用于控制风能设施的方法与流程

本发明涉及一种用于控制至少一个风能设施的方法。本发明还涉及一种相应的风能设施并且本发明涉及一种具有多个这种风能设施的风电厂。本发明还涉及一种具有至少一个风电厂和至少一个太阳能设施的风能系统。

背景技术：

风能设施是已知的并且原则上设为用于，从风中提取能量并且作为电流馈入到供电网中。对于所述基本任务附加地，风能设施还越来越频繁地承担支持供电网的任务。

电网支持的所述越来越重要的意义部分地也与如下情况相关联：除了风能设施以外尤其也包括光伏设施的分立的能量馈入器的份额增大。因此期望的是，分立的能量馈入器也能够贡献于电网的支持，至少期望的是，所述分立的馈入器中的一些能够有此贡献。

作为用于借助于风能设施支持供电网的问题通常提到，所述风能设施的馈入附加的功率以支持电网的能力与当前的气象情况相关。换言之，问题会在于，风能设施在风较小时或在根本没风时能够馈入少量支持功率或根本不馈入支持功率。

实际上，对于光伏设施也提到类似的问题，所述光伏设施合乎自然规律地仅能够在白天、特别是在日照下产生电流。

风能设施原则上将势能、动能尤其储存在其转子中，以便能够借此例如提供当前备用量(momentanreserve)。然而，仅当相关的风能设施的转子也转动时，从提到的动能中这样提供正的当前备用量才变得可能。在此情况下，如果风能设施的转子转动，那么然而可能的是提供当前备用量，即短暂地提高馈入的功率。当前备用量的这种馈入在光伏设施中然而是未知的。这种馈入可能可以通过预防性地调节或提供储能器来实现。

德国专利商标局在本申请的优先权申请中检索到如下现有技术：de102011081795a1、de102013101099a1、de102013203540a1、de102014101809a1、us2011/0057445a1、us2016/0065115a1、wo2014/118059a1、de102009037239a1和de29714248u1。

技术实现要素：

因此，本申请基于如下目的，解决上述问题中的至少一个。尤其本发明基于的目的是，改进可再生能量的电网集成。尽可能应当在电网中在任意时间点实现当前备用量提供。特别地，应当通过可再生能源在产生电流时实现或至少能够实现尽可能高的覆盖比例。尤其，应当避免由于缺少电网支持在扩建可再生能源时的电网技术方面的上限。至少应当相对于至今为止的解决方案提出一种替选的解决方案。

根据本发明提出根据权利要求1所述的方法。因此，方法涉及至少一个风能设施的控制，用于由风产生电能以馈入到供电网中。用于控制风能设施的方法根据意义可转用于控制多个风能设施。特别地，每个风能设施优选自动地控制其工作点，然而对此能够得到预设值以进行协调，所述预设值特别能够由上一级的控制单元、如例如用于控制风电厂的电厂控制装置协调和提供。

风能设施具有空气动力学的转子，所述转子具有可调节其叶片角度的转子叶片。原则上，单个转子叶片也能够是足够的，这现今然而被证实为原则上不适合。此外，转子能够以可变的转子转速运行。尤其在部分负荷范围内，如果风速还未达到额定风速，那么转子转速能够与选择的工作点相关。然而原则上，转子转速在有意义的极限之内可变且可预设。

与空气动力学的转子耦联有发电机，所述发电机产生发电机功率。

提出，风能设施在正常模式中运行，在所述正常模式中，所述风能设施将直至额定功率的可提供的风功率馈入到供电网中。因此，只要风还弱至使得所述风不能提供额定功率，那么在所述正常模式中可提供的风功率从而尽可能多的功率从风中得到并且馈入到供电网中。如果风速达到额定风速并且超过所述额定风速，那么为了保护风能设施的部件必须将功率限制到额定功率。通常，与风速相关的工作点与所述正常模式相关。

此外提出，风能设施与至少一个馈入到同一电网中的太阳能设施的运行情况相关地从正常模式变换到支持模式中。因此，风能设施也可在支持模式中运行，所述支持模式不同于正常模式。在此提出，所述支持模式与馈入到同一电网中的太阳能设施相关地实现。这尤其针对光伏设施提出，在所述光伏设施中，分别馈入的功率实际上无延迟地随着射入的太阳功率波动并且所述光伏设施通常实际上不具有储能器。因此，尤其针对光伏设施存在如下问题，所述光伏设施不适合于提供当前备用量。尽管如此，因此也能够辅助其他太阳能设施。

