DE3308566C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Windturbinenanlage der im Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Die Ausnutzung des Windes als billige Quelle für elektrische Energie hat offensichtlich den Nachteil der Abhängigkeit von den Windbedingungen. Um eine Windturbinenanlage zur Erzeu­ gung von elektrischer Energie brauchbar und wirtschaftlich nutzbar zu machen, ist es notwendig, den Betrieb der Wind­ turbine in einem breiten Bereich von Windbedingungen und für den größten Anteil der möglichen Zeit zu gewährleisten. Wind­ turbinen werden deshalb üblicherweise dort angeordnet (manch­ mal gebündelt in sog. Windenergiefarmen), wo die vorherr­ schenden Windbedingungen relativ günstig sind, d. h. wo eine ausreichende Windge­ schwindigkeit für eine möglichst lange Zeit verfügbar ist. Wenn jedoch der Wind eine ausreichende Stärke zur Erzeu­ gung von nutzbarer elektrischer Energie hat, ist er ge­ wöhnlich während eines beträchtlichen Anteils der Zeit böig.

Für eine wirksame Erzeugung von elektrischer Energie un­ ter Ausnutzung des Windes werden sehr große Blätter (Paa­ re von Blättern mit einer Gesamtlänge in der Größenord­ nung von 30 bis 100 m) an der Spitze von sehr hohen Tür­ men (mit einer Höhe zwischen 30 und 90 m) angebracht. Weil die Windturbine direkt mit der elektrischen Genera­ toranlage verbunden ist (über Getriebe und elastische Verbindungswellen), erfordert das Aufrechterhalten des Soll-Wertes der erzeugten elektrischen Energie (so daß die­ se zu der Gesamtenergie beitragen kann, die an ein elek­ trisches Versorgungsnetz abgegeben wird) das Beeinflussen des Blatteinstellwinkels, um die Auswirkungen von unvorhersag­ baren Windböen und Turbulenz auf die durch die Windturbi­ ne erzeugte Energie zu kompensieren. Es sind deshalb bereits Regeleinrichtungen geschaffen worden, um entweder das Soll- Rotorwellendrehmoment des Rotors oder die durch den Generator erzeugte Leistung zu überwachen und Veränderungen dieser Faktoren auszunutzen, um den Blatt­ einstellwinkel der Blätter so zu beeinflussen, daß die Nennleistung bei Windgeschwindigkeiten, die bei oder über der Nennwindgeschwindigkeit liegen, aufrechterhalten wird (statt der Begriffe Drehmoment und Leistung, die durch die Drehgeschwindigkeit des Generators in direkter Beziehung zu einander stehen, wird im folgenden auch einfach der Begriff elektrische Energie benutzt. Der maximale Effekt tritt auf, wenn die Blätter einen kleinen Blatteinstellwinkel haben (die Blattoberflächen sind im wesentlichen rechtwinklig zu der Rotorwelle), und der minimale Effekt tritt auf, wenn die Blätter ihren maximalen Winkel von ungefähr 90° haben (die Oberflächen sind grundsätzlich parallel zu der Rotorwelle, was als "Segelstellung" bezeichnet wird.

Eine Regeleinrichtung dieses Typs ist in der US-PS 41 93 005 beschrieben.

Ein hoher Windturbinenturm mit sehr großen Blättern, Wel­ len und Getrieben, elektrischem Generator und zugeordne­ ter Regelungs- und Schutzausrüstung, die an der Spitze des Turms angeordnet sind, ist notwendigerweise eine freitragend angeordnete Masse, die eine Steifigkeitskon­ stante und ein strukturelles Dämpfungsverhältnis hat. Ir­ gendeine Kraft wird die erste Eigenschwingungsfrequenz des Turms anregen.

