(57)【要約】  本発明は複数の風力発電設備からなる風力パークのための運転方法に関し、この風力設備は発電機を備えると共に風力パークはその制御用の中央装置を備える。本発明の目的は、複数の風力発電設備からなる風力パークであって、風力設備が発電機を備えると共に風力パークがその制御用の中央装置を備える風力パークを運転する方法を開発することである。ここで、運転プロセスの実施は、ネットから供給される制限されかつ低減すらされた電力(基準電力)によってなされる。この目的のため、複数の風力発電設備からなる風力パークの本発明に係る運転方法は、各風力発電設備の運転プロセスが、ネット電力が所定の最大値まで供給されるように制御されることによって特徴付けられる。
2006525453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の風力発電設備を具備してなる風力パークを運転するための方法であって、
各風力発電設備の運転操作は、予め決定可能な最大値までのみネットワークから電力が取り出されるように制御されることを特徴とする風力パークの運転方法。
【請求項２】
停止後、一つまたは複数の風力発電設備を始動させるため、単一の風力発電設備を始動させるのに必要なエネルギーのみが電力ネットワークから取り出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
運転操作を実行するために、前記風力発電設備は、個々の予め決定可能な時間だけ変位させられた少なくとも二つのグループ内で運転操作を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１のグループは単一の風力発電設備によって形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
風力発電設備を始動するための電気エネルギーは、既に発電運転状態にある一つ以上の風力発電設備から取り出されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記運転操作を実施する風力発電設備の数は、前記運転操作のために使用される電力が前記風力パーク内でその時に生み出される電力以下に制限されるようなものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記運転操作に使用される電力は、前記風力パーク内で生み出される電力の予め決定可能な割合以下に制限されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
好ましくは、所定の運転操作のためのエネルギー要求の最も少ない風力発電設備が前記操作を実行することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
好ましくは、既定の風速で最も大量の電力を供給できる風力発電設備が始動させられることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の方法を実行するための手段によって特徴付けられた前記パークの制御のための中央装置を具備してなる風力パーク。
【請求項１１】
無動力式風向追随と共に常時励磁状態の風力発電設備によって特徴付けられる請求項１０に記載の風力パーク。
【請求項１２】
風力発電設備に関連付けられた電気エネルギー貯蔵手段に貯蔵された電力は、停止後に、風力発電設備を始動させるのに消費されることを特徴とする風力発電設備。
【請求項１３】
前記電気エネルギー貯蔵手段は、電池、アキュムレータあるいはコンデンサであり、かつ風力発電設備の緊急停止のためにやはり通常必要とされるエネルギーは、好ましくは前記電気エネルギー貯蔵手段に貯蔵されることを特徴とする請求項１２に記載の風力発電設備。
【請求項１４】
十分な緊急停止予備が常に前記貯蔵手段内に保持されるよう、緊急停止操作のための貯蔵手段からのエネルギーの取り出しを制御する制御システムが設けられたことを特徴とする請求項１３に記載の風力発電設備。
【請求項１５】
単一のまたは複数の風力発電設備を始動させる際、前記風力パーク内の電気エネルギーは、単一のまたは一群の風力発電設備がまず始動させられるよう前記風力パークの前記中央制御システムによって制御され、前記ネットワークからの電流の取り出しはゼロまたは最小限であり、前記ネットワークから取り出される電気エネルギーは、始動のために必要なエネルギーと前記風力パーク内で依然として利用可能な電気エネルギーとの差であることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の風力パーク。
