RS54942B1 - Postupak za upravljanje vetroelektranom i vetroelektrana - Google Patents

Postupak za upravljanje vetroelektranom i vetroelektrana

Info

Publication number
RS54942B1
RS54942B1 RS20160572A RSP20160572A RS54942B1 RS 54942 B1 RS54942 B1 RS 54942B1 RS 20160572 A RS20160572 A RS 20160572A RS P20160572 A RSP20160572 A RS P20160572A RS 54942 B1 RS54942 B1 RS 54942B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
wind
revolutions
rotor
certain
determinable
Prior art date
Application number
RS20160572A
Other languages
English (en)
Inventor
Oliver Sievers
Karsten Warfen
Original Assignee
Senvion Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=45581823&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RS54942(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Senvion Gmbh filed Critical Senvion Gmbh
Publication of RS54942B1 publication Critical patent/RS54942B1/sr

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0276Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling rotor speed, e.g. variable speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • F03D7/042Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32Wind speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/321Wind directions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/325Air temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

Pronalazak se odnosi na postupak upravljanja vetrogeneratorom, koji obuhvata jedan rotor sa najmanje jednom elisom i sistem za upravljanje, kao i na vetrogenerator, koji obuhvata rotor sa najmanje jednom elisom ijedan sistem za upravljanje.
Vetrogeneratori sa elisama rotora i horizontalnom osovinom rotora predstavljaju prepreku za leteće životinje. Dok rotor rotira može doći do sudaranja tih životinja sa elisama rotora sa smrtnim ishodom. Budući da službe za izdavanje dozvola za projektovanje za lokacije vetrogeneratora i vetroparkova sa više vetrogeneratora uzimaju u obzir da li zaštićene životinje, a naročito određene vrste slepih miševa, žive, ili se gnezde gnezde ili razmnožavaju na datoj lokaciji, često se dešava da se građevinske dozvole za vetrogeneratore ili vetroparkove ne izdaju ili se izdaju samo pod strogim uslovima. Zbog toga, u oblastima u kojima se mogu očekivati slepi miševi, vetrogeneratori noću moraju potpuno da se isključe tako da se izbegne opasna rotacija elisa rotora vetrogeneratora.
Potpuno isključivanje vetrogeneratora tokom noćnih sati dovodi do značajnih perioda neaktivnosti kada generatori ne mogu proizvoditi energiju i stoga su neekonomični.
Iz dokumenta WO 2007/038992 Al je poznat postupak za regulaciju rada vetrogeneratora. gde se najmanje jedna prostorna zona oko vetrogeneratora nadzire odgovarajućim uređajem za detekciju i gde u slučaju ulaska letećeg objekta određene vrste, a posebno slepih miševa, u nadzirano područje, uređaj za detekciju generiše signal, na osnovu koga se podešava najmanje jedan radni parametar vetrogeneratora, kao što je podesivi ugao vetra za elisu rotora. Odgovarajući senzorski sistem je skup i sklon smetnjama, pa bi isključivanja u mnogim slučajevima mogla da se obave i ako u nadziranu zonu nije ušla nijedna životinja zaštićene vrste.
DE 10 2005 046 860 Al opisuje postupak regulacije vetrogeneratora gde se prostorna zona oko vetrogeneratora nadzire pomoću odgovarajućeg uređaja za detekciju. U slučaju ulaska letećeg objekta određene vrste, a posebno slepih miševa, u nadzirano područje, uređaj za detekciju generiše signal, na osnovu koga se menja najmanje jedan radni parametar vetrogeneratora, a posebno broj obrtaja rotora. Osim toga, na elisama rotora se može predvideti i ultrazvučni predajnik koji bi ultrazvučnim emisijama rasterivao slepc miševe.
U dokumentu DE 10 2007 025 314 Al se ističe vetrogenerator kod koga su, radi zaštite letećih životinja od elisa rotora u pokretu, na elisama rotora montirani lokalni izvori zvuka. Emitovani spektar zvuka se bira tako da ga leteće životinje mogu lokalizovati i udaljiti od elise.
Osim toga, u dokumentu DE 10 2005 007 471 Al je objavljen sistem za isključivanje vetrogeneratora. U zavisnosti od datuma, vremena, položaja rotora i sunca, proračunava se i proverava senka koju baca rotor, gde se proverava da li ona pada na teren ili stambene objekte, odnosno da li pulsirajuća senka koju generiše rotirajući rotor ne zaklanja dati teren ili stambene objekte.
Cilj ovog pronalaska je da se obezbedi jednostavan i pouzdani postupak, kao i odgovarajući vetrogenerator, uz efikasnu zaštitu slepih miševa i što je moguće manji gubitak efikasnosti.
Ovaj cilj se rešava postupkom za upravljanje vetrogeneratorom, koji sadrži rotor sa najmanje jednom elisom rotora i sistem za upravljanje, i koji je razrađen tako da se radi zaštite slepih miševa redukuje broj obrtaja rotora u kumulativnoj zavisnosti od faktora okoline, kao što su osvetljenost okoline, kalendarski datum, brzina vetra i temperatura okoline.
