曲線對該風力發電設備之調整特定而言涉及部分負載範圍，亦即，其中不可基於盛行風速產生該風力發電設備經設計之標稱功率之範圍。在具有一可調整轉子葉片角度(其通常係本申請案中所採用之基本開始點)之速度可變風力發電設備之情形中，一固定轉子葉片角度通常設定在該部分負載範圍中。然後該風力發電設備由於風力及所設定之轉子葉片角度而旋轉且偵測彼轉速。然後基於所儲存之轉速功率特性曲線來設定與彼轉速相關聯之一功率。彼經設定及因此所遞送之功率藉助發電機相應地制動轉子以使得彼功率對該轉子之旋轉速度具有一影響。若現在該轉子之旋轉速度進一步增加(僅給出一實例)，則該功率亦進一步增加直至到達該轉子之旋轉速 度不再進一步增加之一操作點為止。彼然後對應於藉由旋轉速度及一功率所判定且在所儲存之轉速功率特性曲線中再次尋找到之一操作點。以彼方式，基本上不斷地調整該操作點且可能將其更改以追蹤改變之風速。在彼方面，所闡述之方法無需對風速之明確量測，而是僅藉由偵測轉速及設定以彼方式亦自然地偵測到之功率來操作。

較佳地，對於此一風力發電設備控制系統或另一適合系統，將一第一轉子葉片角度視為該第一調整參數集合之基礎且將一第二轉子葉片角度視為該第二調整參數集合之基礎且將其適當地設定。假設該第二轉子葉片角度(其亦可係可變的或對於不同的第二調整參數集合亦可結果係不同的)准許自風力獲得低於該第一轉子葉片角度之一功率位準，可藉助該方式達成一功率減小。較佳地，該第二調整參數集合之該轉子葉片角度具有一低CP值。較佳地，該風力發電設備在該第二操作模式中以一較低效率位準操作。因此在該第二操作模式中，所產生之功率與所輸出之功率之比係較差的或較低的。舉例而言，彼可藉由使用具有較差或較低CP值之一轉子葉片角度來達成。

較佳地，先前完全或部分藉由比較量測、內插法及/或外插法來獲得藉助該第一調整參數集合而產生且與該第二調整參數相關聯之功率。特定而言，藉助該第一調整參數集合且藉助該第二調整參數集合實現關於設備效能之量測。彼可(舉例而言)以在相同風力條件下藉助該第一調整參數集合且藉助該第二調整參數集合兩者連續地操作該風 力發電設備之此一方式來實現藉此以建立該等關係。彼可經重複以增加準確度及可靠性且可針對不同風力條件相應地實施且亦可在彼處重複。可內插或外插中間值。

另一或額外變化形式假設取決於各別轉子葉片角度設定來準確地獲得該CP值且出於彼目的來精確地獲取所得設備效能。因此，舉例而言，藉由一比較，該第一調整參數集合之該轉子葉片角度之CP值可與根據該第二調整參數集合之該或該等CP值相關。在彼方面，該CP值(以簡化術語表示)闡述該轉子葉片之一效率位準，其中彼效率及因此該CP值取決於該轉子葉片角度。為了獲得該等第一與第二調整參數集合之間的一既定功率關係，其可在該第二調整參數集合之該轉子葉片角度(即使此涉及該部分負載範圍)不恆定之情形下係有意義的。舉例而言，因此將存在一恆定轉子葉片角度情形下用於部分負載範圍之該第一操作模式之一第一調整參數集合(即，最佳一者)及一可變轉子葉片角度情形下用於該第二操作模式之一第二調整參數集合。因此，該第二調整參數集合之該轉子葉片角度將隨風速係可變的，在此情形中亦不必要做出對風速之任何量測。

較佳地，特定而言在該部分負載範圍中取決於一或多個轉子葉片角度來量測該風力發電設備之性能。較佳地，由此產生作為可能的第二調整參數集合之一或多個調整參數集合(特定而言，轉速功率特性曲線)。然後可取決於分別期望之要求(特定而言，取決於分別期望之功率減小)來選擇該等調整參數集合。