【請求項１６】
５０ｋＷ以上の定格出力値を有し、かつ好ましくは風力発電設備のパイロンまたはポッドに設けられた、小型風車を備え、かつ前記風車は約２５０ワットまたは好ましくは３ｋＷまでの電力を供給でき、かつ前記風車からの前記エネルギーは、風力発電設備の停止時にこの設備のコンポーネントに供給するのに使用されることを特徴とする請求項１２に記載の風力発電設備。
【請求項１７】
無風状態となったとき前記風力発電設備は異なる方位点に向けられることを特徴とする請求項１０、請求項１１および請求項１５のいずれか１項に記載の風力パーク。
【請求項１８】
既に停止した風力発電設備よりもさらに長時間にわたって電気エネルギーを生み出している前記風力発電設備によって生み出される電気エネルギーは、既に静止している風力発電設備の方位ポジションを調整するのに使用されることを特徴とする請求項１７に記載の風力パーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の風力発電設備を具備してなる風力パークの運転方法に関する。本発明はさらに、電気的に励磁される発電機を有する風力発電設備およびパークを制御するための中央装置を有する風力パークに関する。
【背景技術】
【０００２】
「風力パーク」という用語は、ここでは、個々の風力発電設備の互いの空間的配置に関係なく、共有ネットワーク接続ポイントに接続された複数の風力発電設備の意味で用いている。すなわち、たとえば共有変圧器設備によって、ネットワーク接続ポイントに接続されるのであれば、グループが互いに空間的に離間した状態にある風力発電設備の複数のグループでさえも風力パークと見なされる。
【０００３】
従来の技術状況において風力パークはかなり長く知られている。そうした風力パークにおいては、風の運動エネルギーの電気エネルギーへの変換が単一の設備の場合に可能であるよりも格段に向上する。だが、この点に関する前提条件は、十分な風が吹いているということである、ということは明らかであろう。
【０００４】
だが、途切れ途切れに風が吹くとき、風のない時間は、ケーブルの撚りを戻すことなどのような運転操作を実施するのに使用できる。しかしながら、風力発電設備は風が吹いていない時には電気エネルギーを生み出していないので、ネットワークから運転操作を実施するのに必要なエネルギーを取り出す。だが、ネットワークからのエネルギーの取出しには、(ネットワーク運営者との間で協定を結んだ)制限値が存在することに留意すべきである。この点に関して、ネットワークから取り出されるエネルギーはかねて比較的高価であるが、協定最大値を超過した部分はさらに高い料率でネットワーク運営者から請求される。したがって風力パーク運営者は、ネットワークから取り出されるエネルギー量に依存して付加的コストを負うことになり、これは風力パークからの収益を低減させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ゆえに本発明の目的は、複数の風力発電設備を有する風力パークの運転方法を提供することであり、この風力発電設備は電励発電機を有し、かつ風力パークはパーク制御のための中央装置を有し、運転操作の実施はネットワークから取り出された制限あるいは低減された電力(基準電力)を用いてなされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
風力パークが本明細書の冒頭部分で述べたような種類のものである場合、上記目的は、少なくとも一つの風力発電設備の運転操作を、電力を予め決定可能な最大値までのみネットワークから取り出すように制御することによって達成される。ネットワークから取り出される電力(基準電力)を適当に制限することによって、この基準電力は少なくとも協定最大値を超過することはなくなる。このようにして、最大値を超える電力に関する少なくとも著しく高い水準のコストを回避できる。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態では、風力発電設備の運転操作はそれぞれの予め決定可能な時間だけ変位させられた少なくとも二つのグループにおいて実施される。このグループ分けによれば、取り出される電力が可能な限り小さくなるかあるいは少なくとも協定最大値を超過しないような基数の風力発電設備だけが電力をネットワークから取り出す状況が常にもたらされる。