Stoga se, shodno pronalasku, đefinišu najmanje četiri promenljive okoline, koje moraju da ispune posebne, definisane uslove, pre smanjivanja broja obrtaja rotora. Ovi uslovi se moraju ispuniti kumulativno, odnosno svi istovremeno, pre aktiviranja redukcije broja obrtaja. Promenljive okoline, definisane na ovaj način, uglavnom osvetljenost okoline, kalendarski datum, brzina vetra i temperatura okoline, su promenljive od kojih zavise navike letenja zaštićenih životinja. Tako, na primer, slepi miševi lete pri manjoj osvetljenosti, u periodu neposredno pre i posle izlaska sunca ili određeno vreme nakon zalaska sunca. Kalendarski datum se bira zato što slepi miševi ulaze u zimski san i aktivni su prvenstveno tokom leta. Brzina vetra se koristi zato što su slepi miševi manje aktivni ili neaktivni pri jakom vetru. Temperatura okoline se takođe bira tako da odgovara aktivnostima letenja slepih miševa.
Poželjno je da se redukcija broja obrtaja aktivira kada osvetljenost okoline padne ispod određene ili odredive granične vrednosti osvetljenosti. kada kalendarski datum leži u određenom ili odredivim opsezima datuma, kada je brzina vetra ispod određene ili odredive granične brzine vetra i kada je temperatura okoline iznad određene ili odredive granične temperature. Granične vrednosti za osvetljenost, kalendarski datum, brzinu vetra i temperaturu okoline zavise od određene vrste zaštićenih životinja, odn. slepih miševa, jer pokazuju različite navike letenja. Granična vrednost osvetljenosti se, na primer, može definisati tako da odgovara onoj osvetljenosti pri kojoj životinje aktivne u sumrak započinju aktivnost letenja. Opseg datuma odgovara, na primer. letnjim mesecima. a posebno periodu od proleća do jeseni, u kome su slepi miševi uobičajeno aktivni u blizni vetrogeneratora ili vetroparka.
Kao rnerna vrednost vetrogeneratora poželjno se koristi aktuelna prosečna vrednost brzine vetra, npr. prosečna vrednost u vremenu od 10 minuta. Granične brzine vetra mogu da se kreću u opsegu od 3 m/s do 15 m/s, a posebno u opsegu od 5 m/s do 12 m/s, a posebno poželjno oko 9 m/s. Granične temperature se poželjno kreću u opsegu između 3 °C i 20 °C, poželjno između 5 °C i 15 °C, a posebno poželjno oko 8 °C.
U daljoj razradi se došlo do postupka gde se redukcija broja obrtaja vrši samo ako je dodatno izmeren intenzitet padavina ispod određene ili odredive granične vrednosti padavina. Veći intenzitet padavina takođe sprečava slepe miševe da lete, a isto se odnosi i na njihov poželjan plen, male insekte, koji takođe ne lete pri jakim padavinama. Granična vrednost intenziteta padavina je poželjno od 0,1 l/h po kvadratnom metru do 15 l/h po kvadratnom metru, a posebno poželjno oko3 l/h po kvadratnom metru. Granične vrednosti moraju da se prilagode prema specifičnoj vrsti.
Ukoliko je poznat položaj kolonije slepih miševa ili drugih zaštićenih vrsta životinja u odnosu na položaj vetrogeneratora ih vetroparka, redukci ja broja obrtaja se vrši samo ako se i smer vetra i/ili orijentacija vetrogeneratora. a posebno gondole, kreće u okviru određenog ili odredivog opsega uglova. Ovaj opseg uglova se proteže u smeru kolonije slepih miševa ili drugih zaštićenih vrsta životinja i obuhvata ugaoni sektor u kome se može očekivati nailazak letećih životinja. Ovaj opseg uglova zavisi od lokalnih okolnosti. Merna vrednost smera vetra je takođe poželjna kao srednja vrednost dobijena za određeni vremenski interval, poželjno od 5 do 30 minuta, a posebno poželjno oko 10 minuta.
Redukcija broja obrtaja se poželjno obustavlja najkasnije nakon određenog ili odredivog vremenskog intervala. Odgovarajući vremenski interval je poželjno od dva do pet sati, još poželjnije od dva i po sata do tri i po sata, a posebno poželjno tri sata. Ovo približno odgovara aktivnosti letenja slepih miševa i treba da se izabere u zavisnosti od vrste.
Poželjno je da se postojeća redukcija broja obrtaja obustavi kada brzina vetra prekorači graničnu brzinu vetra za određenu ili odredivu vrednost margine brzine vetra, kada temperatura okoline padne ispod određene ili odredive vrednosti margine temperature, kada izmereni intenzitet padavina prekorači graničnu vrednost padavina za određenu ili odredivu vrednost margine padavina ili kada se smer vetra i/ili orijentacija vetrogeneratora promeni za više od određene ili odredive margine graničnog ugla. U svakom od ovih slučajeva, verovatnoća aktivnosti letenja zaštićenih vrsta životinja, a posebno slepih miševa, se u velikoj meri smanjuje. Vrednosti margina, koje se mogu označiti i kao histerezis vrednosti. definišu marginu verovatnoće sa kojom se već aktivne životinje mogu prilagoditi pogoršanim uslovima okoline i vratiti u svoju koloniju, odn. stanište. Vrednost margine brzine vetra se kreće, na primer, između 0,01 m/s i 2 m/s, poželjno 0.5 m/s. Vrednost margine temperatura kreće se između 0,1 °C i 4 °C, poželjno 0,5 °C. Vrednost margine padavina poželjno se kreće od 0,01 l/h/m<2>do 0,5 l/h/m<2>, a posebno poželjno oko 0,05 l/h/m". Nadzor padavina je poželjan sa vremenima nadzora kraćim od jednog sata. npr. u 10-minutnim intervalima. Granične vrednosti tada moraju da se prilagode u odgovarajućoj meri. Margina graničnog ugla se poželjno kreće u opsegu između 0,5° i 15°, poželjno između 1 i 10°, a posebno poželjno oko 5°.
