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Title:
METHOD FOR OPERATING A WIND TURBINE, WIND TURBINE AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/029294
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a wind turbine (1), a wind turbine (1) designed to carry out the method, and a computer program product. The method according to the invention for operating a wind turbine (1), in which at least one measured value is observed over a predefined monitoring time period for the system start of the wind turbine (1) on request and the system start occurs only if the at least one measured value in the monitoring time period corresponds to defined specifications, is characterized by the fact that the at least one measured value is continuously stored in a data memory, wherein the storage time period in the data memory corresponds at least to the specified monitoring time period; and in the event of a request for a system start it is checked by means of the data memory whether the at least one measured value corresponds to the defined specifications (16) in the time before the request corresponding to the monitoring time period. The wind turbine (1) according to the invention and the computer program product according to the invention are designed to carry out this method.

Inventors:
SCHÄFER TOBIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/069439
Publication Date:
February 23, 2017
Filing Date:
August 16, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SENVION GMBH (DE)
International Classes:
F03D7/02
Foreign References:
US20070194574A12007-08-23
EP0008584A11980-03-05
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
GLAWE DELFS MOLLPARTNERSCHAFT MBB VON PATENT- UND RECHTSANWÄLTEN (DE)
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Claims:
Ansprüche

Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage ( 1 ) , wobei für den Anlagenstart der Windenergieanlage (1) auf Anfor¬ derung wenigstens ein Messwert über einen vorgegebenen Überwachungszeitraum beobachtet wird und der Anlagenstart nur dann erfolgt, wenn der wenigstens eine Messwert in dem Überwachungszeitraum definierten Vorgaben entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass

der wenigstens eine Messwert in einem Datenspeicher (13) kontinuierlich gespeichert wird, wobei der Spei¬ cherzeitraum im Datenspeicher (13) wenigstens dem vorgegebenen Überwachungszeitraum entspricht; und bei einer Anforderung für einen Anlagenstart anhand des Datenspeichers (13) überprüft wird, ob der we¬ nigstens eine Messwert in dem dem Überwachungszeit¬ raum entsprechenden Zeitraum vor der Anforderung den definierten Vorgaben (16) entspricht.

Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Datenspeicher (13) ein Ringspeicher (13 λ) ist.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

wenigstens zwei Messwerte kontinuierlich im Datenspeicher (13) gespeichert und bei einer Anforderung für einen Anla¬ genstart überprüft werden, wobei vorzugsweise für die we¬ nigstens zwei Messwerte unterschiedliche Überwachungszeit¬ räume und/oder Speicherzeiträume vorgegeben sind.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass im Datenspeicher (13) über einen Speicherzeitraum kontinuierlich Referenzdaten abgespeichert werden, wobei die Referenzdaten zur Plausibilisierung des wenigstens einen Messwertes geeignet sind und der Speicherzeitraum der Re¬ ferenzdaten wenigstens dem Überwachungszeitraum des zu plausibilisierenden, wenigstens einen Messwerts entspricht .

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

während des kontinuierlichen Speicherns oder bei der Überprüfung des wenigstens einen Messwerts bei Anforderung für einen Anlagenstart die im Datenspeicher (13) abzuspei¬ chernden oder abgespeicherten wenigstens einen Messwert und/oder Referenzdaten auf Plausibilität überprüft werden.

Verfahren nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

bei einem festgestellten Plausibilitätsmangel der Datenspeicher (13) geleert wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Plausibilisierung durch Überprüfung anhand von Maximal- und/oder Minimalwerten, und/oder von Gradienten, Mittelwerten und/oder Standartabweichungen erfolgt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Referenzdaten den Anstellwinkel der Rotorblätter (3) und/oder die Rotordrehzahl umfassen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der wenigstens eine Messwert wenigstens einen Messwert aus der Gruppe von Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Gondela¬ zimutposition, Turmkopfbeschleunigung, Turmschwingungssignale und/oder Temperatur der Umgebung oder einzelner Komponenten der Windenergieanlage (1) umfassen kann.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Überwachungszeitraum wenigstens 60 sec, vorzugsweise wenigstens 120 sec beträgt.