在一實施例中，提出該CP值在該部分負載範圍中變差一預定值或或以其他預定方式藉由對該轉子葉片角度之適合更改而變差，且記錄對應於其之一轉子葉片角度或對應於其之一轉子葉片角度特性曲線。因此，舉例而言，以一變差之CP值，亦可在該部分負載範圍中記錄一風速相依轉子葉片角度特性曲線且將其採用作基礎。亦可將此一經記錄轉子葉片角度或轉子葉片角度特性曲線視為用於各別減小之操作點之最小轉子葉片角度。

所闡述之功率減小在該部分負載範圍中特別有效且有用，此乃因在此處可獲取關於可產生之最大功率之困難資訊。然而，在滿載範圍中亦存在有意義的可能用途。更特定而言，在一風力發電設備在一減小之模式中操作之情形中，然而若當前操作在該第二操作模式中實現則不再絕對可確定該風力發電設備是否曾在該滿載範圍中以該第一操作模式操作。最後，通常僅可完全藉由設備之操作查看該設備是否處於一滿載操作模式中或盛行風是否在其中該風力發電設備可在該滿載模式中操作之一範圍中。

另外，提出用於自風力產生電力之一風力發電設備，其中該風力發電設備經調適以根據本發明之一方法根據所闡述之實施例中之一者來操作。特定而言，該風力發電設備具有一微控制器或其他計算單元，根據上文所提及之實施例中之一者藉助該微控制器或該計算單元來實施至少一種方法。較佳地，一不同參數集合可取決於架設地點而與每一風力發電設備相關聯或可首先就地產生。特定而言，該 等調整參數集合可對於(舉例而言)具有實質上相同結構但在不用位置處架設之風力發電設備係不同的。因此，特定而言，空氣密度及/或空氣濕度對該設備之性能具有一影響且因此可能地對不同操作模式彼此間的關係具有一影響。

另外，提出具有複數個風力發電設備之一風力發電站，該風力發電站具有上文所闡述之風力發電設備中之至少一者，較佳地複數個此等風力發電設備且特定而言其僅係由此等風力發電設備構成。彼可提供一相當大量之饋入功率亦及因此一相當大量之調節功率，在此方面可估計任何功率差。

較佳地，一發電站之該等風力發電設備之調整參數集合彼此相關以使得(舉例而言)自一風力發電設備之效能(特定而言其所遞送之功率)及在彼處所使用之調整參數集合之知識來推斷另一風力發電設備所產生之最大功率係可能的。

藉由實例方式在下文中藉助實施例參考附圖來闡述本發明。

在下文中，相同參考或相同可變標識屬於不同特定操作情況，但基本上涉及相同組件、物理參數或調整。

圖1展示一基本上熟知之風力發電設備，根據本發明在該風力發電設備中實施一方法。轉子葉片可調整轉子葉片角度。

圖2藉助圖解說明且以理想化方式展示將藉助一風力發電設備所產生之最大功率減小一既定值之潛在願望。因此，一實線展示用於其中藉由該風力發電設備產生最大功率之一第一操作模式之功率P₁，即，可基於盛行風條件產生之功率。彼亦可低於一標稱功率。以虛線展示係藉由展示該風力發電設備之一第二操作模式之P₂識別之一功率特性曲線，該風力發電設備在該第二操作模式中以一減小之值(其在圖2中藉由實例方式規定為10%)操作。自時間t₁實現P₂。若該風力發電設備在該第二操作模式中以功率P₂操作，則欲判定P₁與P₂之間的彼差動功率以便(舉例而言)能夠對其進行補償或能夠對其進行預先判定。

圖3展示然而在實際條件下通常不能夠假定存在一恆定風速亦及因此一恆定功率。在彼處標繪風速V_W係與時間t相關。為了圖解說明所涉及之問題，風速V_W在高度上變化。

P₁展示為規定所討論之風力發電設備可藉助盛行風V_W最大產生之功率之一功率特性曲線。原則上，風速與由此可產生之功率之間存在一種三次曲線關係。彼非線性關係意欲在圖3中可辨別。但圖3僅以圖解方式展示功率變化P₁以圖解說明該等問題。在時間t₁處存在可產生之最大功率P₁減小至減小之功率P₂。所實施之減小藉由△P識別。