Der Schub an den Blättern (verursacht durch den auf die Blätter parallel zu der Drehachse des Windturbinenrotors einwirkenden Wind) ist eine Kraft, die bestrebt ist, die Windturbinenanlage in Richtung des Windes zu beschleuni­ gen. Die Spitze des Windturbinenturms nimmt deshalb (im Beharrungszustand) eine Position ein, wo die Schubkraft durch die in dem Turmaufbau in Abhängigkeit von der Turm­ steifigkeit entwickelte Reaktionskraft ausgeglichen ist. Wenn sich die Windgeschwindigkeit ändert (z. B. wenn eine Bö auftritt), so wird dadurch die Gesamtkraft verändert, die auf die Ausrüstung an der Spitze des Turms ausgeübt wird, was zur Folge hat, daß sich der Turm in einer Rich­ tung parallel zu der Windkraft vor- und zurückbewegt (schwingt). Wenn die Windgeschwindigkeit unter der Ge­ schwindigkeit ist, bei der die Nennenergie erzeugt wird, kann der Blatteinstellwinkel fest eingestellt bleiben oder geringfügig beeinflußt werden, um die Ener­ gieerzeugung zu optimieren, wenn sich die Windgeschwin­ digkeit ändert. Bei einem festen (oder beinahe konstan­ ten) Blatteinstellwinkel wird der Schub (die Längswindkraft) an den Blättern mit zunehmender Windgeschwindigkeit in al­ len Fällen zunehmen, und deshalb wird jede Bewegung der Spitze des Turms eine positive aerodynamische Dämpfung auf den Turm ausüben (in demselben Sinne wie die struk­ turelle Dämpfung des Turms). In diesem Fall wird die Schwingung des Turms mit dessen erster Eigenschwingungsfrequenz auf eine Zusatzkraft aufgrund einer Windbö hin abgeschwächt und von geringer Bedeutung sein. Oberhalb der Nennwindge­ schwindigkeit (d. h. der Windgeschwindigkeit, bei der die Nennenergie erzeugt wird) reagiert die Regel­ einrichtung auf Veränderungen der erzeugten Energie, die durch Windböen oder Turbulenz verursacht werden, und verstellt den Blatteinstellwinkel derart, daß die erzeugte Energie konstant gehalten wird. Wenn bei konstant gehaltener Energie die Windge­ schwindigkeit zunimmt, nimmt der Schub ab. Daher führt die Blattverstellung auf eine Windbö hin, um die erzeugte Energie konstant zu halten, zu einem entgegengesetzten Zu­ satzschub, der deshalb so gerichtet ist, daß eine nega­ tive aerodynamische Dämpfung auf den Turm ausgeübt wird. Diese negative Dämpfung subtrahiert sich von der struk­ turellen Dämpfung des Turms und führt zu größeren Turm­ schwingungen. Bei Windturbinen, die für maximale Wind­ energieausnutzung und enge Regelung der erzeugten elektrischen Energie ausgelegt sind, kann die negative Dämpfung die strukturelle Däm­ pfung im Energieregelbetrieb übersteigen. Das ergibt insgesamt eine negative Dämpfung des Turms, so daß der Turm unstabil wird (die Turmbewegung nimmt mit jeder Pe­ riode derselben bei der ersten Eigenschwingungsfrequenz des Turms zu). In der Tat hat eine ausführliche Analyse gezeigt, daß die Wechselwirkung zwischen dem Turm und der Energie- Regelung zu einer starken Verschlechterung der Dauerfestigkeit des Turms von mehreren zehn Jahren auf größenordnungsmäßig wenige Jahre führen kann.