Windenergieanlage (1) umfassend einen Rotor (2) mit mehre¬ ren Rotorblättern (3) , der drehbar an einer drehbar auf einem Turm (5) angeordneten Gondel (4) angeordnet und mit einem in der Gondel (4) angeordneten Generator (7) zur Umwandlung von auf den Rotor (3) einwirkenden Windenergie in elektrische Energie verbunden ist, und eine Regelungsein¬ richtung (10) zur Regelung der Windenergieanlage (1) und deren Komponenten, wobei die Windenergieanlage (1) weiter¬ hin umfasst

wenigstens einen Sensor (11) zur Erfassung von wenigstens einem Messwert,

einen Datenspeicher zur kontinuierlichen Speicherung des wenigstens einen erfassten Messwertes für einen Speicherzeitraum, und

ein Überprüfungsmodul (12) zur Überprüfung bei einer Anforderung für ein Anlagenstart anhand des Datenspeichers, ob der wenigstens eine Messwert in dem ei¬ nem vorgegebenen Überwachungszeitraum entsprechenden Zeitraum vor der Anforderung definierten Vorgaben (16) entspricht, wobei der Speicherzeitraum wenigs¬ tens dem vorgegebenen Überwachungszeitraum entspricht, und die Regelungseinrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass die Windenergieanlage (1) nur gestartet wird, wenn das Ergebnis der Überprüfung durch das Überprüfungsmodul (12) positiv ist.

2. Windenergieanlage nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Datenspeicher (13) ein Ringspeicher (13 λ) ist.

3. Windenergieanlage nach Anspruch 12 oder 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Windenergieanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.

4. Computerprogrammprodukt umfassend Programmteile, welche, wenn geladen in einem Computer, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgelegt sind .

Description:
Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage, Windenergieanlage und Computerprogrammprodukt Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage, eine zur Durchführung des Verfahrens ausgebil ¬ dete Windenergieanlage sowie ein Computerprogrammprodukt.

Windenergieanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie umfassen in der Regel einen Rotor, der drehbar an einer Gondel angeordnet ist, wobei die Gondel wiederum drehbar auf einem Turm angeordnet ist. Der Rotor treibt ggf. über eine Rotor ¬ welle und ein Getriebe einen Generator an. Eine durch Wind induzierte Rotationsbewegung des Rotors kann so in elektrische Energie gewandelt werden, die dann über Umrichter und/oder

Transformatoren - je nach Bauart des Generators auch wenigs ¬ tens teilweise direkt - in ein elektrisches Netz eingespeist werden kann. Wird bei einer Windenergieanlage die Energieerzeugung bzw. die Einspeisung von Energie eingestellt, weil bspw. ein Fehler im Netz oder der Windenergieanlage vorliegt oder der Netzbetrei ¬ ber eine entsprechende Anforderung stellt, wird die Windener ¬ gieanlage in Leerlauf bzw. Trudelbetrieb versetzt.

Soll die Windenergieanlage nach Behebung des aufgetretenen Fehlers oder auf Anforderung des Netzbetreibers hin wieder in Betrieb genommen werden, werden im Stand der Technik regelmäßig die Windverhältnisse an der Windenergieanlage über einen gewissen Zeitraum nach Wegfall des Fehlers bzw. nach Eingang der Anforderung beobachtet. Eine entsprechende Überprüfung über einen Zeitraum von bspw. zwei Minuten ist erforderlich, um auszuschließen, dass allein aufgrund einer Böe eine für den Anlagenstart ausreichende Windgeschwindigkeit angenommen wird. Letzteres könnte bspw. der Fall sein, wenn zum Anlagenstart ausschließlich die momentan gemessene Windgeschwindigkeit überprüft würde. Da ein jeder Startvorgang einer Windenergie ¬ anlage eine nicht unerhebliche Belastung für einzelne Kompo ¬ nenten der Windenergieanlage darstellen kann, wird durch die Beobachtung der Windverhältnisse über einen gewissen Zeitraum vor dem tatsächlichen Anfahren des Rotors der Windenergieanlage sichergestellt, dass die Windenergieanlage nicht aufgrund einer Böe erfolglos versucht wird zu starten. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass nach Wegfall eines Fehlers der Windenergieanlage oder des Netzes bzw. nach Eingang einer Anforderung des Netzbetreibers ein gewisser Zeitraum bspw. von zwei Minuten oder mehr vergeht, bevor die Windenergieanlage tatsächlich angefahren wird, um elektrische Energie in das Netz einzuspeisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage, eine Windenergieanlage sowie ein Computerprogrammprodukt zu schaffen, bei der die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr oder nur noch in vermindertem Maße auftreten.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb ei ¬ ner Windenergieanlage gemäß dem Hauptanspruch, eine Windener- gieanlage gemäß dem Anspruch 10 sowie ein Computerprogrammpro ¬ dukt gemäß Anspruch 12. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Ge ¬ genstand der abhängigen Ansprüche. Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage, wobei für den Anlagenstart der Windenergie ¬ anlage auf Anforderung wenigstens ein Messwert über einen vor ¬ gegebenen Überwachungszeitraum beobachtet wird und der Anla- genstart nur dann erfolgt, wenn der wenigstens eine Messwert in dem Überwachungszeitraum definierten Vorgaben entspricht, wobei der wenigstens eine Messwert in einem Datenspeicher kontinuierlich gespeichert wird, wobei der Speicherzeitraum im Datenspeicher wenigstens dem vorgegebenen Überwachungszeitraum entspricht; und bei einer Anforderung für einen Anlagenstart anhand des Datenspeichers überprüft wird, ob der wenigstens eine Messwert in dem dem Überwachungszeitraum entsprechenden Zeitraum vor der Anforderung den definierten Vorgaben entspricht .