特别地，在此提出，风能设施在支持模式中与在其正常模式中相比，馈入、能够馈入更多当前备用量或者至少提供更多当前备用量。然而也考虑，风能设施在所述支持模式中与在正常模式中相比，另外地提供更高的用于支持供电网的支持贡献。

特别提出，当至少一个馈入到同一供电网，其简化地也可称作为电网，的光伏设施将相对多的电功率馈入到电网中时，尤其当所述光伏设施以其额定功率馈入时，选择所述支持模式。换言之，当存在大量日射时，在此提出至少一个风能设施的支持模式。

因此，根据本发明已知，通常存在一方面高的日射进而大量馈入的太阳能功率和另一方面弱的风进而少量馈入的太阳能功率之间的关联关系。为此现在提出，至少一个风能设施在这种情况下设置用于，相对大地贡献于支持供电网。特别地，风能设施在这种情形下实际上为至少一个提到的进行馈入的光伏设施能够一起承担提供或至少供应当前备用量。

由此能够实现如下情形，在日射强的情况下能够馈入大量光伏功率，而同时能够提供大量支持势能，尤其当前备用量，光伏太阳能设施本身不可提供所述支持势能。由此，光伏设施和风能设施能够有利地补充，这通过如下方式实现：在日射强的情况下光伏设施馈入并且风能设施支持。

原则上，至少一个风能设施当然也能够在如下情况下进入支持模式：所述风能设施本身也能够馈入一些风功率或甚至大量风功率。虽然已知存在大量日射和少量风之间的关联关系，但是提出的解决方案也能够在存在大量日射并且同时存在大量风的罕见情况下应用。

因此优选地提出，风能设施在支持模式中能够比在正常模式中提供更多的当前备用量。

根据一个实施方式提出，与在供电网中检测到的电网频率f的频率变化df/dt相关地，将当前备用功率pm馈入到供电网中，其中在正常模式和支持模式之间设置当前备用功率pm与频率变化df/dt的不同的相关性，使得在频率变化df/dt相同的情况下，与在正常模式中相比，当前备用功率pm在支持模式中的数值更大。与频率变化相关地馈入到供电网中的当前备用量尤其用于抵抗频率变化。这种抵抗应当尽可能快地进行，或立即进行。因此，也使用术语当前备用功率或简化地使用当前备用量，并且随后也将所述术语当前备用量同义地用于当前备用功率。

这种当前备用量的馈入适合于支持供电网进而是期望的。尽管要注意的是，这种当前备用量的馈入也能够是用于进行馈入的风能设施的负荷。尤其地，馈入的功率的快速提高，尤其当所述提高达到设计极限时，由此能够使器件负荷。此外，由此也能够造成功率损失，因为风能设施在此至少暂时离开其最优的工作点。尤其地，使用来自风能设施的旋转的转子的振动能造成所述转子的制动，这一方面能够引起，也离开空气动力学方面最优的工作点，这然而另一方面也能够引起设备的机械负荷。

因此，当前备用量的馈入对于风能设施的运营商而言不一定是期望的。

因此提出，与在支持模式中相比，在正常模式中馈入或提供更少的当前备用量。当前备用量的馈入通常与供电网的电压的频率变化的检测相关，即与频率变化df/dt相关。现在提出，与在支持模式中相比，在正常模式中对频率变化更弱地做出反应。相应地，与在支持模式中相比，在正常模式中在频率变化同样大的情况下提供、即馈入更少的当前备用量。

优选地，当前备用功率pm能够借助于下式计算：

pm＝k·df/dt

在此，k是相关性系数，与在正常模式中相比，所述相关性系数在支持模式中的数值更大。因此，相关性系数k确定要馈入的当前备用功率pm与频率变化df/dt之间的关系并且在此能够针对正常模式和支持模式不同大地设定。其数值针对支持模式更大地设定。因为在频率降低时，即在df/dt为负时，应当馈入当前备用量用于支持，相关性系数k通常具有负值。在此，代替相关性系数k例如也能够使用函数，或者必要时能够包含其他标准，如例如考虑极限值或初始值。也能够考虑边界条件，例如首先在数值方面必须超过绝对频率偏差的极限值。优选的是，相关系数k在支持模式的情况下是在正常模式的情况下的至少两倍大。根据一个实施方式考虑，相关性系数k在正常模式中为0，使得随后在正常模式中不馈入当前备用量。