Eine Anfangsbetrachtung des Problems kann auf den Gedan­ ken führen, ein Kerbfilter zu benutzen, um die Blatteinstell­ winkelkorrektur bei einer Blatteinstellwinkelführungsfrequenz, die in Beziehung zu der ersten Eigenschwingungsfrequenz des Turms und der Ausrüstung desselben steht, stark zu beschnei­ den. Diese Lösung führt jedoch zu großen transienten Feh­ lern in der erzeugten Energie, und zwar wegen der Ver­ ringerung der Ansprechempfindlichkeit der Energiere­ geleinrichtung. Es ist außerdem bereits vorgeschlagen worden, eine zeitliche Änderung des Blatteinstellwinkels mit ei­ nem Signal zu verbessern, das aus der Turmbiegung gewon­ nen wird, um den Turm effektiv zu dämpfen, aus diesem Vorschlag ist jedoch nichts geworden.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Windturbinenanlage der eingangs genannten Art während der Regelung der erzeug­ ten Energie durch Verstellen des Blatteinstellwinkels, um durch Windturbulenz hervorgerufene Schwankungen der erzeug­ ten Energie zu minimieren, für eine zusätzliche positive Dämpfung des Turms zu sorgen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Gemäß der Erfindung verändert die Re­ geleinrichtung das Blatteinstellsignal zum Auf­ rechterhalten der Soll-Energie bei turbulentem Wind in Abhängigkeit von einem Signal, das die Längsbewegung des Turms parallel zu der Rotorachse angibt, derart, daß sich eine positive aerodynamische Dämpfung des Turms ergibt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Be­ schleunigungsmesser an der Spitze des Turms angeordnet, auf welchem der Rotor, die elektrische Generatoranlage, Steuer- und Regeleinrichtungen und weitere Vorrichtungen einer durch eine Windturbine angetriebenen elektrischen Generatoranlage angebracht sind. Das von dem Beschleuni­ gungsmesser abgegebene Beschleunigungssignal wird gefil­ tert und an die Blattverstellvorrichtung als eine korrektive Blatteinstellsignal­ komponente angelegt, die, wenn sie zu dem Blatteinstell­ signal addiert und integriert wird, eine positive Dämpfung des Turms bewirkt. In weiterer Ausgestaltung der Erfin­ dung wird das Beschleunigungsmesserausgangssignal durch ein Bandpaßfilter geleitet, bevor es bei der Erzeugung eines Blatteinstellsignals benutzt wird, um Fremdsignale zu eliminieren, die mit Frequenzen auf­ treten können, welche für die Regeleinrichtung nicht von Inte­ resse sind.

Durch die Erfindung werden effektiv Zusatz- oder inkre­ mentelle Schwubveränderungen durch Zusatz- oder inkremen­ telle Änderungen des Blatteinstellwinkels erzeugt, der als Er­ gebnis von Windböen auftritt, welche bei der ersten Eigen­ schwingungsfrequenz des Turms mit der Geschwindigkeit an der Spitze des Turms in Phase sind, wodurch sie als positi­ ver Dämpfungsschub wirken. Die Erfindung erfordert zwar eine zusätzliche Bewegungsmeßvorrichtung (Beschleunigungs­ messer) auf dem Turm, es wird aber auf relativ einfache Weise eine zusätzliche positive Dämpfung bei der ersten Eigenschwingungs­ frequenz des Turms erzielt, und zwar praktisch ohne nachteilige Auswirkung auf die Erzeugung der elektrischen Soll-Energie.

Die Signalverarbeitung kann dabei in Abhängigkeit von der Anlage auf analoge oder digitale Wei­ se vorgenommen werden, indem diskrete, zweckbestimmte Hardwareelemente oder geeignete Programmeinstellungen in einem zur Regelung der erzeugten elektrischen Energie benutzten Computer, wie beispielsweise einem Mikroprozessor, verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Windturbinenanlage zum Erzeugen von elektrischer Energie.

Es wird ein Ausführungsbeispiel der Windturbinenanlage beschrie­ ben, die mit einer Regeleinrichtung versehen ist, wie sie in der oben erwähnten US-PS 41 93 005 beschrieben ist. Eine allgemeine Beschreibung der Regeleinrichtung, die in dieser US-Patentschrift beschrieben ist, erfolgt zuerst un­ ter Bezugnahme auf die hier in der Zeichnung mit den Be­ zugszahlen 10-104 bezeichneten Komponenten, die die gleichen wie in der genannten US-Patentschrift sind; die in Klammern angegebenen Figuren sind die Figuren der genann­ ten US-Patentschrift. Anschließend werden Ausführungsbei­ spiele der Erfindung in bezug auf die mit den Bezugs­ zahlen 1-9 bezeichneten Komponenten beschrieben.