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Windenergieanlage umfas ¬ send einen Rotor mit mehreren Rotorblättern, der drehbar an einer drehbar auf einem Turm angeordneten Gondel angeordnet und mit einem in der Gondel angeordneten Generator zur Umwandlung von auf den Rotor einwirkenden Windenergie in elektrische Energie verbunden ist, und eine Regelungseinrichtung zur Regelung der Windenergieanlage und deren Komponenten, wobei die Windenergieanlage weiterhin umfasst wenigstens einen Sensor zur Erfassung von wenigstens nem Messwert, einen Datenspeicher zur kontinuierlichen Speicherung des wenigstens einen erfassten Messwertes für einen Speicherzeitraum und - ein Überprüfungsmodul zur Überprüfung bei einer Anforde ¬ rung für ein Anlagenstart anhand des Datenspeichers, ob der wenigstens eine Messwert in dem einem vorgegebenen Überwachungszeitraum entsprechenden Zeitraum vor der Anforderung definierten Vorgaben entspricht, wobei der Speicherzeitraum wenigstens dem vorgegebenen Überwachungszeitraum entspricht, und die Regelungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Windenergieanlage nur gestartet wird, wenn das Ergebnis der Überprüfung durch das Überprüfungsmodul positiv ist.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogrammprodukt umfassend Programmteile, welche, wenn geladen in einem Compu ¬ ter, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt sind.

Zunächst werden einige in Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Begriffe erläutert.

Mit „Anlagenstart" ist die Überführung einer Windenergieanlage in einen Produktionsbetrieb bezeichnet, bei dem kinetische

Energie des Windes in elektrische Energie, die ins Netz einge ¬ speist wird, umgewandelt wird. Eine Windenergieanlage speist vor einem Anlagenstart keine aus der kinetischen Energie des Windes erzeugte elektrische Leistung in das Netz ein. Die Windenergieanlage kann dabei vom Netz getrennt sein. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass eine Windenergieanlage vor einem Anlagenstart mit dem Netz verbunden ist und bspw. zur Regelung der Blindleistung im Netz verwendet wird. Typische Gründe, weswegen eine Windenergieanlage keine aus der kineti ¬ schen Energie des Windes erzeugte elektrische Leistung ein ¬ speist, können bspw. zu hohe oder zu niedrige Windgeschwindig ¬ keiten, Fehlfunktionen und technische Defekte der Windenergie- anläge, Netzfehler, Wartungs- und Reparaturarbeiten an der

Windkraftanlage oder im Verteilernetz, Schattenwurf oder Vereisung sein. In der Regel werden die Rotorblätter in einem solchen Fall in Fahnenstellung gedreht, sodass sich der Rotor nicht mehr oder nur noch mit einer geringen Drehzahl dreht (Trudeldrehzahl) . Auch ist nicht ausgeschlossen, dass der Rotor über eine Bremse festgestellt wird.

„Kontinuierlich speichern" bedeutet im Zusammenhang mit der Erfindung, dass die zu speichernden Messwerte durchgehend und unabhängig vom Betriebszustand der Windenergieanlage gespei ¬ chert werden, also sowohl während des Einspeisens von elektri ¬ scher Leistung durch die Windenergieanlage ins Netz als auch während der Zeiten, in denen die Windenergieanlage keine aus der kinetischen Energie des Windes erzeugte elektrische Leis- tung in das Netz einspeist.