Da bi se odredila osvetljenost pri kojoj se aktivira redukcija broja obrtaja rotora, poželjno je planirati da se za određivanje osvetljenosti okoline koristi fotosenzor. a posebno senzor sumraka. Ovo ima tu prednost da se određuje osvetljenost nezavisno od vremenskih usiova. na koju životinje reaguju, jer se osvetljenost smanjuje ranije ako je nebo oblačno, odnosno kasnije ako nema oblaka. Fotosenzori i senzori sumraka su ekonomične komponente.
Alternativno ili dodatno uz ovo, poželjno je planirati da se osvetljenost okoline određuje tako što se na osnovu geografskih parametara lokacije vetrogeneratora određuje trenutak lokalnog izlaska i zalaska sunca, gde se redukcija broja obrtaja rotora vrši u određenom ili odredivom vremenskom intervalu, koji započinje pre ili u trenutku lokalnog izlaska ili zalaska sunca i završava nakon lokalnog izlaska i/ili zalaska sunce, gde veći đeo vremenskog intervala obuhvata vreme pre lokalnog izlaska sunca i/ili nakon lokalnog zalaska sunca. U tom slučaju se na osnovu geografskih parametara lokacije, dakle na osnovu geografske širine i dužine, određuje precizan trenutak izlaska i/ili zalaska sunca. Ovo je takođe mera osvetljenosti. Pri tom posebno treba uzeti u obzir da izlazak, odn. zalazak sunca uopšte nije definisan kao trenutak kada Sunce dodirne ili prelazi liniju horizonta, već liniju koja je na 50 ugaonih minuta, odn. 0,0145 lučnih minuta ispod horizonta. Izlazak, odn. zalazak sunca se dakle može izračunati na osnovu geografske širine i geografske dužine vetrogeneratora. Odgovarajući proračuni su poznati. Jednostavna formula za određivanje vremena izlaska, odn. zalaska sunca može se naći npr. na http://lexikon.astronomie.info/zeit-gleichung .
Tipičan vremenski interval za koji se broj obrtaja rotora smanjuje, je npr. 20 minuta pre zalaska sunca do 3 sata i 40 minuta nakon zalaska sunca. Ove vrednosti važe sa obrnutim redosledom i za izlazak sunca. Ovde se mogu koristiti i drugačije vrednosti u zavisnosti od vrste životinja. Ovde treba uzeti u obzir i lokalno vreme, kako bi se odredili vremenski intervali pre ili posle izlaska, odn. zalaska sunca.
Određivanje osvetljenja pomoću fotosenzora, a posebno pomoću senzora sumraka, u okviru ovog pronalaska može da se kombinuje i sa određivanjem osvetljenja okoline na osnovu proračuna trenutka lokalnog zalaska ili izlaska sunca, tako što se provera fotosenzora vrši samo u očekivanom vremenskom prozoru za izlazak i/ili zalazak sunca, na primer do dva sata pre zalaska sunca (početak) ili nakon izlaska sunca (kraj).
Proračun trenutka lokalnog izlaska i/ili zalaska sunca poželjno se vrši najmanje za svaki dan u opsegu datuma. Na taj način će svakodnevno uvek biti na raspolaganju aktuelni trenutak izlaska i/ili zalaska sunca.
Poželjno je da se rotor usled redukcije broja obrtaja skoro potpuno ili potpuno zaustavi. Takvom velikom redukcijom broja obrtaja se značajno smanjuje opasnost od sudaranja za ugrožene vrste životinja.
Redukcija broja obrtaja poželjno se vrši okretanjem elise rotora ili elisa rotora u smeru zavetrine, odnosno pomeranjem karakteristike broj obrtaja - obrtni moment ili broj obrtaja - snaga u smeru većeg obrtnog momenta ili veće snage. Okretanje elisa rotora u smeru zavetrine znači da će elise rotora uzimati manje ili nula energije vetra i na taj način više neće pogoniti. Broj obrtaja rotora time se efikasno redukuje. Takođe. pomeranjc karakteristike u smeru većeg obrtnog momenta ili snage znači pojačano kočenje rotora smanjivanjem snage i odgovarajuće kočenje rotora i smanjenje broja obrtaja usled toga. Poslednja alternativa ima prednost kontinuiranog smanjenja snage pri smanjenom broju obrtaja rotora.
Cilj ovog pronalaska se rešava i uz pomoć vetrogeneratora, koji obuhvata rotor sa najmanje jednom elisom rotora i sistem za upravljanje, gđe je sistem za upravljanje realizovan tako da smanjuje broj obrtaja u skladu sa opisanim postupkom shodno pronalasku. Vetrogenerator shodno pronalasku tako ima iste karakteristike i prednosti kao postupak shodno pronalasku.
Poželjno je da se planira fotosenzor, posebno senzor sumraka, pomoću koga se može meriti osvetljenost okoline.
Takođe je poželjno da se planira senzor padavina pomoću koga se može meriti intenzitet padavina.