因此也考虑，正常模式和支持模式尤其通过当前备用量的所述不同的水平区分。在此也考虑，不在正常模式和支持模式之间区分具体的工作点。即考虑，风能设施原则上在两种模式中在其最优的工作点中运行，只要不进行当前备用量的调用，即只要频率变化df/dt例如是足够小的，或者如果仅出现在小的尤其可忽略的范围内的与正常电网频率、即尤其额定频率的绝对频率偏差。

根据一个实施方式提出，为了支持供电网提供支持功率，尤其当前备用功率，所述支持功率能够调用以馈入到供电网中，或者所述支持功率能够与电网性能相关地馈入，其中至少一个风能设施在支持模式中提供比在正常模式中更高的支持功率。在此还考虑的是，虽然用于支持供电网的当前备用量的馈入对于电网是有利的，但是不一定对于风能设施的运营商是有利的。因此提出，在正常模式中不提供当前备用量或者以比在支持模式中更小的幅值提供当前备用量。

在此也如同在上文所描述的不同的频率变化相关性中那样基于如下构思：当馈入到同一电网中的光伏设施以高的功率馈入时，提供或馈入更高的当前备用量是特别有利的。在此也能够提出，至少一个风能设施不仅在正常模式中、而且也在支持模式中在同一工作点中运行，只要不调用当前备用量和其他支持功率。然而也考虑，风能设施也有针对性地在其他的工作点中运行，这在更下文中还阐述。

优选提出，根据一个实施方式，与在正常模式中相比，风能设施在支持模式中至少部分地将更少的功率馈入到供电网中，或者所述风能设施从供电网中提取功率，以便由此提供提高的当前备用量。

通过这种措施能够尤其提高可能的支持功率，尤其可能的当前备用量。为此，风能设施离开其最优的工作点，因为提供或至少供应当前备用量于是是重要的。尤其能够由此实现，提供或至少供应大的当前备用量或其他支持功率，使得这对于至少一个馈入到同一电网中的光伏设施是足够的。通过离开最优的工作点，通常将较少的功率馈入到电网中。然而也考虑，寻找其他工作点，在该工作点中不将功率或不将明显少很多的功率馈入到电网中，使得朝向所述新的工作点的变换然而暂时意味着功率馈入的减少。这尤其适合于新的工作点，该工作点具有更高的转速，其中到所述更高的转速的加速对于转子而言在加速的持续时间期间意味着功率损失。必要时，在所述较高的转速的情况下仍然能够将与在最优的工作点类似多的功率馈入，然而可能具有更大的设施负荷或其他缺点。

根据一个实施方式提出，支持模式包括空转运行，在所述空转运行中，风能设施的转子通过风的驱动转动，而不产生功率。当仅存在少量风时，尤其能够设置风能设施的这种空转。风能设施于是通常不至于运行，因为现有的风能不足以施加运行风能设施所需的功率，以至于结果不能馈入功率。因此，在此提出，有意地允许所述空转运行并且然而在此不切断风能设施。在此正常模式是，切断设备，并且提出的支持模式在此是，设施在所述空转运行中接通。因此，风能设施的转子至少轻微转动，进而必要时也能够在需要时至少暂时地提供当前备用量。

根据另一变型形式提出，支持模式包括高转速的运行，其中风能设施以尽可能高的转速运行，而不馈入功率，或者其中仅馈入少量功率，即比在正常模式中的转速的情况下更少的功率是可能的。在此，风能设施也将其工作点从正常模式变换至支持模式。现在不再设定最优的转速，在所述最优的转速下能够产生最大功率，而是设定尽可能高的转速。尽可能高的转速就此而言是基于占主导的风所能够实现的转速，其中当然考虑转速极限值。由于所述高的、即至少提高的转速，选择具有高的动能、即高的旋转能的工作点。所述高的旋转能于是能够在需要时用作为当前备用量。