【０００８】
上記方法の特に好ましい発展においては、第１のグループは一つの風力発電設備から形成される。これは特に、本運転操作が風力パークを始動させている場合に、すなわち風が再び吹き始めた後に有利である。ネットワークから、方位角調整、ブレード角調整、設備制御および発電機励磁のために風力パークの全設備について必要な電気エネルギーを取り出す代わりに、それは一つのグループについてのみなされ、かつこのグループは好ましくはただ一つの風力発電設備からなる。この結果、上記の必要なエネルギーは、一つの風力発電設備のためにのみネットワークから取り出される。
【０００９】
一つの風力発電設備がそれ自身で電気エネルギーを生成するとすぐに、このエネルギーは他の設備の始動に使用され、これが今度は、その後さらなる設備を始動するのに再度使用される電気エネルギーを生成する。この時間差方式は、風力パークの始動について、最初の設備を始動するのに必要な電力のみをネットワークから取り出す必要があり、一方、風力パークの他の設備はその後、パーク内で既に生成されている電力によって始動させることができる、ということを意味する。この方法では、風力パーク内で生み出される電力は明らかにネットワークへ供給できないが、代わりに、ネットワークから取り出される高価な電力は必要としない。
【００１０】
本発明による方法の好ましい発展によれば、本運転操作に使用される電力は、風力パーク内で生み出される電力の予め決定可能な割合以下に制限される。このようにして一方では風力パークを始動でき、かつ他方では電力が利用可能となる(電力をネットワークに供給できる)。したがって、風力パークの始動のためにネットワークから電力をさらに取り出す代わりに、風力パークの始動中に、能力が低下するネットワークを既に支援することもできる。
【００１１】
特に好ましい特徴に関して、本方法は、所定の運転操作のためのエネルギー要求が最も少ない風力発電設備が好ましくはそれを実施するようなものである。ここで、相違は、実施される個々の運転操作に従って引き出されるべきである。実行すべき運転操作がたとえばケーブルの撚りを戻す操作である場合、この操作は、この好ましい実施形態では、まず、生じた撚りの量が最も少ない風力発電設備によって実行される。上記設備は、この操作を対応するよう迅速に実行でき、しかもその後、電気エネルギーを生み出すために再び利用可能である。同様に、風向追随調整は好ましくは、生じたヨー角が最も小さい設備に関連してまず実施される。
【００１２】
風力発電設備を始動させる運転操作において異なる態様を考えることもできる。一つの態様は、たとえば、風上に向かって、すなわち風のやって来る方向に対して最も遠くにある個々の設備がまず始動させられるようなものであり、なぜなら、こうした設備は他の設備によって遮られず、したがって風から最大量のエネルギーを受け取ることができるからである。他の態様は所定風速における最大電力収量に関する。それゆえここで、可能な限り最大量の電力を利用可能な風力源から生み出すことができるよう、風力発電設備の出力特性について考慮することができる。たとえば最小のヨー角および最高水準の電力を考慮して、そうした特徴を組み合わせることが可能であることが分かるであろう。
【００１３】
さらにまた風力パークを自立始動できるようにするため、それは無動力風向追随調整機能を備えた常時励磁式風力発電設備を含むことができる。ここでは、自立始動能力は、たとえばネットワーク機能停止によって、たとえネットワークからエネルギーを取り出すことができなくとも風力パークを始動できる能力を意味する。それゆえ、常時励磁式風力発電設備によって、まず、本発明の方法に従って電気エネルギーを生み出す少なくとも一つの風力発電設備を始動させることができ、そしてこのエネルギーは続いて、さらなる風力発電設備を始動させるのに使用される。この点に関して、たとえピッチ角および方位ポジションが風力発電設備あるいは設備群を始動させるのに適当なものであり、かつ発電機の残留磁気が励磁のために十分なものであっても、とにかく、始動させられる風力発電設備あるいは設備群の制御システムに供給する電気エネルギーが必要である。
【００１４】