圖3清楚地展示在一波動風力及因此波動之初始功率輸出之情形下判定差動功率係困難的。

作為一解決方案，提出即使在部分負載範圍中應設定不 同轉子葉片角度，即，α1、α2或α3。圖4展示可取決於風速且取決於轉子葉片角度之選擇而產生之功率之不同高度，在此方面，在此處亦僅藉由實例方式展示轉子葉片角度α1、α2及α3。相應地，針對每一轉子葉片角度標繪一不同CP值。在彼方面，針對轉子葉片角度α1假定CP值CP1=100%(亦即，最大可達成之CP值)。相比之下，轉子葉片角度α2稍微更改且具有稍微減小之一CP值，即CP2=90%，因此CP2係90%，低於在此處用作基礎值之CP1之值。對於針對轉子葉片角度α3藉由實例方式所展示之進一步組態，彼給出一CP3=40%。

因此，圖4不僅展示可取決於各別轉子葉片角度設定達成風速相依之不同功率，且亦展示可將在任何情況下基本上熟知之一關係用作一基本開始點。然而，應注意，可能必須針對特定設備來判定此一關係。將瞭解，若慮及風速對於不同位置或對於不同時間並非相同的，則在此處亦可存在輕微偏差。

然而，不同轉子葉片角度可在風速相依關係中存在功率之一相當好的關聯。因此，自以一轉子葉片角度(舉例而言，α2)之一功率推斷可在設定轉子葉片角度α1之後之情況下旋即產生之功率係可能的。

在圖5中展示圖解說明兩條可能的風速相依之功率特性曲線之一對應實施方案。兩條特性曲線(即，與轉子葉片角度α1相關聯之彼曲線及與轉子葉片角度α2相關聯之彼曲線)以風速V_WEIN開始，風力發電設備在該風速處接通且該 風速規定部分負載範圍之開始。然後兩條功率特性曲線升高至標稱風速V_WN，該標稱風速規定部分負載範圍之結束，因此該部分負載範圍係在V_WEIN與V_WN之間。該兩條特性曲線之線性組態僅藉由圖解說明方式。針對α2之功率特性曲線涉及其中該風力發電設備在一減小之模式中操作之一第二操作模式。關於轉子葉片角度α1之該特性曲線識別一非減小之模式。此乃因在所圖解說明之實施例中展示一差動功率△P，該差動功率對於滿載範圍(亦即，對於V_WN以上之風速)近似恆定，但與部分負載範圍之各別功率成比例。

圖5意欲展示在彼方面可存在取決於所設定之轉子葉片角度之兩條特性曲線。取決於風速標繪彼等特性曲線且其基本上係熟知的。舉例而言，若在關於轉子葉片角度α2之特性曲線上設定一功率點，則可直接判定另一曲線之對應操作點，此乃因兩條曲線係熟知的。作為出於彼目的之一實例，標繪供轉子葉片角度α2使用之操作點B2及針對轉子葉片角度α1之曲線之對應操作點B1。因此，當操作點B2發生時，可自該特性曲線直接確定或讀取操作點B1及因此可產生之最大功率。雖然該圖解說明取決於風速V_W，但無需潛在風速之明確認知或指定。因此，可在對風速之無認知之情形下設定操作點B2且可確定操作點B1且操作點B1亦可直接給出差動功率△P。

因此，能夠對來自網路業者之要求有利地做出反應，即儲備當前饋入之有效功率之一百分比有效功率，該有效功 率可在臨界網路情況(特定而言，在一頻率過低之情形中)下再次釋放以用於網路支援。另外，亦可藉由實例方式闡釋下文。

在部分負載範圍中之風力發電設備之情形中取決於當前盛行之饋入功率儲備有效功率係困難的。藉由該設備之向下調節來更改該設備處之空氣動力條件，此可能使得偵測實際風速及由此所得的可能饋入功率幾乎不可能。