I, konačno, vetrogenerator shodno pronalasku u daljoj razradi ima zazore i/ili otvore na vetrogeneratoru, koji se zaptivaju pomoću labirint zaptivača, četkastih zaptivača, obodnih gumenih zaptivača i/ili žicanih rešetki sa Širinom otvora manjom od 10 mm, a posebno zazor između baze elise i sistema za okretanje, zazor između sistema za okretanje i gondole ili zazor između gondole i tornja, ulazi za rashladni vazeluh, otvori za servisiranje i/ili otvori za kran. Ove zazore i navedene otvore slepi mišev, barem kada su vetrogeratori u slanju mirovanja, slepi miševi rado koriste kao sklonište, gde se pri svakom pokretanju vetrogeneratora ove životinje izlažu smrtnoj opasnosti. Labirint zaptivači, četkasti zaptivači. obodni gumeni zaptivači i/ili žičane rešetke sa malom širinom otvora sprečavaju ulazak ovih životinja u otvore vetrogeneratora. Labirint zaptivači se baziraju na principu da se zazor zatvara zavojima ili uglovima i krivinama komplementarnim obliku profila bočnih zidova, kroz koje životinje ne mogu da prođu. Ovaj način zaptivanja je osim toga i beskontaktni, tako da je posebno pogodan za zaptivanje zazora između međusobno pokretnih komponenti vetrogeneratora.
Navedena svojstva, prednosti i karakteristike navedenih predmeta pronalaska, odn. postupka shodno pronalasku i vetrogeneratora shodno pronalasku, važe bez ograničenja i za svaki drugi predmet prema pronalasku.
U daljem tekstu je dat opis pronalaska na osnovu primera realizacije i crteža, koji se ne ograničava samo na opštu koncepciju pronalaska, a za sve detalje koji nisu pojašnjeni u tekstu treba pogledati crteže. Opis crteža:
SI. 1 Sematski prikaz vetrogeneratora shodno pronalasku
SI. 2 Sematski prikaz sistema za upravljanje shodno pronalasku
SI. 3 Sematski prikaz lokalne situacije vetroparka i kolonije slepih miševa
SI. 4a, b Sematski prikazi uticaja smerova vetra na rad vetrogeneratora
SI. 5 Sematski prikaz primera postupka shodno pronalasku
Na sledećim slikama su korišćeni uvek isti ili ekvivalentni elementi, odn. odgovarajući delovi su označeni brojevima tako da nijedan deo nema novu numeraciju.
Na si. 1 je prikazan vetrogenerator shodno pronalasku 10. On se sastoji od jednog tornja 1 1 na čijem vrhu je postavljen rotor 12 sa centralnom giavčinom motora 13 i tri elise rotora 14. Šematski je prikazan tako daje na području rotora 12, odn. u području neprikazane gondole koje je pokriveno giavčinom motora 13, postavljeno više senzora. Pri tom se radi o senzoru sumraka 15, na primer fotosenzoru, senzoru brzine vetra 16, senzoru temperature 17, senzoru smera vetra 18 i senzoru intenziteta padavina 19. Uz pomoć ovih senzora 15 do 19 mere se promenljive okoline, na osnovu kojih se može proceniti aktivnost letenja zaštićenih životinja, na primer slepih miševa. Na osnovu ovih promenljivih okoline, kada one ukažu na moguću aktivnost letenja zaštićenih životinja, smanjuje se broj obrtaja rotora 12 kako bi se za zaštićene životinje izbegla opasnost od sudaranja.
Na si. 2 je prikazan sistem za upravljanje 21 vetrogeneratorom 10 koji je sematski prikazan na si. 1. On dobija podatke merenja od senzora sumraka 15 ili alternativno od modula za proračun položaja sunca, od senzora brzine vetra 16. senzora temperature 17, senzora smera vetra 18, senzora intenziteta padavina 19, kao i senzora 20 koji opisuje orijentaciju gondole.
Tri poslednje pomenuta senzora su na slici prikazana isprekidanom linijom zato što se radi o opcionim i dodatnim senzorima za sistem upravljanja shodno pronalasku radi zaštite slepih miševa. Senzor 20 je poželjno senzor koji omogućava apsolutno upućivanje gondole, npr. u odnosu na sever.
Kad se sve izmerene promenljive okoline, uključujući internu kalendarsku funkciju, nađu u opsegu parametara koji ukazuje na aktivnost letenja ugroženih letećih životinja, sistem za upravljanje 21 obaveštava jedinicu za upravljanje uglom elise da elise rotora treba da preusmeri u smeru zavetrine. Na taj način se svaka elisa rotora 14 sklanja sa vetra, tako da od vetra uzima samo malo energije ili uopšte ne uzima energiju, usled čega se koči rotor 12. Alternativno, jedinici za upravljanje generatorom (nije prikazana) može da se naloži da generator reguliše prema karakteristici pomerenoj u smeru veće snage ili većeg obrtnog momenta. 1 na ovaj način se smanjuje broj obrtaja rotora.
Na si. 3 je prikazan deo geografske karte. U levom delu geografske karte nalazi se vetropark 30, čije granice su označene „crta-tačka"' linijom. Kao primer su prikazana dva vetrogeneratora 10 u vetroparku 30. Izvan granica vetroparka se nalazi kolonija slepih miševa 31. Kada nema vetra, slepi miševi se kreću u području letenja 32, koje je centrirano u oko kolonije slepih miševa 31. Pri jakom vetru, čiji je smer označen strelicom 33, područje letenja 32 se proširuje na područje letenja 34, koje se proteže u smeru vetroparka 30. Spoljni deo produženog područja letenja 14 preseca područje vetroparka 30.
Takođe, na si. 3 je sa dve pune linije prikazano granično ugaono područje 35, koje radi jednostavnosti prikaza počinje u centru vetroparka 30 i definiše sektor koji je centriran na koloniju slepih miševa. Ugaono područje oko kolonije slepih miševa 31 je toliko veliko da u potpunosti obuhvata na si. 3 prikazano područje letenja 32 kada nema vetra. Osim toga, isprekidanom linijom 36 je označena margina graničnog ugla, koja je đefinisana sa obe strane konkretnog graničnog ugaonog područja 35 i koja je od značaja za isključivanje režima redukovanog broja obrtaja. Kao merna vrednost se, na primer, može uzeti 10-minutna prosečna vrednost smera vetra ili orijentacije gondole.