本発明の好ましい展開は付随する請求項で言及されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１を参照すると、複数の風力発電設備を有する風力パーク１０が示されている。これら風力発電設備のいくつかが、参照数字２１〜３５によって区別されている。さらに、同図では風向き１５が矢印によって示されている。本発明の方法に従った、風力パークを始動させる操作を説明するため同図に関して説明する。
【００１７】
風上に向かって、すなわち風が吹いてくる方向に対して最も遠い風力発電設備は設備２１である。それゆえ、この設備は風から最大量のエネルギーを確実に受け取ることができる。したがって、最初、この風力発電設備２１だけが、方位角調整、ローターブレード調整、発電機励磁、設備制御などのためにネットワークから得た電力を用いて始動させられる。この点で、取り出される電力は約５ｋＷであると考えられ、これに関して、この値はまた、設備のタイプに依存することが理解されるであろう。
【００１８】
約６ｍ／ｓの風速を考察の基準とすると、たとえば８０ｋＷの電力を利用できると考えられる。この電力は風力発電設備から提供される電力であるから、それ自身の消費は既に考慮されている。ゆえに、上記一つの風力発電設備によって提供される電力は、さらなる１６基の風力発電設備を始動することなどに用いることができる。ここで、時間差のある始動操作にも関わらず、風力パーク全体をかなり迅速に運転状態にできることは極めて明白であろう。ゆえに、複数の風力発電設備の「遅延」始動に起因する比較的わずかな損失に比べて、支払う必要のない基準電力に関して大きな節約ができる。
【００１９】
図２はまた、複数の風力発電設備２８〜４０を備えた風力パーク１０を示す。この風力パーク１０にはまた、無動力風向追随調整装置５０を備えた常時励磁式風力発電設備が配置されている。無動力風向追随調整装置はこれに関して風向計５１によって図示されている。したがって、風が吹き始めたとき、風力発電設備５０は風向計５１によって風が吹いてくる方向に自動的に向けられ、そして発電機は常時励磁状態にあるので電気エネルギーを生成し始める。ゆえに励磁機電流は必要としない。
【００２０】
そうした常時励磁状態にある風力発電設備は本技術の状況において明らかに公知であるので、ここではそうした設備については詳しく説明しない。ENERCON E-12型の風力発電設備がこの実施形態のために採用される。このものは３０ｋＷの電力を発生でき、しかも先に仮定した約６ｍ／ｓの風速で約６ｋＷを発生し、すなわちこれは風力パークの少なくとも一つのさらなる風力発電設備を始動させるのに十分な電力である。この点に関して、それ自体公知である適当な緊急電源が設備制御システムへの電力供給(これは最小限の要求である)のために利用できる。
【００２１】
上記実例によれば、それゆえ、風力発電設備を始動させるために取り出された約５ｋＷの電力によって風力発電設備２１を始動させることができる。その後、風力発電設備２１は、風力パークのさらなる１６基の風力発電設備を始動させるのに十分な８０ｋＷの電力を提供する。このようにして、風力パーク１０の２０基の風力発電設備のうち１７基が短時間のうちに運転状態となる。だが、この状況では、ネットワークからの電気エネルギーは使用されておらず、したがってまた、この点に関してはコストがかかっておらず、あるいは風力パークはネットワークの機能停止に関わらず始動可能であり、しかもすぐにネットワークに電力を供給できる。
【００２２】
ネットワークの機能不全(いわゆるネットワーク停止)の場合に、まず、周波数および電圧を再度上昇させなければならないので、マスター装置は極めて重要であり、これはたとえば自己整流インバーターを用いてこの機能を引き継ぐ。その後、(他の)風力発電設備をネットワークに対して同期させることができ、しかも電力の供給を始めることができる。関係する個々の要求に依存して、ネットワークに供給される電力は無効電力および／または有効電力とすることができる。
【００２３】
ネットワークからの可能な限り最小のエネルギー供給によって既定の風力パークを始動できる方法について、ここまで説明してきたが、ここで、単一の風力発電設備に関して対応する概念についてさらに説明する。
【００２４】
風が止んで、あるいはたとえば整備作業のために停止させられるなどで、風力発電設備が停止した場合、ローターが風によって最適様式で駆動され得るように、少なくとも、設備制御システムに電気エネルギーを供給するために、および／またはローターブレードを最適な迎え角(ピッチ)にセットするために、および／または風力発電設備の装置ハウジングを風の中でセットするために、風力発電設備を始動させるには電気エネルギーが必要である。