Bei der „Anforderung zu einem Anlagenstart" kann es sich um eine von dem Betreiber der Windenergieanlage, dem Betreiber des Netzes, in welches die Windenergieanlage die von ihr er- zeugte elektrische Energie einspeist, oder von einem Strommak ¬ ler bei Direktvermarktung der Energie übermittelte Anforderung handeln. Es kann sich aber auch um eine automatisch generierte Anforderung handeln, die bspw. nach dem Beheben eines Fehlers in der Windenergieanlage oder im Netz, nach erfolgreichem Durchführen von Wartungs- und Reparaturarbeiten oder durch das Vorliegen geeigneter Windverhältnisse ausgelöst wird. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass bei einer Anforderung, eine Windenergieanlage zu starten, die für den Anlagenstart über einen gewissen Überwachungszeitraum zu beobachtenden Messwerte rückschauend vorhanden sind, sodass unmittelbar nach der Anforderung für einen Anlagenstart anhand der zuvor gespeicherten Messwerte die über die definierten Vorgaben festgelegten Grundvoraussetzungen für einen Anlagenstart erfüllt sind. Es ist also unmittelbar nach Erhalt der Anforderung für einen Anlagenstart möglich zu überprüfen, ob der angeforderte Anlagenstart durchgeführt werden kann. Die Wartezeit von bspw. zwei Minuten, wie sie im Stand der Technik regelmäßig benötigt wird, kann entfallen.

Grundsätzlich ist es möglich den Datenspeicher als Massenspeicher auszuführen. Es ist jedoch bevorzugt, wenn der Datenspeicher ein Ringspeicher ist. Ein „Ringspeicher" speichert Daten kontinuierlich in einem gewissen Zeitraum und überschreibt diese nach dem Ablaufen eines vorgegebenen Speicherzeitraums wieder. Dadurch wird der von Daten belegte Speicherplatz, die älter sind als der vorgegebene Speicherzeitraum, für neuere aktuellere Daten genutzt. Der Ringspeicher kann als Ringpuffer ausgeführt sein. Durch die Verwendung eines Ringspeichers kann auf aufwendige Speicherlogik oder große Massenspeicher, die längerfristig historische Daten aufzeichnen, verzichtet wer ¬ den .

Bei den definierten Vorgaben, die von dem wenigstens einen Messwert im Überwachungszeitraum eingehalten werden müssen, kann es sich bspw. um absolute oder relative Minimal- und/oder Maximalwerte handeln. Es ist aber auch möglich, dass Vorgaben hinsichtlich der maximal zulässigen Veränderung des wenigstens einen Messwertes über den Überwachungszeitraum bestehen. Ent- sprechende Vorgaben können durch eine maximal zulässige Sprei ¬ zung der Messwerte, einen maximal zulässigen Gradienten und/oder eine maximal zulässige Standartabweichung definiert sein. Es ist bevorzugt, wenn wenigstens zwei Messwerte kontinuier ¬ lich im Datenspeicher gespeichert und bei einer Anforderung für einen Anlagenstart überprüft werden. Dabei ist es möglich, dass der Überwachungszeitraum und/oder der Speicherzeitraum für die wenigstens zwei Messwerte jeweils gleich sind. Es ist aber auch möglich, dass der Überwachungszeitraum und/oder der Speicherzeitraum für jeden Messwert individuell festgelegt sind. Werden zwei oder mehr Messwerte für einen Anlagenstart überprüft, können die Vorgaben für die Messwerte auch kombi ¬ niert sein. So können bspw. die Vorgaben für einen Messwert von einem anderen Messwert abhängig sein, wobei diese Abhängigkeit zuvor definiert ist. Es sind auch komplexere Abhängig ¬ keiten für Vorgaben und/oder Messwerte möglich, die bspw. in Form einer (Un- ) Gleichung mit der Anzahl der Messwerte entsprechenden Anzahl an Variablen oder in Form von Kennlinien vorliegen kann.

Der wenigstens eine Messwert kann Informationen über die Umge ¬ bung der Windenergieanlage, bspw. die Windbedingungen, oder den Zustand der Windenergieanlage selbst widerspiegeln. Insbe- sondere kann der wenigstens eine Messwert wenigstens einen

Messwert aus der Gruppe von Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Gondelazimutposition, Turmkopfbeschleunigung, Turmschwingungssignale, Netzparameter (insbesondere Spannung und Frequenz) und/oder Temperatur der Umgebung oder einzelner Komponenten der Windenergieanlage umfassen. Der Messwert kann unmittelbar aus Daten eines Sensors, mit dem die fraglichen Informationen erfasst werden können, gewonnen werden. Eine evtl. Umrechnung der Sensordaten in Messwerte ist dabei nicht ausgeschlossen. Es ist auch möglich, dass der erfindungsgemäß vorgesehene Messwert ein Hybridmesswert ist, in dem verschiedene Informa ¬ tionen, wie bspw. Daten mehrerer Sensoren, gebündelt und/oder zusammengefasst sind.