Granično ugaono područje 35 i margina graničnog ugla su posebno važni za kriterijum smera vetra, ali i za orijentaciju gondole vetrogeneratora 10. Kada je gondola usmerena u ovom smeru, odnosno kada smer vetra leži u graničnom ugaonom području, neophodno je računati sa pojavom slepih miševa iz kolone slepih miševa 31 u vetroparku 30. U tom slučaju je potrebna redukcija broja obrtaja rotora vetrogeneratora 10. Orijentacija gondole se može koristiti i direktno kao merna vrednost, budući da se podatak o smeru vetra dobija dosta kasnije i inertno, dok oprema za određivanje smera vetra obavi merenja.
Na si. 4a) i 4b) su sematski prikazane dve situacije u kojima je kolonija slepih miševa 31 udaljena od poželjne oblasti letenja 32. a između njih se nalazi vetrogenerator 10 ili vetropark. Smer letenja 37 slepih miševa od njihove kolonije 31 do područja letenja 32 uglavnom ne zavisi od smera vetra 33. Ako je smer vetra 33, kao što je prikazano na si. 4a), u istom ili suprotnom smeru od smera letenja 37 slepih miševa, tada su vetrogeneratori 10 maksimalno okrenuti prema slepim miševima, pa je i opasnost od sudaranja tada maksimalna. U ovoj situaciji, broj obrtaja rotora mora da se smanji radi zaštite slepih miševa. Međutim, ako je smer vetra 33 poprečan na smer letenja 37, kao na si. 4b), tada su slepi miševi samo malim delom usmereni na vetrogeneratore 10, usled čega se opasnost od sudaranja smanjuje. Za smer vetra prikazan na si. 4b), broj obrtaja rotora tada se manje smanjuje ili se uopšte ne smanjuje.
Na si. 5 je Sematski prikazan tok postupka prema pronalasku. Pomoću oznaka 40 i 41 su predstavljena radna stanja u normalnom režimu rada 40 i režimu rada 41 sa redukcijom broja obrtaja. Van godišnjih perioda letenja, uvek se koristi normalni režim rada. Ako je uključen režim posmatranja, od normalnog režima rada 40 kreće niz upita koji pri svakom potvrdnom odgovoru „Da" („Yes") vodi do aktiviranja režima rada 41 sa redukcijom broja obrtaja.
Niz upita se sastoji od upita 51, odnosno da li se dan u godini D nalazi u godišnjem opsegu dana u kome postoji aktivnost letenja slepih miševa. Kada je godišnji opseg dana aktivnosti slepih miševa potvrđen za upit 51, sledi upit 52 o tome da li je osvetljenost pala ispod granične vrednosti osvetljenja Hgra„. Ako je to slučaj, sledi upit 53 kojim se određuje da li je brzina vetra V ispod odgovarajuće granične vrednosti brzine V„rmi. Ako je i to slučaj, sledi upit 54 kojim se određuje da li je temperatura okoline T iznad donje granične temperature Tgran- Ako je i ovo slučaj, sledi upit 55 kojim se određuje da lije intenzitet padavina N ispod granične vrednosti padavina Vgraj1.
Kada su ovi uslovi ispunjeni, sledi upit 56 kojim se određuje da li smer vetra R upada u ugaono područje, npr. ugaono područje 35. Dodatno ili alternativno tome, takođe se postavlja pitanje da lije orijentacija gondole GOr unutar odgovarajućeg ugaonog područja.
Tek kada se na sve ove upite, od 51 do 57, odgovori sa „da", aktivira se radno stanje 41 sa redukcijom broja obrtaja. Ako se samo jedna od promenljivih iz jednog od upita 51 do 57 nalazi van odgovarajućeg opsega, onda se postupak prekida i ostaje u normalnom režimu rada 40, koji do tog trenutka nije ni bio napuštan. Nakon kraćeg, posebno određenog ili odredivog vremenskog intervala ili neposredno nakon prethodnog ciklusa upita, ponovo se izvršava ciklus sa nizom upita. Nije prikazano da se ovi upiti, sve dok je podešen normalan režim rada, izvršavaju u okviru određenog vremenskog prozora u toku dana, kada se uglavnom očekuje aktivnost letenja. Ovaj vremenski prozor može da potraje od dva do pet sati, a poželjno oko 3 sata. Prikazane korake upita treba shvatiti samo kao primer, jer se svi ovi uslovi mogu proveriti u jednom upitu (AND kombinacija).
Ako se podesi režim 41 sa redukcijom broja obrtaja, onda se tokom njegovog trajanja proverava da li režim sa redukovanim brojem obrtaja 41 može ponovo da se napusti i ponovo podesi normalni režim rada 40. Ovo ima za cilj da se poveća efikasnost, a da se pri tom ne ugroze slepi miševi i druge zaštićene životinje, pošto se proverava da li uslovi još uvek ukazuju na aktivnost letenja određenih životinja.
Tako se u prvom upitu 61 proverava da li je vremenski interval, u kome se radi u režimu 41 sa redukovanim brojem obrtaja, istekao. Ako je to slučaj, sistem se ponovo vraća na normalni režim rada 40. Ako to nije slučaj, onda se prelazi na sleđeći niz upita od 63 do 67. Upit 63 provera da li je brzina vetra V u međuvremenu prekoračila vrednost koja predstavlja zbir granične brzine vetra V„rani vrednosti margine brzine vetra Vmargjna. Ako je to slučaj, sistem se vraća u normalni režim rada 40. Ako to nije slučaj, izvršava se upit 64, gde se proverava da li je temperatura okoline u međuvremenu pala ispod vrednosti koja odgovara razlici granične temperature Tgrani vrednosti margine temperature okoline Traargma- Ako je to slučaj, sistem se vraća u normalni režim rada 40.