【００２５】
以前の風力発電設備の場合、上述したように、風力発電設備を始動させるのに必要なエネルギーは普通、ネットワークから得ていた。だが、このエネルギーは、かなり高いコストを払ってネットワーク運営者から得なければならず、しかも風力発電設備の運営者は、ネットワークへのエネルギーの対応する供給に関して彼がネットワークの運営者から取り戻すよりも著しく高い代価を、この基準電力のために支払わねばならない。
【００２６】
それゆえ、上記説明に加えて、本発明の目的はまた、それによって風力発電設備の稼働コストを全般的に低減するために、単一の風力発電設備を始動するためのネットワークからの電気エネルギーの必要性をある限界以下に抑えることである。
【００２７】
この目的のために、電気エネルギーが貯蔵されるエネルギー貯蔵手段を有する風力発電設備において、風力発電設備を始動させるためにエネルギー貯蔵手段からの電気エネルギーをまず使用することを提案する。これは、それによって装置キャリアを正確な方位ポジションへと動かすため、および／または発電機に必要な励磁電力を供給するため、および／またはローターブレードを所望の設定角度へと動かすため、そして特に設備制御システムを稼動状態とするためであり、しかもこの目的のためにそれに電気エネルギーを供給する。
【００２８】
使用される上記エネルギー貯蔵手段はたとえば、風力発電設備の緊急停止のために風力発電設備にどのような場合でもよく設けられる電気エネルギー貯蔵手段、たとえば緊急停止時にローターブレードを固定するためのエネルギーを供給するための電気エネルギー貯蔵手段とすることができる。この点に関して、緊急停止のために十分な量のエネルギーがエネルギー貯蔵手段に保持されることを確実なものとすることが必要である。
【００２９】
好ましくは、風力発電設備を始動する際に、装置ハウジングの調整のために、ローターブレードはその設定角に関してローターが駆動され続いて発電機に励磁機エネルギーが供給されるよう調整される。この結果、風力発電設備は発電機によって電気エネルギーを生成できる。
【００３０】
装置キャリアを所望の方位角ポジションへと動かすために、発電機によって生じた電気エネルギーを単独であるいは電気エネルギー貯蔵手段に依然として存在するエネルギーと共に(緊急停止リザーブを考慮して)使用できる。
【００３１】
装置キャリアを動かす際、その状況において、ローターが回転すると共に、ローターがその回転運動を制動しないかあるいはほとんど制動しないポジションへとローターブレードを動かすのが好ましい。
【００３２】
風力発電設備のポッドとパイロンとの間の継ぎ目においてケーブルはまた、ときどき撚りを戻されなければならず(なぜならポッドはその回転軸線を中心として同じ方向に複数回、回転しているからである)、この撚りを戻す作業は設備が停止しているときに定期的に実行される。この状況では、撚りを戻す作業を実施するために、ケーブルの撚りを戻すのに(すなわち３６０°以上の方位回転のために)必要なエネルギーは、今度は、ネットワークからのエネルギーとして得なければならない。風速が始動速度よりは高いが好ましくは基準速度よりは低いときに撚りを戻す操作を行うことも考えられる。そうした状況下で、ケーブルの撚りを戻すために必要なエネルギーを、別個の風力発電設備からなる風力パークに正確に供給でき、この風力発電設備はその電力を、撚りを戻す操作のためにネットワークからエネルギーを得る必要がないようにケーブルの撚りを戻す作業を実施しなければならない設備に対して直接供給する。
【００３３】
たとえば風速が５ｍ／ｓでは、エネルギー収量はどのような場合でもあまり多くはないが、装置ハウジングを回動させるのに必要なエネルギーを供給するにはたいてい十分である。
【００３４】
Enercon製の風力発電設備、たとえばE-40またはE-66型の風力発電設備において、電荷貯蔵装置が緊急停止処置のために各ローターブレードに設けられ、これは、Ultracap型(Epcos製)のものであり、これを用いて比較的大量のエネルギーを貯蔵でき、これはたいてい、１回限りの緊急停止、したがってローターブレードのフェザリングポジションへの変位を引き起こすのに十分なだけでなく、たとえば設備制御システム、方位角調整手段など他の設備コンポーネントに、やはり上記手法でエネルギーを供給するために、さらに多くのエネルギーを十分に供給できる。