Der Überwachungszeitraum für wenigstens einen Messwert kann wenigstens ca. 60 Sekunden, vorzugsweise wenigstens ca. 120 Sekunden betragen. Ein entsprechender Überwachungszeitraum kann bspw. für die Messung von Windrichtung und/oder Windge- schwindigkeit sinnvoll sein. Für andere Messwerte, bspw. die

Turmkopfbeschleunigung und/oder Turmschwingungssignale, können aber auch Überwachungszeiträume von ca. 10 Sekunden oder vorzugsweise ca. 20 Sekunden ausreichend sein. Es ist bevorzugt, wenn im Datenspeicher über einen Speicherzeitraum kontinuierlich Referenzdaten abgespeichert werden, wobei die Referenzdaten zur Plausibilisierung des wenigstens einen Messwertes geeignet sind und der Speicherzeitraum der Referenzdaten wenigstens dem Überwachungszeitraum des zu plau- sibilisierenden, wenigstens einen Messwertes entspricht. Bei den Referenzdaten kann es sich um Messwerte der Windenergieanlage bzw. um über Sensoren gewonnene Informationen handeln, die zwar selbst nicht bei einer Anforderung für einen Anlagenstart auf definierte Vorgaben hin überprüft werden müssen, die aber zur Plausibilisierung der Messwerte, die entsprechend überprüft werden müssen, geeignet sind. Bei den Referenzdaten kann es sich auch um extern zugeführte Daten, bspw. von einer von der Windenergieanlage gesondert ausgeführten Wettersta ¬ tion, handeln. Mit Hilfe der Referenzdaten kann überprüft wer- den, ob die kontinuierlich abgespeicherten Messwerte plausibel sind. Es ist auch möglich, dass die Referenzdaten und/oder die Messwerte untereinander für eine Überprüfung ihrer Plausibili- tat verwendet werden. Es ist auch möglich, die Messwerte un ¬ mittelbar mit Hilfe von Maximal- oder Minimalwerten, maximal zulässigen Gradienten, maximal zulässigen Standartabweichungen o.ä. unmittelbar, d.h. ggf. auch ohne Rückgriff auf Referenz- daten, zu plausibilisieren .

Die Überprüfung der Plausibilität der im Datenspeicher abzuspeichernden oder abgespeicherten Messwerte und/oder Referenzdaten kann bereits während des kontinuierlichen Speicherns o- der aber bei der Überprüfung des wenigstens einen Messwerts bei Anforderung für einen Anlagenstart erfolgen. Indem bereits während des Speicherns der Messwerte und/oder Referenzdaten deren Plausibilität überprüft wird, muss bei einer Anforderung für einen Anlagenstart keine - ggf. zeitaufwendige Plausibili- tätsprüfung - mehr durchgeführt werden, wodurch ein schnellerer Anlagenstart möglich wird. Wird eine Plausibilitätsprüfung erst bei Anforderung für einen Anlagenstart durchgeführt, las ¬ sen sich ggf. einfache Muster im Verlauf der Messwerte und/o ¬ der Referenzdaten, wie bspw. Pendelbewegungen o.ä., erkennen, die einem Anlagenstart entgegenstehen können.

Wird ein Plausibilitätsmangel festgestellt, ist bevorzugt, den Datenspeicher zu leeren. Gleichzeitig können - sofern möglich - die Sensoren für diejenigen Messwerte und/oder Referenzda- ten, für die ein Plausibilitätsmangel festgestellt wurde, re ¬ werden. Indem der Datenspeicher geleert wird, wird in der Regel die Überprüfung, ob der wenigstens eine Messwert den definierten Vorgaben entspricht, solange nicht positiv abgeschlossen werden können, bis der Überwachungsraum für diesen wenigstens einen Messwert im Datenspeicher vollständig mit Messwerten gefüllt ist. Insbesondere nach einer Re-Initialisierung der betroffenen Sensoren kann so wirksam verhindert werden, dass ein Anlagenstart auf Grundlage fehler ¬ hafter Messwerte und/oder Referenzdaten erfolgt.