藉由人為地定向控制該設備(亦即，風力發電設備)之效率位準變差，亦可在部分負載操作模式中達成且甚至可能確保設備級及風力發電站級功率之一有效功率儲備。在標稱負載操作模式中，藉由限制最大功率強加一上限(亦即，對一儲備之規定)。

因此，可藉助藉由SCADA系統中央控制之一儲備功率來操作整個風力發電工廠。舉例而言，可以網路頻率實施儲備功率之釋放，因此儲備功率在網路頻率之基礎上建立。該網路頻率在該網路中各處基本上相同且頻率過低之一威脅發信號給一崩潰電網路。

藉由定向設定最小葉片角度(亦即，在該部分負載範圍中定向設定轉子葉片角度)來達成部分負載範圍中之效率位準之變差。作為一串聯設備之情形中每一種類型之設備或每一葉片外形(但亦可能針對每一個別設備)之一種一次性程序，針對最小葉片角度量測轉速相依之特性曲線，彼等曲線反映各別百分比儲備功率。彼儲備功率亦可在彼方面解釋為或識別為可產生之最大功率與在提供一儲備功率 之情形中減小之功率之間的差動功率。

在可能僅需要一項一次性軟體實施方案之情況下亦可廉價地使用所提出之解決方案。

應提及，幾乎所有網路業者同時要求設備隨著一功率改變而對該網路中之頻率改變自動作出反應或可作出反應。由於網路業者之要求可係極不同的，因此可有必要引入然後欲在設備顯示器處藉由實例方式或僅部分地設定之大量新參數。

當使用根據本發明之一實施例之一程式時，滿足多數網路業者之要求之頻率相依之功率調節之初始化首先自動實施為一種一次性程序。然而，應注意，可有必要協同每一設備處之一網路業者來核對設定是否對應於該網路業者之要求。

在該設備之顯示器處，然後存在接通及關斷頻率調節之可能選項。當接通時，選擇該設備動態地還是靜態地對一頻率偏差作出反應係可能的。

在動態調節中，該設備之功率在預定頻率以一既定梯度(因此，舉例而言，每秒之一既定百分比值)超出時降低且在該頻率再次回落至限制值以下時再次升高。

在靜態調節中，與該頻率成比例地調節該功率，取決於該功率設定各別頻率限制及其相關聯之功率值。

某些網路業者需要一所謂的「反向頻率」。彼通常僅略高於標稱頻率。彼反向頻率規定該設備最初僅在一頻率升高之後旋即減小功率。僅在該頻率再次回落至該反向頻率 以下之情形下再次增加該功率。若將該反向頻率設定為高於最高向下調節頻率，則無效。

設定頻率調節係取決於標稱設備功率還是當前設備功率而操作亦係可能的。若將標稱功率選為參考點，則頻率相依之功率調節之所有目標值與彼功率相關。換言之，若一設備(舉例而言)仍以51 Hz產生50%功率，則彼將對應於以2 MW為一標稱功率之1000 kW之一P-MAX(f)。然而，若該設備由於風力極少而僅運行了500 kW，則彼將對設備功率不具有影響且該設備因此將無助於頻率調節。

若將當前設備功率選為參考點，則在頻率調節開始時將設備功率儲存為100%值。一頻率進一步升高之後，P-MAX(f)與彼值相關。換言之，根據以上實例，該設備仍將以51 Hz僅產生250 kW且因此將獨立於盛行風供應而有助於網路頻率之穩定。

頻率調節中之一點係已部分地闡述之所謂的儲備功率。在彼情形中，該設備以減小之功率在標稱頻率之區域中操作。在標稱風之情形中，此係藉由限制P-MAX來實現。在部分負載操作模式中，該設備係以表示所需要之調節儲備之一葉片角度而操作。因此可自該葉片角度讀取該調節儲備。若現在網路頻率回落至一既定值(舉例而言，49.5 Hz)以下，則該設備自動增加功率且因此支援該網路頻率。彼儲備功率表示僅在稀有情形中使用之一選項。此乃因若一設備必須不斷地儲備功率，則彼在某些情況下表示高產量損失。藉助有效發電站調節，亦可藉由發電站電腦預先判 定該儲備功率。