【００３５】
風力発電設備または風力パークがたとえば電池のような別個のエネルギー貯蔵手段を備える場合、この電池からのエネルギーはまた、最初に、設備を始動するのに、あるいはそれに必要なエネルギーを供給するのに使用可能である。
【００３６】
単一の風力発電設備に小さな風車すなわちインペラーを設けることもまた可能であり、これは、他のエネルギー貯蔵手段によって電気エネルギーを十分に利用可能とできる限り、風力発電設備を始動するとき、必要なエネルギーの全部あるいはその一部を供給できる。
【００３７】
設備固有のエネルギーリザーブが始動操作のために十分ではない場合、電気エネルギーがネットワークから取り出されるのがその時だけであり、しかもネットワークから取り出されたエネルギーはそれゆえ全体として最小限に抑えられるよう、それは初めに使用される。
【００３８】
最後に、風力発電設備の通常運転中に、エネルギー貯蔵手段から取り出されるエネルギーは、エネルギー源(これは風力発電設備自身によって生み出される)から再度供給できる。
【００３９】
本出願ではエネルギー貯蔵手段に関する限り、これは、風力パーク内の特殊な発電機、たとえばディーゼル発電機、すなわち電気エネルギーを供給できる発電機とすることもでき、この電気エネルギーは、単一のあるいは複数の風力発電設備を始動させるためにネットワークから取り出す必要はない。
【００４０】
風力発電設備が小型風車すなわちタービン、たとえば約２５０ワットから３ｋＷまでの電力を供給する風車(そうした風車は事実上、風力発電設備のどこにでも、たとえばパイロン、ポッドなどに設けることができる)を備える場合、甚だ広範に変化する要因によってネットワーク自体から全くエネルギーを取り出すことがもはやできない場合に、簡単に風力発電設備に電力を供給することができる。だが風力発電設備はまた、たとえば警戒ライト(フラッシング・ライト)の作動のため、および／または調整および制御操作に関係する設備コンポーネントの操作のため、電気エネルギーを取り出すことにたびたび依存するので、(また、設けられたエネルギー貯蔵手段を充電するための)上記必要なエネルギーは小さな風車によって生み出すことができる。さらに、上記の通り、小さな風車はまた風力発電設備を完全にあるいは部分的に始動させるための電気エネルギーを提供するのにも使用できる。こうしたことは、たとえばローターブレードを調整する際に、全てのローターブレードが同時には調整されず、まず単一のローターブレードのみが調整される限り起こり得る。この結果、十分な風がある場合、設備自体はその時既に回転を始めており、その結果、風力発電設備自体によってその時生み出されるエネルギーは、他のローターブレードを所望の設定角へと調整するのにもさらに十分なものである。
【００４１】
本発明によるさらなる態様によって、個々の風力発電設備によって生み出されたエネルギーが、他の風力発電設備または複数の風力発電設備を運転時に設定するのに(たとえば正確な方位角を採ることができるようエネルギーを提供するために)利用にされるようになるだけでなく、無風期間が始まる場合(すなわちゼロまで低下し得る低い風速を伴う場合)、そして風力パークの風力発電設備が漸進的に停止する場合に、風力パークの風力発電設備が続いて異なる方向に向けられるように本発明に従ってそれがまた実行される。これは、一方で、完全な停止の直前に設備が所定のあるいは予め決定可能な方向に回転するよう制御システムが設備に設けられるという事実に基づいて、あるいは依然として回転しておりしたがってわずかな量の電気エネルギーを生み出している上記設備が、この設備が他のものと異なる方向を実現するよう他の設備の方位駆動システムを駆動するために電気エネルギーを使用するという事実に基づいて実現できる。
【００４２】
無風期間が続き、風がなくなるか、あるいは全ての設備がもはや電気エネルギーを全く生み出さない程度まで風速が低下した場合、多数の設備または多数の設備グループは風に対して異なる向きを呈する。
【００４３】
いま、再び強い風が生じ、スイッチオン速度以上の速度で吹き付ける場合、いくつかの設備は既に実質的に正しく風に関して方向付けられると共に、そうした設備についてのさらに完全な方位角調整を必要とせずに直ちに発電を開始できる。好ましくは、上記設備はその時に、他の設備の方位角を(風の方向に)まず正確に調整するのに使用されるエネルギーを生み出すことができる。