由此也可提供高的当前备用量，所述当前备用量能够高于风能设施在此处存在的风下通常提供或必须提供的值。

根据一个实施方式提出，支持模式涉及零功率运行，其中转速在没有功率馈入的情况下提高至最大转速。这部分地对应于之前所描述的具有尽可能高的转速的运行。在此然而明确地提出，将转速至于直至最高转速，即尤其直至额定转速，并且在此有意地不馈入功率。这也包括如下情况，设施现在以额定转速运行并且还可能馈入功率，然而不馈入所述功率。所述情况尤其涉及如下情形：存在足够的风，以便将风能设施在所述最大转速的情况下运行。由此，至少通过考虑风波动也可以更进一步提升转速，这在此然而在调节方面受阻碍。尤其，风能设施因此在所述最大转速下保持。对此，提出经由叶片调整进行调节，其中调整转子叶片并且在调节方面持续地再调节，使得保持所述最大转速。在此考虑，风能设施然而产生多的功率，使得所述风能设施由此能够自主供给。因此，风能设施随后产生自身需要，不馈入，然而能够在需要的情况下立即馈入。

根据另一实施方式提出，支持模式包括发动机运行，其中风能设施的转子通过来自供电网中的电功率驱动。在此，用于驱动风能设施的所述电功率不超过瞬时由太阳能设施馈入到供电网中的太阳能功率。否则，太阳能设施因此可能不提供到电网中的馈入贡献。原则上然而也假设：与对于所述发动机运行所需的相比，在支持模式中，即尤其如果存在大量日射，那么太阳能设施将明显更多的功率馈入到供电网中。在此还基于如下想法，提到的太阳能设施馈入大量功率并且少量所述功率用于，将风能设施在发动机运行中然而基本上以空转运行。转子叶片在此设定为，使得其在转动时具有尽可能少的流动阻力。用于驱动风能设施的所述小的功率然而能够实现，通过风能设施的转子的转动，能够提供高的当前备用量。

尤其光伏设施能够通过提出的变型形式通过风能设施辅助，所述光伏设施因此直接从日射中产生电流。当日射相应地波动时，这种光伏设施的馈入的功率能够直接地并且基本上立即波动。由此，这种光伏设施不仅难于支持电网，而且当所述光伏设施足够主导时，所述光伏设施在日射波动时自身也可能贡献于供电网中的波动。这根据本发明也应当考虑并且通过风能设施的性能补偿。

根据一个实施方式提出，到支持模式的变换与占主导的风速相关。尤其在弱风的情况下能够变换到所述支持模式中。在强风的情况下，风能设施在最优的工作点中的运行可能能够是有利的，其中风能设施本身馈入大量功率进而结果也具有如下工作点，在所述工作点中所述风能设施也具有高的支持势能。

补充地或替选地提出，支持模式的特性与占主导的风速相关。例如，在风速低的情况下能够提出，在支持模式中有针对性地设置高转速，即将工作点朝向更高的转速改变。在风速高的情况下能够提出，不改变工作点，然而尤其至少提供高的当前备用量。

优选地提出，到支持模式的变换并且此外或替选地支持模式的至少一个特性与供电网的至少一个电网状态相关或与至少一个对此代表性的变量相关。由此可能可以预料，是否可能需要支持模式，即尤其支持功率或当前备用量，或者可能需要多高的支持功率或当前备用量。下面阐述的电网状态能够直接在物理变量的范围中、或者也通过对此代表性的值考虑。如果不直接由风能设施检测相应的变量，即相应的电网状态，那么尤其也考虑所述对此代表性的值。

因此，提出与电网频率相关的支持模式的变换或特性。例如，如果电网频率已经具有相对低的值，即如果所述电网频率例如低于额定频率然而仍高于下限值时，那么支持模式能够是特别有意义的。

电网频率变化还能够表明，支持模式是否看来短期内变得需要。在特别平稳的电网中，即当出现少量和/或仅小的电网频率变化时，与当电网在其频率变化方面非常不平稳时相比，更少地需要支持模式。

电网频率变化梯度的考虑也能够是有助的，以便能够判断支持模式是否看来变得需要。在此，就此而言将电网频率变化根据其变化幅值进行定量评估。在此频率变化的频繁性不起作用。尽管如此仍有利的是，不仅考虑电网频率变化的频繁性，即电网如何不平稳，而且也考虑电网频率变化梯度，即频率变化的幅值。

另一电网状态是电网电压。尤其在电压相对高的情况下，与在电网电压较低的情况下相比，支持模式的必要性是更可能的。在此尤其考虑用于所述电网电压测量的测量点的特性，因为电网电压在复杂的供电网中随着其地点发生改变。