Gemäß der Zeichnung hat der Rotor der als Beispiel gewählten Wind­ turbinenanlage zwei diametral entgegengesetzte, gleiche Blätter 10, die insgesamt eine Länge in dem Bereich zwischen 30 m und 100 m habe und an einem Turm 12 befestigt sind. Die mechanischen Komponenten, Steuereinrichtungen und die Ausrüstung für die elektrische Energieerzeugung, die der Windturbine zugeordnet sind, sind in einer Gondel 14 ent­ halten, die auf dem Turm 12 befestigt ist. Der Aufbau von Windturbinen und die Zusatzausrüstung für diese, wie bei­ spielsweise Giersteuereinrichtungen zum Ausrichten der Blätter in den vorherrschenden Wind, sind bekannt und werden hier nicht weiter beschrieben.

Die Blätter 10 sind an einer Nabe 16 befe­ stigt, die über eine Welle 18 mit der elek­ trischen Generatoranlage 20-32 verbunden ist, welche ein Getriebe, einen Synchrongenera­ tor, Ausrüstung zum Verbinden des Generators mit einer Be­ lastung (wie beispielsweise dem Stromversorgungsnetz ei­ nes Stromversorgungsunternehmens) und eine Phasensynchro­ nisierschaltungsanordnung enthalten kann. Die elektrische Generatoranlage 20-32 liefert ein Off/On-Line-Signal auf einer Signalleitung 34, das angibt, ob der Gene­ rator an das Stromversorgungsnetz angeschlossen ist.

Eine Regeleinrichtung 36 , die insgesamt in Fig. 3 der genannten US-Patent­ schrift dargestellt ist, gibt ein Blatteinstellsignal BR an eine elektrohydraulische Blatt­ verstellvorrichtung 38 über eine Leitung 40 ab. Die Blattverstellvorrichtung 38 bewirkt mittels des Blatteinstellsignals BR auf der Leitung 40, daß die Blätter 10 einen Blatteinstellwinkel (BP in dem genannten US-Patent) er­ halten, bei dem die erzeugte Ist-Energie gleich der Soll-Energie ist.

Signale, die die Augenblicksbetriebsparameter der Wind­ turbine angeben, werden der Regel­ einrichtung 36 zugeführt. Ein Rotordrehzahl­ meßwandler 46, der der Nabe 16 zugeordnet ist, liefert ein Rotordrehzahlsignal NR auf einer Leitung 48. Ein ähnlicher Meßwandler 50, der mit der Welle des Synchrongenerators verbunden ist, liefert ein Generator­ drehzahlsignal NG auf einer Leitung 52. Ein Drehmoment­ meßwandler 54, der Dehnungsmesser enthalten kann und an der Welle 18 angeordnet ist, liefert ein Wellendrehmomentsignal QS auf einer Leitung 56. Die Regel­ einrichtung 36 wird außerdem mit mehreren festen oder variablen Soll-Signalen versorgt, die eine Soll- Leerlaufrotordrehzahl, Grenzwerte der Rotorbeschleuni­ gung und -abbremsung angeben, und ein Start/Stop-Si­ gnal, das angibt, wann die Windturbine in Betrieb oder in Segelstellung und im wesentlichen stationär sein soll. Diese Signale sind mit Bezug auf Fig. 2 des genannten US- Patents ausführlicher beschrieben. Ein Windgeschwindig­ keitsfühler 74, der an der Gondel 14 angeordnet ist, liefert ein Signal, das die mittlere Windgeschwindigkeit VW angibt, auf einer Leitung 76.