【００４４】
各別個の設備が異なる向きを呈するだけでなく、無風状況で風速がスイッチオン速度以下に低下した場合に多数の既定の設備がほとんど同じ方向を向くようにグループ様式でこれを実施できるようにすることが可能である、ということが分かるであろう。
【００４５】
いずれにしても、無風状態となった際にさまざまな設備に関して異なる風向配置を持つ上記実施形態は有利である。なぜなら、これによって、風が再び吹き始めたとき、風力パークの少なくとも一つの風力発電設備が大きな方位角調整を必要とせずに作動状態となることができる、ということが保証されるからである。
【００４６】
上記実施形態の変形例によれば、無風状態が生じた際に最初に停止する風力発電設備が、支配的な風向きに関して可能な限り正反対である方位を呈するようになる。この結果、無風状況が続く場合に、最後に停止した風力発電設備が最後に風が吹いてきた方向に留まるようになる。
【００４７】
さらなる変形例によれば、無風状況となった際に設備を向けることができる規定の好ましい方向が存在するようになる。この好ましい方向はたとえば、風が再び吹き始めたとき、すなわち無風期間が終結したとき、比較的高い確率で主風向から風が吹いてくるように、したがって非常の多くの風力発電設備がその方位に関してもはや全く新しく調整される必要がないような主風向とすることができる。
【００４８】
風力パーク管理システムすなわち適当なコンピューターは、無風状況が生じた際に風力発電設備の異なる方位配置に関して責任を負っている。風力パーク管理システムすなわちコンピューターは適当なプログラムを備え、このプログラムによって、個々に優勢である風向に依存して、さまざまな設備が異なる方位配置を呈するようになる。これは、それがただ何らかの設定された方位配置ではなく、特定の好ましい方向、たとえば四つの主方位点、北、東、南そして西であるように実施できる。したがって、たとえば風力パークの西向き設備は西に向けることができ、風力パークの北向き設備は北に向けることができ、風力パークの東向き設備は東に向けることができ、風力パークの南向き設備は南に向けることができる。風向方位同士の間の中間ポジション、たとえば北西、南西などもまた可能であることが分かるであろう。
【００４９】
したがって、風がスイッチオン速度以上の風速で再び吹き始めた際に、ある設備は直接風にさらされると共に、他の設備の風陰に位置しないということが、ほぼ１００％確実になる。このようにして全ての他の設備の復旧がまた促進される。
【００５０】
方位駆動手段は方位調整に使用するのに必要なだけでなく、それはまた設備の個々のローターブレードが他のものと非同期的に調整されることによって実施可能である。たとえば、三つのローターブレードのうち二つがフェザリングポジションにあり、もう一つのローターブレードが風と最大限に交わるように方向付けられた場合、それがたとえば９時のポジションあるいは３時のポジションで個々に配置される場所に正確に依存して、方位はまたローターブレードの熟練した調整作業によって調整でき、これには上記目的のために方位駆動装置の操作を必要とせず、またこの操作が、最大限の電気エネルギーがこの調整操作に必要でないよう適当な方位調整を支援することもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による方法を説明するための風力パークを示す図である。
【図２】本発明による風力パークを示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  風力パーク
１５  風向き
２１〜４０  風力発電設備
５０  風向追随調整装置
５１  風向計
【図１】
2006525453.tif 000003
【図２】
2006525453.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月4日(2005.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の風力発電設備を具備してなる風力パークを運転するための方法であって、
各風力発電設備の運転操作は、予め決定可能な最大値までのみネットワークから電力が取り出されるように制御され、かつ風力発電設備を始動するための電気エネルギーは、既に発電運転状態にある一つ以上の風力発電設備から取り出されることを特徴とする風力パークの運転方法。