提出还要考虑电网电压变化。例如，降低的电网电压能够指示出支持模式变得必要，即使电网电压首先还具有相对高的值时也如此。

也提出，考虑外部的电网状态信号，所述电网状态信号显示电网状态。与此相关地能够选择支持模式并且必要时也能够选择其特性。在此考虑的是，运行供电网的电网运营商具有关于供电网的信息，尤其也具有不同电网点的信息。与此相关地，能够更好地推断出供电网的需求或要预期的事件。

根据一个变型形式提出，考虑变频器比例，所述变频器比例说明从变频器馈入到供电网中的功率与总共馈入到供电网中的功率的比例。如果例如变频器在电网处的比例、即仅关于借助其馈入的功率大于80％，并且其中同样借助于变频器馈入到电网中的光伏设施的比例大于50％，那么这能够具有对供电网的影响。

识别变频器比例的一个可能性也能够在于，这对于供电网的运营商而言是已知的并且将这些信息转发给相应的风能设施。

支持模式的选择也能够与如下内容相关：电网运营商是否传输相应的用于要求当前备用量的要求信号，即是否由电网运营商要求当前备用量。这也能够意味着，关于馈入的功率要求一定水平的这种当前备用量。在此情况下，通过考虑被考虑的光伏设施的功率馈入，可以将这种功率相关的要求换算为用于风能设施的当前备用量，这随后会将所述当前备用量提供给太阳能设施。

根据一个实施方式提出，如果至少一个太阳能设施至少将其额定功率的可预设的最小比例、尤其其额定功率的50％馈入到电网中并且还检测出当前备用量的需求，至少一个风能设施变换到支持模式中并且相对于正常模式提高其转速。由此能够实际地选择所述支持模式。

优选地提出，只要至少一个太阳能设施至少将其额定功率的可预设的最小比例、尤其其额定功率的至少50％馈入到供电网中，并且占主导的风弱至，使得至少一个风能设施能够最多将其额定功率的可预设的最大比例、尤其其额定功率的最高50％馈入到供电网中，那么至少一个风能设施持久地在支持模式中以相对于正常模式提高的转子转速运行。在此尤其基于如下构思，考虑气象情形，即简言之大量阳光和少量风，并且相应地太阳能设施用于馈入尽可能多的功率并且风能设施基本上用于支持供电网，至少用于能够在需要时提供支持功率。

根据一个实施方式提出一种解决方案，所述解决方案的特征在于，检测对相对当前备用量的需求，其中所述相对当前备用量表示：关于基准功率的可附加馈入的功率。基于所述检测到的对相对当前备用量的需求和表征太阳能设施的太阳能基准功率，确定太阳能当前备用量，所述太阳能当前备用量是表示要由太阳能设施维持或提供的当前备用量的功率。由此，当总计要设置的当前备用量以相同的份额分布到用于馈入功率的发生器上时，所述太阳能当前备用量是计算值。

对此现在提出，至少一个风能设施以支持模式运行，使得所述风能设施能够提供特定的太阳能当前备用量。优选地，所述风能设施能够对如下当前备用量附加地提供所述太阳能当前备用量，所述风能设施由于其自身的运行和相对当前备用量必须馈入所述当前备用量。由此尤其能够将统一的当前备用量提供根据大小编号。在此提出，不能馈入或提供或仅能够以大的耗费馈入或提供针对其计算的当前备用量的发生器能从对其适合的风能设施提取所述当前备用量。风能设施于是能够尤其在支持模式中承担太阳能设施的所述要求。

优选地提出，相对当前备用量关于瞬时馈入到供电网或重要的电网部段中的功率说明可附加馈入的功率。根据所述建议，基准功率是瞬时馈入到供电网中或馈入到重要的电网部段中的功率。

此外或替选地，太阳能基准功率是瞬时由太阳能设施馈入到供电网中的太阳能功率。因此这在此也适应于当前的实际值。

此外或替选地，至少一个风能设施随后在支持模式中运行，使得所述风能设施相对于其正常模式具有提高的转速，以便由此提供用于太阳能设施的太阳能当前备用量。尤其由此所述风能设施能够实现提供或馈入太阳能当前备用量。