Ako to nije slučaj, izvršava se upit 65 kojim se proverava da li je intenzitet padavina N u međuvremenu prekoračio vrednost koja predstavlja zbir granične brzine padavina V„,aili vrednosti margine padavina Nmargjna. Ako je to slučaj, sistem se vraća u normalni režim rada 40. Ako to nije slučaj, izvršava se upit 66, gde se proverava da li je smer vetra u međuvremenu izašao iz graničnog ugaonog područja 35 za vrednost margine 36. Ako je to slučaj, onda se sistem vraća u normalni režim rada 40. Ako to nije slučaj, izvršava se upit 67. gde se proverava da li je orijentacija gondole u međuvremenu izašla iz graničnog ugaonog područja 35 za vrednost margine 36. Ako je to slučaj, sistem se vraća u normalni režim rada 40. Ako to nije slučaj, ciklus upita se vraća u režim rada sa redukovanim brojem obrtaja 41.
Sema toka je data samo kao primer. Upiti se, naravno, mogu postaviti i sa drugačijim logičkim redosledom ili se mogu međusobno kombinovati.
Kombinacija upita treba da bude takva da se na upite od 51 do 54 mora kumulativno odgovoriti sa „Da", dok se kod ostalih upita 55 do 57, na primer, na samo jedan ili dva mora odgovoriti sa „Da" da bi se promenilo radno stanje 40, 41. U okviru ovog pronalaska je obuhvaćeno i ponderisanje pojedinačnih upita u odnosu na njihovu indikativnu funkciju u pogledu aktivnosti letenja zaštićenih životinja i promena radnog stanja kao reakcija na prekoračenje određenih ili ođredivih graničnih uslova na osnovu ponderisane sume. Ovo se može kombinovati sa upitima za datum, osvetljenost, brzinom vetra i temperaturom, koji moraju biti kumulativno ispunjeni. Na sličan način se mogu kombinovati i upiti od 63 do 67, tako da, na primer, napuštanje samo jednog parametara indikovanog za područje letenja nije dovoljno, već je neophodno njihovo ponderisanje ili kumulativni zbir.,
Takvo ponderisanje omogućava da se izvrši matematička procena rizika od sudaranja, koji mora ostati ispod određene granične vrednosti. Takva granična vrednost se, na primer. može kretati u opsegu od 1 do 5 sudaranja godišnje po vetrogeneratoru, odn. vetroparku.
Sva navedena svojstva, kao i pojedinačna svojstva navedena samo na crtežima, koja su objavljena u kombinaciji sa drugim svojstvima, treba smatrati samo svojstvima, i u kombinaciji, za potrebe pronalaska. Oblici realizacije shodno pronalasku mogu se izvesti sa pojedinačnim svojstvima ili sa kombinacijom više svojstava.
Lista oznaka
10 Vetrogenerator
11 Toranj
12 Rotor
13 Glavčina rotora
14 Elisa rotora
15 Senzor sumraka
16 Senzor brzine vetra
17 Senzor temperature
18 Senzor smera vetra
19 Senzor intenziteta padavina
20 Orijentacija gondole
21 Sistem za upravljanje
22 Jedinica za upravljanje uglom elise
30 Vetropark
31 Kolonija slepih miševa
32 Područje letenja kada nema vetra
33 Smer vetra
34 Područje letenja kada ima vetra
35 Granično ugaono područje
36 Margina graničnog ugla
37 Smer letenja
40 Normalni režim rada
41 Režim rađa sa redukcijom broja obrtaja
51 Provera: Dmin < D < Dnm?
52 Provera: H < Hgran.
53 Provera: V < Vgran
54 Provera: T<>>Tgran
55 Provera: N < Ngran
56 Provera: R u okviru opsega uglova
57 Provera: GOr u okviru opsega uglova
61 Provera: Isticanje vremenskog intervala
63 Provera: V<>>Vgren<+>Vmm
64 Provera: T<<>Tgran- Tmarg
65 Provera: N<>>Vgran<+>Nmargilia
66 Provera: R van opsega uglova uklj. marginu 67 Provera: GOr van opsega uglova uklj. marginu D Dan u godini
Dmin Datum početka
Dmax Datum završetka
H Osvetljenost
HgranGranična vrednost osvetljenosti
V Brzina vetra
Vgra,, Granična brzina vetra
Vmargiiia Vrednost margine brzine vetra.
T Temperatura okoline
TgranGranična temperatura
Tma/gina Vrednost margine temperature okoline
N Intenzitet padavina
VgranGranična vrednost padavina
Nmargina Vrednost margine padavina
R Smer vetra
GOr Orijentacija gondole

Claims (15)

1. Postupak za upravljanje vetrogeneratorom (10), koji sadrži rotor (12) sa najmanje jednom elisom rotora (14) i sistem za upravljanje (21),naznačen time dase radi zaštite slepih miševabroj obrtaja rotora u kumulativno) zavisnosti od promenljivih okoline, kao što su osvetljenost okoline (H), kalendarski datum (D), brzina vetra (V) i temperatura okoline (T).