Die Plausibilität von Messwerten und/oder Referenzdaten kann durch Überprüfung anhand von Maximal- und/oder Minimalwerten, und/oder von Gradienten, Mittelwert und/oder Standartabweichung erfolgen, wobei entsprechende Sollwerte in Abhängigkeit von anderen Messwerten und/oder Referenzdaten definiert sein können. Die entsprechenden Sollwerte sind vorgegeben.

Die Referenzdaten können bspw. den Anstellwinkel der Rotorblätter und/oder die Rotordrehzahl umfassen.

Die erfindungsgemäße Windenergieanlage ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Zur Erläuterung der Windenergieanlage sowie zu vorteilhaften Weiterbildungen der Windenergieanlage wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen . Auch zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Computerprogrammproduktes wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispiel- haft beschrieben. Es zeigen:

Figur 1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä ¬ ßen Windenergieanlage; und Figur 2: eine schematische Darstellung des Überprüfungsmoduls und des Datenspeichers der Windenergieanlage aus Figur 1. In Figur 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Windenergie ¬ anlage 1 dargestellt. Die Windenergieanlage 1 umfasst einen Rotor 2 mit mehreren, im Anstellwinkel verstellbaren Rotorblättern 3, der drehbar an einer Gondel 4 angeordnet ist. Die Gondel 4 ist wiederum drehbar auf einem Turm 5 angeordnet.

Der Rotor 2 treibt über die Rotorwelle ein Getriebe 6 an, wel ¬ ches auf seiner Abtriebseite mit einem Generator 7 verbunden ist. Eine durch Wind induzierte Rotationsbewegung des Rotors 2 kann so in elektrische Energie gewandelt werden, die dann ggf. über Umrichter (nicht dargestellt) und/oder Transformatoren 8 in ein elektrisches Netz 9 eingespeist werden kann.

Die Windenergieanlage 1 umfasst weiterhin eine Regelungsein ¬ richtung 10, die über nicht dargestellte Steuerleitungen mit den verschiedenen Komponenten der Windenergieanlage 1 verbunden ist, um diese zu steuern. Unter anderem ist die Regelungs ¬ einrichtung 10 dazu ausgebildet, den Rotor 2 durch Drehen der Gondel 4 gegenüber dem Turm 5 dem Wind nach auszurichten. Auch werden durch die Regelungseinrichtung 10 der Anstellwinkel der Rotorblätter 3 und die in das Netz 9 eingespeiste elektrische Leistung geregelt. Über Änderung des Anstellwinkels der Rotorblätter 3 und der in das Netz 9 eingespeisten elektrischen Leistung kann die Regelungseinrichtung 10 das Rotormoment bzw. das Generatormoment beeinflussen.

Die Regelungseinrichtung 10 ist mit verschiedenen Sensoren 11 verbunden, um die gewünschten Steuerungsaufgaben erfüllen zu können. Einer dieser Sensoren 11 ist der Windsensor 11 über den die Windrichtung und die Windgeschwindigkeit ermittelt werden kann. Weiterhin ist ein Beschleunigungssensor 11 λ λ mit der Regelungseinrichtung verbunden, mit dem die Turmkopfbe- schleunigung erfasst werden kann. Auch ist ein weiterer Beschleunigungssensor 11 λ λ λ auf ca. halber Höhe des Turmes 5 vorgesehen, mit dem auch allein durch den Beschleunigungssensor 11 λ λ nicht erfassbare Schwingungsmodi des Turmes 5 er- fasst werden können. Über den Spannungssensor 11 IV können Informationen über den Zustand des elektrischen Netzes 9 erfasst werden. Der Sensor ll v erfasst die Drehzahl des Rotors 2.

Daneben können noch weitere (nicht dargestellte) Sensoren 11 für die Gondelazimutposition - also die Winkelstellung der Gondel 4 gegenüber dem Turm 5 - oder den Anstellwinkel der Rotorblätter 3 vorgesehen sein. Die Sensoren 11 werden regelmäßig bereits für die allgemeine Steuerung der Windenergieanlage 1 durch die Regelungseinrichtung 10 vorgesehen.

Als Teil der Regelungseinrichtung 10 ist erfindungsgemäß ein Überprüfungsmodul 12 vorgesehen, welches mit einem Datenspei ¬ cher 13 verbunden ist. Die Regelungseinrichtung 10 bzw. das Überprüfungsmodul 12 ist derart ausgebildet, dass von wenigs ¬ tens einem der Sensoren 11 erfasste Daten kontinuierlich für einen Speicherzeitraum im als Ringspeicher 13 λ ausgeführten Datenspeicher 13 gespeichert werden.