优选地，太阳能当前备用量作为相对当前备用量与瞬时馈入的太阳能功率的乘积计算。在此，相对当前备用量能够是相对恒定的值，所述值能够以简单的方式与瞬时馈入的太阳能功率相乘，所述太阳能功率原则上是已知的，至少对于相应的太阳能设施是已知的。

最优地提出，考虑加权函数，尤其通过与正的加权系数相乘。因此，太阳能当前备用量能够附加地随着加权函数改变，尤其通过如下方式：将所述太阳能当前备用量与正的加权系数相乘，所述加权系数尤其能够在0.5至2的范围内。由此可以再调整太阳能当前备用量，或者可以考虑特别的给定条件，如例如在电网中的电网连接点的具体位置，相关的太阳能设施在所述电网连接点处馈入。

上文中和下文中针对或结合太阳能设施的描述尤其优选涉及光伏设施。

根据一个实施方式提出，所述方法的特征在于，对于太阳能设施，或者对于包括至少一个太阳能设施和至少一个风能设施的混合设施，计算可提供的太阳能当前备用量。所述太阳能当前备用量说明：当风能设施在相应的支持模式中运行时，至少一个风能设施通过至少一个太阳能设施的辅助能够维持多少当前备用量。对此提出，与瞬时馈入的太阳能功率、在正常模式中瞬时通过至少一个风能设施馈入的风功率和供电网的电网状态或对此代表性的变量相关地，计算所述可提供的太阳能当前备用量。由此，可提供的太阳能当前备用量是可提供的且在需要时能够调用的、即不持久地提供或甚至馈入的太阳能当前备用量。因此，所述太阳能当前备用量是如下值，所述值说明应当直至哪个水平维持可提供的太阳能当前备用量。此外，瞬时馈入的太阳能功率流入，因为所述太阳能功率应当通过风能设施的支持功率来补充。也包括正常模式，在所述正常模式中，当风能设施不变换到支持模式中时，风能设施可以运行。也涉及供电网的电网状态，因为最后能够与究竟是否存在对支持功率的需求相关。

根据本发明，还提出一种风能设施，所述风能设施能够从风中产生电能以馈入到供电网中，并且其中

-风能设施具有空气动力学的转子，所述转子具有其叶片角度可调节的转子叶片；

-转子能够以可变的转子转速运行；并且

-风能设施具有与空气动力学的转子耦联的发电机，用于产生发电机功率，其中

-风能设施以正常模式运行，在所述正常模式中所述风能设施将直至额定功率的可提供的风功率馈入到供电网中，其中可提供的风功率表示如下功率，所述功率能够与风和风能设施的技术极限相关地从风中获得并且能够馈入到供电网中；并且

-风能设施与至少一个馈入到同一电网中的太阳能设施的运行情况相关地从其正常模式变换到支持模式中。

尤其，提出一种风能设施，所述风能设施配置用于执行根据至少一个上述实施方式的方法。对此，所述风能设施尤其具有过程计算机，在所述过程计算机上实现所述方法。然而也考虑，所述风能设施与外部计算机连接或者具有相应的接口，以便能够考虑方法所必需的外部变量。也能够在外部的过程计算机上执行或控制方法的一部分。

优选地，存在用于评估和/或接收气象数据的气象模块，所述气象模块也能够检测日射的数值。在此基于的认知是，在至少一个风能设施处检测日射能够提供足够的关于附近的光伏设施的可提供的光伏功率的信息。气象模块能够具有用于测量光的光电管，和/或具有用于接收外部的气象数据的接口。

还提出一种具有多个风能设施的风电厂。由此，风电厂具有至少两个上文所描述的风能设施，并且所述至少两个风能设施经由共同的电网连接点馈入到供电网中。由此通过使用多个风能设施能够尤其有效地使用所述方法，因为由此能够实现当前备用量或其他支持功率的大的势能。

根据本发明还提出一种风能系统，所述风能系统包括至少一个上文所描述的风电厂和至少一个太阳能设施，其中至少一个太阳能设施馈入到同一供电网中。所述太阳能设施在此优选能够经由与风电厂不同的电网接口馈入到供电网中。由此实现，原则上风电厂和至少一个太阳能设施能够彼此独立地运行。虽然实现协同作用，其中风能设施、即风电厂为太阳能设施承担支持任务，尤其是提供支持功率或当前备用量。这通过如下方式进行：风能设施与至少一个太阳能设施的运行情况相关地分别从其正常模式变换到支持模式中。