Wenn die Windturbine nicht in Betrieb ist, sind die Blät­ ter 10 auf ihren maximalen Einstellwinkel (90°) einge­ stellt, so daß sie in Segelstellung sind. Die Blätter wer­ den daher im wesentlichen kein Drehmoment auf die Nabe 16 ausüben. Wenn die Windturbine in Betrieb gesetzt wer­ den soll, veranlaßt ein Startsignal, daß Leerlauf-, Anlauf- und Abschaltsteuereinrichtungen 78-94 (in dem ge­ nannten US-Patent so bezeichnet und mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 dieses US-Patents ausführlicher beschrieben) allmäh­ lich den Blatteinstellwinkel verkleinern, so daß der Rotor und der Generator auf Nenndrehzahlbedingungen beschleunigt werden, ohne daß die Blätter in den Strömungsabriß ge­ langen oder große Beschleunigungsbeanspruchungen hervorgerufen werden. Nachdem der Rotor mit einer Winkelgeschwindigkei läuft, die in der gewünschten Beziehung zu der Frequenz der erzeugten elektrischen Energie steht, was notwendig ist, kann die Drehzahl etwas verändert werden, bis die elektrische Generatoranlage 20-32 in Synchronismus mit der Frequenz des Stromversorgungsnetzes ist, mit dem der Ge­ nerator schließlich verbunden wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Steuerung von den Leerlauf-, Anlauf- und Ab­ schaltsteuereinrichtungen 78-94 auf eine Wellendrehmoment­ regeleinrichtung 100 (die ausführlich mit Bezug auf Fig. 6 des genannten US-Patents beschrieben ist) umgeschal­ tet. Wenn die Windturbine abgeschaltet werden soll, geht die Steuerung wieder auf die Leerlauf-, Anlauf- und Ab­ schaltsteuereinrichtungen 78-94 über, die veranlassen, daß die Blätter in Segelstellung gebracht werden, ohne daß beim Abbremsen übermäßige Beanspruchungen hervor­ gerufen werden. Gemäß der Beschreibung in dem genannten US-Patent ist das Mindestblatteinstellwinkeländerungssignal BMN auf der Leitung 95 so, daß eine Änderung des Blatt­ einstellwinkels verursacht wird, die notwendig ist, um eine feste zeitliche Änderung der Rotorwinkelbeschleuni­ gung während des Anlaufs aufrechtzuerhalten, um die richtige Winkeldrehgeschwindigkeit während des Leerlaufs aufrechtzuerhalten und um eine feste zeitliche Änderung der Rotorwinkelverzögerung während der Abschaltung auf­ rechtzuerhalten.

Wenn die elektrische Generatoranlage 20-32 phasensyn­ chron mit der Spannung des Netzes ist (d. h. dieselbe Frequenz, Amplitude und Phase hat), wird die Anlage mit dem Netz verbunden, und es erscheint ein Signal auf der Leitung 34, das angibt, daß die Windturbine on-line ist. Der Übergang zwischen On-line-Betrieb und Off-line-Be­ trieb erfolgt durch einen Betriebsartwähler 96 (der aus­ führlicher mit Bezug auf Fig. 7 in dem genannten US-Patent beschrieben ist), der auf das Off/On-line-Signal auf der Leitung 34 an­ spricht. Wenn das erfolgt, legt der Betriebsartwähler 96 ein Wellendrehmomentblatteinstellwinkeländerungssi­ gnal BQ auf einer Leitung 98 (ohne Berücksichtigung der Verbesserung nach der Erfindung, die im folgenden be­ schrieben ist) an eine Leitung 102 an, wo es zu dem Soll- Blatteinstellwinkeländerungssignal BR wird; wenn aber die Windturbine off-line ist, bewirkt das Nicht­ vorhandensein des Signals auf der Leitung 34, daß die Leitung 102 das Mindestblatteinstellwinkeländerungssignal BMN von der Leitung 95 empfängt. Wenn die Windturbine on-line ist, ist das Wellendrehmomentblatteinstellwinkeländerungs­ signal BQ auf der Leitung 98 so, daß der Windturbine maximale Energie bis zu der Nennenergie bei allen Windgeschwindigkeiten zwischen Ein- und Abschaltung ent­ nommen wird; bei den Nennwindgeschwindigkeiten wird das Signal auf der Leitung 98 verändert, um die erzeugte elektrische Energie auf dem Soll- Wert (Nennwert) zu halten.