2. Postupak shodno patentnom zahtevu 1,naznačen time dase redukcija broja obrtaja aktivira kada osvetljenost okoline (H) padne ispod određene ili odredive granične vrednosti (Hegran-), kada kalendarski datum (D) leži u određenom ili odredivim opsezima datuma (Dmin do Dmax), kada je brzina vetra (V) ispod određene ili odredive granične brzine vetra (Vgran) i kada je temperatura okoline (T) iznad određene ili odredive granične temperature (Tgran).
3. Postupak shodno patentnom zahtevu 1 ili 2.naznačen time dase redukcija broja obrtaja vrši samo ako je dodatno izmeren intenzitet padavina (N) ispod određene ili odredive granične vrednosti padavina (Ngran).
4. Postupak shodno patentnom zahtevu 1 do 3, naznačentime dase redukcija broja obrtaja vrši samo ako je dodatno izmeren smer vetra (R) ili orijantacija vetrogeneratora (GOr) u okviru određenog ili odredivog ugaonog područja (35).
5. Postupak shodno jednom od patentnih zahteva 1 do 4.naznačen time dase kao redukcija broja obrtaja obustavlja najkasnije nakon isteka određenog ili odredivog vremenskog intervala.
6. Postupak shodno patentnim zahtevima l do 5, naznačen time da se postojeća redukcija broja obrtaja obustavlja kada brzina vetra (V) prekorači graničnu brzinu vetra (Vgran) za određenu ili odredivu vrednost margine brzine vetra (Vmargina), kada temperatura okoline (T) padne ispod određene ili odredive vrednosti margine temperature (Tgran), kada izmereni intenzitet padavina (N) prekorači graničnu vrednost padavina (Ngran) za određenu ili odredivu vrednost margine padavina (Nmargina) ili kada se smer vetra (R) i/ili orijentacija (GOr) vetrogeneratora (10) promeni za više od određene ili odredive margine graničnog ugla (36) iz ugaonog područja (35).
7. Vetrogenerator (1=) shodno patentnom zahtevu 6, naznačen time da je projektovan sa fotosenzorom, posebno senzorom sumraka (15), pomoću koga se može meriti osvetljenost okoline (H).
8. Postupak shodno patentnim zahtevima 1 do 7, naznačen time da se osvetljenost okoline (H) određuje tako što se na osnovu geografskih parametara lokacije vetrogeneratora određuje trenutak lokalnog izlaska i/ili zalaska sunca, gde se redukcija broja obrtaja rotora vrši u određenom ili odredivom vremenskom intervalu, koji započinje pre ili u trenutku lokalnog izlaska ili zalaska sunca i završava nakon lokalnog izlaska i/ili zalaska sunce, gde veći deo vremenskog intervala obuhvata vreme pre lokalnog izlaska sunca ili nakon lokalnog zalaska sunca.
9. Postupak shodno patentnom zahtevu 8, naznačen time da se proračun trenutka lokalnog izlaska i/ili zalaska sunca vrši najmanje za svaki dan u opsegu datuma (Dmin do Dmax).
10. Postupak shodno jednom od patentnih zahteva 1 do 9, naznačen time da se rotor (12) usled redukcije broja obrtaja skoro potpuno ili potpuno zaustavlja.
11. Postupak shodno patentnim zahtevima 1 do 10, naznačen time da se redukcija broja obrtaja vrši okretanjem elise rotora (14) ili elisa rotora (14) u smeru zavetrine, odnosno pomeranjem karakteristike broj obrtaja - obrtni moment ili broj obrtaja - snaga, u smeru većeg obrtnog momenta ili veće snage.
12. Vetrogenerator (10), koji sadrži rotor (12) sa najmanje jednom elisom rotora (14) i sistem za upravljanje (21), naznačen time da je projektovan sistem za upravljanje (21) u skladu sa postupkom shodno patentnim zahtevima 1 do 11, koji smanjuje broj obrtaja rotora.
13.Vetrogenerator (10) shodno patentnom zahtevu 12,naznačen time daje projektovan sa fotosenzorom, posebno sa senzorom sumraka (15), pomoću koga se može meriti osvetljenost okoline (H).
14. Vetrogenerator (10) shodno patentnom zahtevu 12 ili 13,naznačen time daje projektovan sa senzorom padavina (19), pomoću koga se može meriti intenzitet padavina (N).
15. Vetrogenerator (10) shodno patentnim zahtevima 12 do 14,naznačen time dase zazori i/ili otvori na vetrogeneratoru (10) zaptivaju pomoću labirint zaptivača, četkastih zaptivača, obodnih gumenih zaptivača i/ili žicanih rešetki sa širinom otvora manjom od 10 mm, a posebno zazor između baze elise i sistema za okretanje, zazor između sistema za okretanje i gondole ili zazor između gondole i tornja (11), ulazi za rashladni vazeluh, otvori za servisiranje i/ili otvori za kran.