附图说明

下面，示例性地参照附图根据实施方式详细阐述本发明。

图1示出风能设施的立体图。

图2示意地示出风电厂。

图3示意地示出供电网的局部。

图4图解说明在当前备用功率和在供电网中的频率变化之间的可能的相互关系。

具体实施方式

图1示出具有塔102和吊舱104的风能设施100。在吊舱104上设置有具有三个转子叶片108和整流罩110的转子106。转子106在运行中由风置于转动运动从而驱动在吊舱104中的发电机。

图2示出示例性地具有三个风能设施100的风电厂112，所述风能设施能够是相同的或不同的。因此，三个风能设施100原则上代表风电厂112的任意数量的风能设施。风能设施100提供其功率，即尤其经由电厂电网114产生的电流。在此，将各个风能设施100的分别产生的电流或功率相加并且通常设有变压器116，所述变压器将电厂中的电压升压变换，以便随后在馈入点118处，其也通常称作为pcc，馈入到供应网120中。图2仅示出风电厂112的简化图，所述简化图例如没有示出控制装置，尽管当然存在控制装置。电厂电网114例如能够不同地设计，在所述电厂电网中例如也在每个风能设施100的输出端处存在变压器，在此仅作为另外的实施例列举。

图3示出供电网2的局部，在所述供电网处以示意地示出的方式连接有光伏设施4和具有风能设施7的风电厂6。风电厂6能够如图2的风电厂112那样构成并且能够具有分别如图1的风能设施100那样的风能设施7。供电网2能够对应于图2的供电网120。

对于其他消耗器或馈入器代表性地，图3示出连接于供电网2的城市8、工业消耗器10和作为另外的发生器的大型发电厂12，其中所述工业消耗器例如能够是工厂。

应当通过示意地示出的太阳14和松弛的风向袋16表明：图3针对示出的供电网2示出大区域气象情况，其中强的日射占主导并且风小。相应地，光伏设施4，其也能够简单地称作为pv设施，产生大量电功率ppv，所述电功率输出给供电网2。箭头和其他还描述的箭头的粗细也应当分别至少图解说明功率水平。因此，大量pv功率ppv馈入到供电网中，所述pv功率划分为功率分量p1和p2，所述功率分量流入到供电网2的不同区域中。这仅用于图解说明，以便图解说明：所述由pv设施4产生的功率ppv一般提供给供电网2。

此外，功率分量p3用细箭头示出进而仅应当是馈入的pv功率ppv的一小部分。所述另外的功率分量p3提供给风电厂6。要注意的是，这也仅用于图解说明并且所述功率分量p3不必直接出自pv设施4。更确切地说，风电厂6取得功率分量p3，所述功率分量明显小于由pv设施馈入的功率ppv。由此，功率分量p3能够至少在计算方面是总共馈入的pv功率ppv的一部分。

由此，在图3的所述图解说明中假设，风电厂6在示出的情形中不能由风产生功率。随后将功率分量p3用于将转子18置于转动20。转子18能够对应于根据图1的转子106。转动20通过图3中的相应的箭头表明。

由此，风电厂6的转子18置于转动并且保持所述转动运动。对此，能够使用功率分量p3。风电厂6的风能设施7从而还有这种风电厂6因此处于支持模式中。在图3的示出的不存在风的情形中，正常模式是风能设施关断或者最多保持在待机运行中。

由于所述转子18分别置于转动20，每个风能设施7具有呈相应的转子18的旋转能的形式的动能。由此，风电厂6总共具有大量的旋转能。纯预防性地要指出的是，在风电厂6中仅示意地示出四个风能设施7，但是在风电厂中可以存在明显更多的风能设施并且能够如所描述那样运行，例如可以存在多于20个、多于50个或甚至多于100个风能设施7。

所述存在的旋转能能够在需要时作为当前备用功率pm馈入以支持供电网2。此外图解说明地以中断的方式示出宽箭头。由此，应当图解说明，所述当前备用功率pm必要时能够馈入，使得所述当前备用功率然而不持久地馈入，而是仅在需要相应地支持供电网2的短的瞬间中馈入。那么当然也能够馈入大的支持功率pm。