Das Soll-Blatteinstellwinkeländerungssignal BR auf der Leitung 102 wird in das Blatteinstellsignal BR auf der Leitung 40 mittels eines Integrators 104 umge­ wandelt (der mit Bezug auf Fig. 8 in dem genannten US-Pa­ tent ausführlicher beschrieben ist). Der Integrator 104 enthält Einrichtungen zum Begrenzen der zeitlichen Ände­ rung des Signals auf der Leitung 40 sowie zum Begrenzen der maximalen positiven und negativen Größe desselben.

Bis hierher ist die Beschreibung eine Zusam­ menfassung der oben erwähnen US-Patentschrift. Die nachteilige Kopplung zwischen dem Turm 12 bei dessen erster Eigenschwingungs­ frequenz und der Regeleinrichtung 36, die bis hier­ her beschrieben worden ist, wird durch die Erfindung ab­ geschwächt, indem zusätzliche Signalkomponenten vorgesehen werden, die bewirken, daß zusätzliche Schubveränderungen in Phase mit der Geschwindigkeit der Spitze des Turms sind, wodurch eine zusätzliche, positive aerodynamische Däm­ pfung des Turms bewirkt wird. Das hilft, jede Turm­ schwingung zu dämpfen, die durch Störungen der Bela­ stung der Blätter und die entsprechende Korrektur des Blatteinstellwinkels, wie sie durch unvorhersagbare Windturbu­ lenz verursacht werden, hervorgerufen wird.

Als Bewegungsmeßvorrichtung ist ein Beschleunigungsmesser 1 so angebracht, daß sei­ ne empfindliche Achse parallel zu der Rotorwelle der Windturbine ist, und das Ausgangssignal des Beschleuni­ gungsmessers auf einer Leitung 2 wird an ein Bandpaß­ filter 4 angelegt, dessen Ausgangssignal über eine Lei­ tung 6 an einen Verstärker 7 angelegt wird, dessen Aus­ gangssignal über eine Signalleitung 8 an einen Summier­ verstärker 9 angelegt wird, in welchem das gefilterte Be­ schleunigungssignal zu dem Wellendrehmomentblatteinstellwinkel­ änderungssignal BQ auf der Leitung 98 addiert wird.

Der Beschleunigungsmesser 1 kann von einer Bauart sein, wie sie zum Messen von niedrigen Beschleunigungen be­ nutzt wird, wie beispielsweise Vibrationen oder Schwin­ gungen in Gebäuden, Türmen, Brücken und dgl. Ein solcher Beschleunigungsmesser hat eine eingebaute Löschfiltercharakteristik, die einen Teil der Funktion des Bandpaßfilters 4 erfüllt; in einem solchen Fall ist ein Verzögerungsfilter (statt des Bandpaßfilters 4) geeignet. Es können jedoch auch an­ dere Modelle ohne Löschfilter benutzt werden, indem ein vollständiges Bandpaßfilter 4 benutzt wird. Der Zweck des Bandpaßfilters besteht darin, jedes Ansprechen auf langfristige, stationäre Aus­ gangssignale des Beschleunigungsmessers (wie beispiels­ weise eine langfristige Nulldrift) sowie auf Hochfrequenz­ komponenten (Harmonische und Rauschen), die alle für das Steuern der Turmdämpfung nutzlos sind, zu eliminieren. Bei einem großen Turm des beschriebenen Typs kann das Bandpaßfilter ein Filter erster Ordnung (oder höherer Ordnung, bei Bedarf) sein, mit Knickpunkten von 0,1 rad/s und 1,0 rad/s und mit einem Durchlaßbereichsmittelpunkt bei 0,3 rad/s. Der obere Knickpunkt kann etwas unterhalb der ersten Eigenschwingungsfrequenz des Turms liegen; die Knickpunkte können so eingestellt werden, daß sich ein maximales erwünsch­ tes Ansprechen ergibt (einschließlich Phaseneinstellung des bei der Turmbewegung hervorgerufenen Drehmoments). Ein 10-Sekunden-Löschfilter in Reihe mit einem 1-Sekun­ den-Verzögerungsfilter kann geeignet sein. Der Verstärker 7 hat eine Verstärkung KZ, die so gewählt ist, daß sich das gewünschte Ansprechen ergibt. Das Filter 4 und die Verstärkung 7 können in einem Computerprogramm realisiert werden.