RS20160572A 2011-02-11 2012-02-06 Postupak za upravljanje vetroelektranom i vetroelektrana RS54942B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011003974A DE102011003974A1 (de) 2011-02-11 2011-02-11 Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
PCT/EP2012/000519 WO2012107195A1 (de) 2011-02-11 2012-02-06 Verfahren zum betreiben einer windenergieanlage und windenergieanlage
EP12703452.8A EP2673502B1 (de) 2011-02-11 2012-02-06 Verfahren zum betreiben einer windenergieanlage und windenergieanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS54942B1 true RS54942B1 (sr) 2016-11-30

Family

ID=45581823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20160572A RS54942B1 (sr) 2011-02-11 2012-02-06 Postupak za upravljanje vetroelektranom i vetroelektrana

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP2673502B1 (sr)
DE (1) DE102011003974A1 (sr)
DK (1) DK2673502T3 (sr)
ES (1) ES2583409T3 (sr)
PL (1) PL2673502T3 (sr)
PT (1) PT2673502E (sr)
RS (1) RS54942B1 (sr)
WO (1) WO2012107195A1 (sr)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9706766B2 (en) * 2013-06-25 2017-07-18 General Electric Company Active systems and methods for producing ultrasonic sound emissions from wind turbines
DE102014000048B4 (de) 2014-01-07 2017-05-04 Köster Bauchemie AG Zusammensetzung zur Hydrophobierung von Baustoffen und deren Verwendung
DE102014206884A1 (de) * 2014-04-09 2015-10-15 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Einspeisen elektrischer Energie mittels einer Windenergieanlage
DE102014226979A1 (de) * 2014-12-23 2016-06-23 Ee-Techservice Ug (Haftungsbeschränkt) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Betriebs von Windenergieanlagen
WO2018091056A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 Mhi Vestas Offshore Wind A/S Controlling wind turbine based on rain drop size
DK4296506T3 (da) 2022-06-23 2026-04-13 Wobben Properties Gmbh Fremgangsmåde til styring af et vindenergianlæg til beskyttelse af fugle og fladermus
CN118934494A (zh) * 2024-08-13 2024-11-12 华能陕西靖边电力有限公司 一种风电叶根导流罩间隙监测预警装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005007471A1 (de) * 2005-02-18 2006-08-31 Thi Bui-Ngoc Schattenabschaltung für Windkraftanlagen
DE102005046860A1 (de) 2005-09-29 2007-04-05 Daubner & Stommel GbR Bau-Werk-Planung (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Matthias Stommel, 27777 Ganderkesee) Verfahren zur Regelung einer Windenergieanlage
US7484363B2 (en) 2005-10-20 2009-02-03 Michael Reidy Wind energy harnessing apparatuses, systems, methods, and improvements
DE102007004027A1 (de) * 2007-01-22 2008-07-24 Daubner & Stommel GbR Bau-Werk-Planung (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Matthias Stommel, 27777 Ganderkesee) Windenergieanlage mit Detektionseinrichtung
DE102007025314A1 (de) * 2007-05-30 2008-12-04 Enerplan Projektentwicklung Gmbh Windkraftanlage und Verfahren zur Vermeidung von Kollisionen von fliegenden Tieren mit einem umlaufenden Flügel eines Rotors einer Windkraftanlage
DE102007040036B4 (de) * 2007-08-24 2011-10-27 Fachhochschule Kiel Vorrichtung zur Messung eines wiederkehrenden Schattenwurfs
US7934905B2 (en) 2007-11-30 2011-05-03 General Electric Company Wind energy system having an insect sensor
AU2009265828B2 (en) 2008-06-30 2014-05-22 Vestas Wind Systems A/S Power curtailment of wind turbines
FR2949005B1 (fr) 2009-08-07 2012-02-24 Biotope Controle d'une installation en fonction de la dangerosite de son interaction avec une espece animale

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011003974A1 (de) 2012-08-16
EP2673502A1 (de) 2013-12-18
DK2673502T3 (en) 2016-08-15
PT2673502E (pt) 2016-06-17
EP2673502B1 (de) 2016-04-20
WO2012107195A1 (de) 2012-08-16
ES2583409T3 (es) 2016-09-20
PL2673502T3 (pl) 2016-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS54942B1 (sr) Postupak za upravljanje vetroelektranom i vetroelektrana
Jensen et al. Spatial analysis of ice phenology trends across the Laurentian Great Lakes region during a recent warming period
US10492381B2 (en) Electricity generation method adapted to crops
CA2958852C (en) Bird or bat detection and identification for wind turbine risk mitigation
US20180171972A1 (en) System and method for preventing collisions between wind turbine blades and flying objects
EP2937563B1 (en) Wind turbine shadow flicker protection system
EP2721292B1 (en) A method of operating a wind turbine involving bat protection
US20210332604A1 (en) Canopy For Climate And Solar Mitigation
Mo et al. Mid-mountain clouds at Whistler during the Vancouver 2010 Winter Olympics and Paralympics
CN1802505A (zh) 运行风力发电装置的方法
US20240401364A1 (en) Canopy For Climate And Solar Mitigation
JP4737232B2 (ja) ハイブリッド発電システム
EP3009670B1 (en) Method to control the operation of a wind energy installation, including generating a 3D wind speed model, and wind energy installation
KR100986817B1 (ko) 태양광 장치의 방어방법 및 방어시스템
US12253065B2 (en) Method for controlling a wind power installation so as to protect birds and bats
RU171438U1 (ru) Автономный пост технического наблюдения для контроля обстановки на охраняемой территории
Gawryluk et al. Photovoltaic Panels and Solar Collectors in Cityscape of Bialystok (Poland) and Cordoba (Spain)
JP2000008624A (ja) 自然通風誘発型建物
Desholm Preliminary investigations of bird-turbine collisions at Nysted offshore wind farm and fi
US12239053B2 (en) System for moderating energy absorption at the earth&#39;s surface with a programmable forcing network of climate control panels
CN121176439A (zh) 一种用于防止生物入侵的识别驱赶系统及控制方法
Youvan Storm-Tail Energy Harvesting: A Ratcheted, High-Wind Canopy Arm That Works When Turbines Park
JP2002213344A (ja) 風力発電装置を搭載の農水産物栽培装置による農水産物栽培方法
Skov et al. Flight altitude of common cranes (Grus grus) crossing the Arkona Basin (Baltic Sea): implications for offshore wind farm development
CN121926185A (zh) 一种基于激光幕墙的防鸟撞警示系统