当工业消耗器10接入供电网2时，或者当在城市8中突然取得大量功率时，那么例如能够需要这种支持功率pm的这种馈入。

图3图解说明用于如下特殊情形的一种支持模式，在所述特殊情形中即根本不存在风。然而也能够考虑其他变型形式，如例如存在足够的风，以便至少将一定量的功率通过风电厂6馈入到供电网2中。根据一个变型形式，风电厂6进而风能设施7在最优的工作点运行，其中尤其转子18的转速具有对于占主导的风而言最优的值。为了选择支持模式能够保持所述工作点。尽管如此提供高数值的当前备用功率pm。这能够意味着，对于频率变化相关地馈入当前备用功率pm而言，基于与在正常模式中不同的相关性。

这种情形示例性地在图4中图解说明。在图4的图表中，针对两种情况与频率变化df/dt相关地绘制当前备用功率pm。当前备用功率pm以最大要馈入的当前备用功率pmmax归一化，所述最大要馈入的当前备用功率对于两个运行模式是相同的。供电网的频率变化df/dt也是归一化的，即以最大的df/dt归一化。此外绘制-df/dt。由此，图4的图表原则上示出频率变化df/dt的负值。因此，归一化的横坐标从0延伸至-1。

示例性地示出当前备用功率pm的两个相关性函数，即用于支持模式的当前备用功率pms和用于正常模式的当前备用功率pmn。

在该进行图解说明的实例中，用于支持模式的当前备用功率pms的斜率是用于正常模式的当前备用功率pmn的斜率的两倍大。此外，与针对当前备用功率pmn的情况相比，在支持模式中，当前备用功率pms也较早地、即在频率变化df/dt数值较小时被调用，所述当前备用功率pmn在此示例性地从双倍大的频率变化df/dt起才被调用。

只要当前备用功率pm被理解为与频率变化相关的函数，所述频率变化超过初始极限值，那么支持模式的当前备用功率pms分别提供正常模式的当前备用功率pmn的双倍大的值。例如，支持模式的当前备用功率pms在归一化的频率变化为0.4时，即在高于其初始值0.2时，具有略大于0.4的归一化的功率值，而正常模式的当前备用功率pmn在归一化的频率变化值为0.6时，即高于其初始值0.2时，具有大约0.2的归一化的功率值，从而具有支持模式的当前备用功率pms的相应的值的一半。

这也仅是一个阐述实例并且例如也考虑：正常模式和支持模式的两个初始值是相同的和/或为零。

因此已知的是，在产生电流时通过再生能量覆盖比例高的情况下，可能能够存在对通过基于变流器的发生系统的当前备用量提供的需求。在此已知的是，pv系统仅能够通过集成附加的储存器实现当前备用量。为此现在提出，如果没有风吹动，然而由于日射馈入大比例的pv电流，那么风能设施也用于提供当前备用量。对此的建议是，风能设施以发动机的方式置于如下转速，电网在需要当前备用量时以所述转速由转子能或旋转能支持。在此也以如下知识为基础，在通过pv高度覆盖电流需求时，至少统计学地通常几乎不馈入风能进而几乎不充分利用风能设施变流器的容量。然而也存在可实现性的其他途径，如上文已经阐述那样。

借助于提出的发明也应当尽可能普遍改进可再生的能源的电网集成。因为原则上在任意时间点在电网中可能需要提供当前备用量，所以一个构思是，通过风能设施实现所述当前备用量提供。在此已知的是，用于提供当前备用量的风能设施普遍是非常好地适合的，因为转子质量、尤其每个转子的质量惯性力矩关于装机功率是非常高的。

由此，能够非常普遍地并且尤其对于风能设施和光伏设施实现可再生的能量的电网集成的改进，进而能够实现在通过可再生的能源产生电流时高的覆盖比例。传统的发电厂也能够由基于风能设施的发电厂替代。此外，能够避免或者至少提高用于扩建可再生的能源的电网方面的上限，所述能源可以由于缺少电网支持而设置或者是已经存在的。原则上通过提出的解决方案也可实现或者至少可更好地实现完全变流器馈送的电网。

作为解决方案尤其也提出风能设施的发动机运行或空转运行，以通过转子的动能提供当前备用量。本发明的一个重要优点是，避免旋转移相器或避免将储存器装入光伏系统(pv系统)中，以提供当前备用量。因此不仅能够普遍降低用于可再生能量的电网集成的成本，而且提出的解决方案也为风能设施的运营商提供供应附加的系统服务的可能性。这种功能性尤其在设施控制装置或电厂控制装置中实现。