【請求項２】
停止後、一つまたは複数の風力発電設備を始動させるため、単一の風力発電設備を始動させるのに必要なエネルギーのみが電力ネットワークから取り出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
運転操作を実行するために、前記風力発電設備は、個々の予め決定可能な時間だけ変位させられた少なくとも二つのグループ内で運転操作を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１のグループは単一の風力発電設備によって形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記運転操作を実施する風力発電設備の数は、前記運転操作のために使用される電力が前記風力パーク内でその時に生み出される電力以下に制限されるようなものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記運転操作に使用される電力は、前記風力パーク内で生み出される電力の予め決定可能な割合以下に制限されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
好ましくは、所定の運転操作のためのエネルギー要求の最も少ない風力発電設備が前記操作を実行することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
好ましくは、既定の風速で最も大量の電力を供給できる風力発電設備が始動させられることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の方法を実行するための手段によって特徴付けられた前記パークの制御のための中央装置を具備してなる風力パーク。
【請求項１０】
無動力式風向追随と共に常時励磁状態の風力発電設備によって特徴付けられる請求項９に記載の風力パーク。
【請求項１１】
風力発電設備に関連付けられた電気エネルギー貯蔵手段に貯蔵された電力は、停止後に、風力発電設備を始動させるのに消費されることを特徴とする風力発電設備。
【請求項１２】
前記電気エネルギー貯蔵手段は、電池、アキュムレータあるいはコンデンサであり、かつ風力発電設備の緊急停止のためにやはり通常必要とされるエネルギーは、好ましくは前記電気エネルギー貯蔵手段に貯蔵されることを特徴とする請求項１１に記載の風力発電設備。
【請求項１３】
十分な緊急停止予備が常に前記貯蔵手段内に保持されるよう、緊急停止操作のための貯蔵手段からのエネルギーの取り出しを制御する制御システムが設けられたことを特徴とする請求項１２に記載の風力発電設備。
【請求項１４】
単一のまたは複数の風力発電設備を始動させる際、前記風力パーク内の電気エネルギーは、単一のまたは一群の風力発電設備がまず始動させられるよう前記風力パークの前記中央制御システムによって制御され、前記ネットワークからの電流の取り出しはゼロまたは最小限であり、前記ネットワークから取り出される電気エネルギーは、始動のために必要なエネルギーと前記風力パーク内で依然として利用可能な電気エネルギーとの差であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の風力パーク。
【請求項１５】
５０ｋＷ以上の定格出力値を有し、かつ好ましくは風力発電設備のパイロンまたはポッドに設けられた、小型風車を備え、かつ前記風車は約２５０ワットまたは好ましくは３ｋＷまでの電力を供給でき、かつ前記風車からの前記エネルギーは、風力発電設備の停止時にこの設備のコンポーネントに供給するのに使用されることを特徴とする請求項１１に記載の風力発電設備。
【請求項１６】
無風状態となったとき前記風力発電設備は異なる方位点に向けられることを特徴とする請求項９、請求項１０および請求項１４のいずれか１項に記載の風力パーク。
【請求項１７】
既に停止した風力発電設備よりもさらに長時間にわたって電気エネルギーを生み出している前記風力発電設備によって生み出される電気エネルギーは、既に静止している風力発電設備の方位ポジションを調整するのに使用されることを特徴とする請求項１６に記載の風力パーク。
【国際調査報告】
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