Andere Bewegungsmeßvorrichtungen (beispielswei­ se optische Vorrichtungen) können statt des Beschleuni­ gungsmessers 1 benutzt werden, vorausgesetzt, daß das die Bewegung angebende Signal derselben geeignet verarbei­ tet wird, um Beschleunigungseingangssignal an dem Summierverstärker 9 zu ergeben; oder es könnte statt des­ sen ein Geschwindigkeitssignal mit dem Blatteinstellsignal BR auf der Leitung 40 summiert werden. Die Windturbinenanlage kann auch in Off-line-Be­ trieb verwendet werden. Es ist lediglich erforderlich, ein Blatteinstellsignal geeigneter Größe und Phase in bezug auf die Turmbewegung zu liefern, so daß eine zusätzliche positive aerodynamische Dämpfung des Turms 12 erfolgt.

Claims (4)

1. Windturbinenanlage zum Erzeugen von elektrischer Energie, mit:
einem Turm;
einem auf dem Turm angeordneten Rotor mit Blättern, die um eine Achse drehbar sind, und mit einer Blatt­ verstellvorrichtung; und
einer Regeleinrichtung zum Liefern eines Ist-Energie- Signals, das den Ist-Wert der durch die Windturbinen­ anlage erzeugten Energie angibt, zum Liefern eines Soll-Energie-Signals, das den Soll-Wert der erzeugten Energie angibt, und zum Abgeben eines Blatteinstell­ signals an die Blattverstellvorrichtung als Funktion der Differenz zwischen dem Ist-Energie-Signal und dem Soll-Energie-Signal;
gekennzeichnet durch:
eine Bewegungsmeßvorrichtung (1), die auf dem Turm (12) in der Nähe des Rotors (10, 16) angeordnet ist und ein Bewegungssignal (2) liefert, das die Bewegung des Turms parallel zu der Blattdrehachse angibt;
wobei die Regeleinrichtung (36) eine Einrichtung (4, 7, 9) enthält, die das Blatteinstellsignal in Abhängigkeit von dem Bewegungssignal verändert.

2. Windturbinenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewegungsmeßvorrichtung einen Be­ schleunigungsmesser (1) aufweist und daß die Regel­ einrichtung (36) eine Einrichtung (4, 7, 9) enthält zum Liefern des Blatteinstellsignals als Integralfunktion des Bewegungssignals.

3. Windturbinenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewegungsmeßvorrichtung einen Be­ schleunigungsmesser (1) aufweist und daß die Regel­ einrichtung (36) eine Einrichtung (4, 7, 9) enthält zum Liefern des Blatteinstellsignals als eine Integralfunktion der Summation des Bewegungssignals mit einem Signal, das die Differenz zwischen dem Ist-Energie-Signal und dem Soll-Energie-Signal angibt.

4. Windturbinenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Regeleinrichtung (36) eine Ein­ richtung (4) enthält zum Liefern des Blatteinstellsignals als bandpaßgefilterte Funktion des Bewegungssignals, wobei der Durchlaßbereich der gefilterten Funktion Signale der ersten Eigenschwingungsfrequenz des Turmes (12) durchläßt.