Speist die Windenergieanlage 1 bspw. aufgrund eines Fehlers im Netz 9 oder in der Windenergieanlage 1 selbst keine aus der kinetischen Energie des Windes erzeugte elektrische Leistung in das Netz ein, erhält die Regelungseinrichtung 10 nach Behebung des entsprechenden Fehlers eine Anforderung, wieder zu starten. Für diesen Fall ist das Überprüfungsmodul 12 derart ausgebildet, anhand der im Ringspeicher 13 λ gespeicherten Daten zu überprüfen, ob ein Anlagenstart möglich ist. Anhand von Figur 2 wird nun die Funktionsweise von Überprü ¬ fungsmodul 12 und Ringspeicher 13 λ näher erläutert.

Der Ringspeicher 13 λ ist in Form mehrerer Ringpuffer aufgebaut und wird bspw. über die Regelungseinrichtung 10 oder über das Überprüfungsmodul 12 mit den Daten der Sensoren 11 für die Windgeschwindigkeit (Sensor 11 λ ), die Rotordrehzahl (Sensor ll v ) , die Turmkopfbeschleunigung (Sensor 11 λ λ ), die Beschleunigung auf halber Höhe des Turmes 5 (Sensor 11 λ λ λ ) und der Ro- tordrehzahl (Sensor ll v ) versorgt.

Diese Sensordaten werden in separaten Ringpuffern 14 im Ringspeicher 13 λ kontinuierlich - also unabhängig davon, ob die Windenergieanlage aus der kinetischen Energie des Windes er- zeugte elektrische Leistung in das Netz einspeist oder nicht - hinterlegt. Die Daten betreffend Windgeschwindigkeit und Ro ¬ tordrehzahl werden in den Ringpuffern 14 λ und 14 v , die jeweils einen Speicherzeitraum von 120 Sekunden aufweisen, gespeichert; die Turmbeschleunigungsdaten der Sensoren 11 λ λ und 11 λ λ λ werden in den Ringpuffern 14 λ λ und 14 λ λ λ mit einem Speicherzeitraum vom 20 Sekunden gespeichert.

Die in Figur 2 dargestellten Sektoren der Ringpuffer 14 verdeutlichen dabei lediglich die Länge des Speicherzeitraums der einzelnen Ringpuffer 14 in Sekunden, nicht jedoch die zeitliche Auflösung, in der die Daten der Sensoren 11 vorliegen.

Insbesondere die Daten der Sensoren 11 λ λ und 11 λ λ λ betreffend die Turmbeschleunigungsdaten liegen in einer hohen Auflösung von mehreren Messwerten pro Sekunde vor. Es ist auch möglich, dass die hochaufgelösten Turmbeschleunigungsdaten in einer

(nicht dargestellten) Sensordatenverarbeitung vorverarbeitet werden und nur Statussignale für die Turmbeschleunigung in einer gegenüber den hochaufgelösten Turmbeschleunigungsdaten niedrigeren Auflösung im Ringspeicher 13 λ gespeichert werden. Empfangene Daten werden jeweils an die Stelle der in Richtung 90 umlaufenden Pointer 15, 15 λ geschrieben, sodass nach einem vollständigen Umlauf eines Pointers 15, 15 λ die an einer

Stelle gespeicherten Daten durch neue Daten überschrieben werden. Die Umlaufgeschwindigkeiten der Pointer 15, 15 λ sind un- terschiedlich . So benötigt der Pointer 15 für einen Umlauf 120 Sekunden, der Pointer 15 λ lediglich 20 Sekunden.

Bei den in den Ringpuffern 14 14 λ λ und 14 λ λ λ hinterlegen Daten über die Windgeschwindigkeit sowie die Turmbeschleunigun- gen handelt es sich um Messwerte im Sinne der vorliegenden Erfindung, während die im Ringpuffer 14 v hinterlegten Daten Referenzdaten sind, die - wie nachfolgend erläutert - lediglich zur Plausibilitätsprüfung der anderen Daten, nicht jedoch zur unmittelbaren Überprüfung, ob ein Anlagenstart erlaubt ist, genutzt werden.