B₁‧‧‧操作點

B₂‧‧‧操作點

P‧‧‧功率

P₁‧‧‧功率

P₂‧‧‧功率

P_max‧‧‧最大功率

t‧‧‧時間

t₁‧‧‧時間

V_W‧‧‧風速/盛行風

V_WEIN‧‧‧風速

V_WN‧‧‧標稱風速

α₁‧‧‧轉子葉片角度

α₂‧‧‧轉子葉片角度

α₃‧‧‧轉子葉片角度

△P‧‧‧差動功率

圖1展示一風力發電設備之一透視圖，圖2以圖解方式展示在按時間減小之功率之情形下之一功率-時間圖，圖3以圖解方式展示隨著取決於時間之相關聯功率之一風速變化，圖4以圖解方式展示基於不同轉子葉片角度針對不同CP值之功率與風速之間的一關係，及圖5展示取決於風速針對不同轉子葉片角度之兩種可能的功率變化。

α₁‧‧‧轉子葉片角度

α₂‧‧‧轉子葉片角度

α₃‧‧‧轉子葉片角度

P‧‧‧功率

V_W‧‧‧風速/盛行風

Claims (5)

1. 一種操作用於自風力產生電力之一風力發電設備之方法，其中該風力發電設備在一第一或一第二操作模式中選擇性地操作，且該風力發電設備在該第一操作模式中基於盛行風及該風力發電設備之設計產生儘可能多的電力，且該風力發電設備在該第二操作模式中產生少於在該第一操作模式中之電力，其特徵在於在該第一操作模式中藉助一第一調整參數集合且在該第二操作模式中藉助不同於該第一調整參數集合之一第二調整參數集合來控制該風力發電設備，且其中該第一及第二調整參數集合分別規定一第一及一第二操作特性曲線，其中該個別之操作特性曲線係分別為一轉速-功率特性曲線，及該第二調整參數集合係為基於該盛行風及該風力發電設備之該設計藉助該第一調整參數集合可最大產生之該各別功率，其中當該風力發電設備在該第二操作模式中操作時，依據該第二調整參數集合來確定以該第一參數集合最大所能產生的功率或者一作為該最大所能產生的功率與目前在第二操作模式中所產生之功率之間的差之差動功率，及其中該等第一及第二調整參數集合使得該風力發電設備以低於在該第一操作模式中之一效率位準在該第二操作模式中操作，及 依據一期望功率減小來選擇該第二參數集合，以使一藉由該風力發電設備所欲產生之功率相對於藉由該風力發電設備在該第一操作模式中所產生之最大功率較低，及該風力發電設備具有帶有一可調整轉子葉片角度之轉子葉片且對於其中該風速低於一標稱風速之一部分負載範圍，該第一調整參數集合基於不同於該第二調整參數集合之一轉子葉片角度，及取決於一或多個轉子葉片角度及一或多個調整參數集合來量測該風力發電設備在該部分負載模式中之效能，即該轉速-功率特性曲線係由此產生作為可能的第二調整參數集合。
2. 如請求項1之方法，其中藉由至少一選自比較量測、內插法及外插法之方法預先完全或部分獲取與該第二調整參數集合相關聯且可藉助該第一調整參數集合產生之該功率。
3. 如請求項1之方法，其中該不同可能之調整參數集合可被用於不同之功率減小，且僅基於該選定之第二調整參數集合，該差動功率為何與一應付之相應賠償為何則明顯可知。
4. 一種用於自風力產生電力之風力發電設備，其中該風力發電設備具有帶有一可調整轉子葉片角度之轉子葉片，且該風力發電設備具有一微控制器，其中該第一及第二參數集合分別規定一第一及一第二操作特性曲線，其中 該個別之操作特性曲線係分別為一轉速-功率特性曲線，且該風力發電設備藉由該微控制器以如請求項1至3中任一項之一方法而操作。
5. 一種包括複數個如請求項4之風力發電設備之風力發電站。