Erhält die Regelungseinrichtung 10 der keine aus der kineti ¬ schen Energie des Windes erzeugte elektrische Leistung in das Netz einspeisenden Windenergieanlage 1 eine Anforderung, wie- der zu starten, überprüft die Überprüfungseinheit zunächst die momentan in den Ringpuffern 14 λ und 14 v enthaltenen Daten auf Plausibilität . Dazu wird überprüft, ob die Windgeschwindigkei ¬ ten (Ringpuffer 14 λ ) zeitlich mit der Rotordrehzahl (Ringpuffer 14 v ) - die im Falle einer keine aus der kinetischen Energie des Windes erzeugte elektrische Leistung in das Netz einspei ¬ senden Windenergieanlage die Trudeldrehzahl ist - grundsätzlich über den gesamten Speicherzeitraum korrelieren. Ist dies nicht der Fall, kann dies ein Anzeichen dafür sein, dass wenigstens einer der Sensoren 11 λ oder ll v defekt ist. In diesem Fall wird ein Anlagenstart durch das Überprüfungsmodul 12 un ¬ terbunden und es kann eine Warnung - bspw. über ein nicht dar- gestelltes SCADA-System (Supervisory Control and Data Acquisi- tion System) - ausgegeben werden.

Ist die Überprüfung auf Plausibilität erfolgreich abgeschlos ¬ sen, wird anschließend durch das Überprüfungsmodul 12 über- prüft, ob die in den Ringpuffern 14 14 λ λ und 14 λ λ λ in dem Überprüfungsmodul 12 hinterlegten Messwerte die Vorgaben 16 erfüllen .

Zusätzlich oder alternativ kann die Überprüfung auf Plausibi- lität auch kontinuierlich, d. h. bereits beim Abspeichern der Daten, erfolgen. Fehlerhafte Sensoren 11 können so schneller erkannt werden. Lediglich der Fall eines korrupten Datenspeichers 13 ist dann erst beim Auslesen der Daten erkennbar. Für den Ringpuffer 14 λ wird überprüft, ob die dort hinterleg ¬ ten Messwerte über den gesamten Speicherzeitraum in einem von einem Minimal- und einem Maximalwert definierten Bereich liegen. Indem die Messwerte über den gesamten Speicherzeitraum überprüft werden, entspricht der Überwachungszeitraum für die Windgeschwindigkeit dem Speicherzeitraum, im dargestellten Ausführungsbeispiel also 120 Sekunden.

Die in den Ringpuffern 14 λ λ und 14 λ λ λ betreffend die Turmbe ¬ schleunigungen hinterlegten Messwerte werden über den gesamten Speicherzeitraum, der damit dem Überwachungszeitraum für die Turmbeschleunigungen entspricht, einem Analysemodul 17 in dem Überprüfungsmodul 12 zugeführt, wo aus den Messwerten die Energie in die einzelnen Eigenformen des Turmes 5 ermittelt wird. Für jede Eigenform ist dabei eine Vorgabe 16 für die ma ¬ ximale Schwingungsenergie vorhanden.

Entsprechen alle Messwerte in den Ringpuffern 14 14 λ λ und 14 λ λ λ über den jeweiligen Überwachungszeitrum den definierten Vorgaben 16, führt die von dem Überprüfungsmodul 12 durchge ¬ führte Prüfung zu einem positiven Ergebnis, woraufhin die Regelungseinrichtung 10 die Windenergieanlage 1 gemäß einem vor ¬ gegebenen Prozess anfährt. Ist die Prüfung negativ, wird die Windenergieanlage 1 zunächst nicht angefahren, und die vorbe ¬ schriebene Überprüfung der Messwerte wird solange durchge ¬ führt, bis die Prüfung erfolgreich abgeschlossen ist. Bei einem negativen Ergebnis der Prüfung kann auch ein entsprechender Hinweis- bspw. über ein nicht dargestelltes SCADA-System - ausgegeben werden.

Wird die oben beschriebene Überprüfung auf Plausibilität nicht erfolgreich abgeschlossen, werden sämtliche Daten in den Ringpuffern 14 λ und 14 v durch das Überprüfungsmodul gelöscht bzw. auf null gesetzt und gleichzeitig die Sensoren 11 λ und ll v re- In der Folge wird die zuvor beschriebene Über- prüfung der Messwerte aus Ringpuffer 14 λ wenigstens solange erfolglos bleiben, bis zumindest der Ringpuffer 14 λ wieder vollständig mit nach der Re-Initialisierung der Sensoren 11 und ll v gewonnenen Messwerten gefüllt ist.