技术领域本发明涉及一种具有电驱动的部件的风力发电设备、一种用于供应电驱动的部件的供电系、一种具有相应的供电系的风力发电园(Windpark)、用于操作风力发电设备或风力发电园的方法以及一种用于实施该方法的计算机程序产品。
背景技术：
从现有技术已知如下风力发电设备。这些风力发电设备一般来说包括一个转子，该转子可旋转地安排在一个机舱处，其中该机舱进而可旋转地安排在一个塔上。该转子通过一个转子轴来驱动传动齿轮，该传动齿轮在其从动侧与一个发电机相连接。还已知如下风力发电设备，其中该转子直接地(即在没有中间连接的传动齿轮的情况下)与该发电机相连接。由风引起的转子的转动运动能够因此转化为电能，然后通过逆变器和/或变压器(根据发电机的构造类型也至少部分地直接地)能够将该电能馈送至一个电网中。除了用于产生电能所需的主要部件以外，这些风力发电设备还包括多个辅助部件和附属部件，这些辅助部件和附属部件对于按照规定操作该风力发电设备而言是必不可少的。必须向这些部件中的多个(例如电子控制部件、加热件、调节传动器)供应电能。在现有技术中已知的是，直接地从该风力发电设备的功率回路的由网络电压主导的部分中提取用于操作这些电气的辅助部件或附属部件所需的电能并且通过自身需求调节器被调节至预定的电压水平。在该自身需求调节器中例如能够使用功率保护器和变压器的组合，以便逐级地适配该网络电压。但是在现有技术中已知的和常见的这种自身需求调节器具有有限的反应时间，借助该有限的反应时间不能够完全地调节在该网络电压中的动态的电压变化。尤其在该网络中的电压突然上升的情况下，其中该风力发电设备至多暂时地进一步与该网络保持连接(“过电压穿越(overvoltageridethrough)”，OVRT)，由于该自身需求调节器的反应时间有限，在供应这些电气的辅助部件或附属部件的情况下至多能够短暂地提高该电压，这在适当时导致这些部件过载并且可能引起损坏。对应的内容也适用于其他电驱动的部件，例如一个风力发电园的如下的电驱动的部件，这些部件经过通过网络、例如通过该风力发电园内部的网络的一个自身需求调节器被供应电能，原则上在该网络中存在过电压的危险。为了避免由于对应的过载带来的损坏，原则上可能的是，以如下方式过度设定这些电驱动的部件的尺寸使得能够安全地经受短期的电压提高。然而这需要更大地设定尺寸和由此需要一般来说更昂贵的部件。理论上也可能的是，通过一个动态的变频器借助调节转数的电动机和与该电动机相连接的电动机产生一个与该网络电压完全脱离的供应电压。然而该解决方案是非常高耗费、难以维护的和昂贵的。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种具有电驱动的部件的风力发电设备、一种用于电驱动的部件的供电系、一种风力发电园、一种用于操作风力发电设备或风力发电园的方法以及一种计算机程序产品，其中不再出现或仅还在更少的范围内出现现有技术中的缺点。该目的通过根据独立权利要求所述的风力发电设备以及根据并列权利要求所述的供电系、风力发电园、方法和计算机程序产品实现。有利的改进方案是从属权利要求的主题。相应地，本发明涉及一种具有电驱动的部件的风力发电设备，该风力发电设备包括-能够通过一个转子驱动的、用于产生电能的一个发电机，-用于将由该发电机产生的电能馈送至一个网络中的一个馈送系(Einspeisestrang)以及-一馈送系个供电系，该供电系连接到该处并且形成为用于该风力发电设备的电驱动的部件的电压供应，其中该供电系包括一个快速开关装置，该快速开关装置用于在该供电系中有过电压的情况下使这些电驱动的部件与该馈送系电分离，其中该快速开关装置的开关时间为小于10ms。本发明还涉及一种供电系，该供电系连接在一个网络处并且形成为用于电驱动的部件的电压供应，该供电系包括一个快速开关装置，该快速开关装置用于在该供电系中有过电压的情况下使这些电驱动的部件与该网络电分离，其中该快速开关装置的开关时间为小于10ms。此外，本发明涉及一种风力发电园，该风力发电园具有至少两个包括电驱动的部件的风力发电设备，其中该风力发电园的这些电驱动的部件通过根据本发明的供电系与一个网络相连接。本发明还涉及一种用于操作具有电驱动的部件的风力发电设备或风力发电园的方法，通过一个供电系由一个馈送系或一个网络向这些电驱动的部件供应电压，该方法包括以下步骤：-监测在该供电系中的电压是否出现过电压；以及-在出现过电压后的10ms内使这些电驱动的部件与该馈送系或该网络分离。此外，本发明涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括程序部分，这些程序部分被设置为当被加载在一个计算机中时用于实施根据本发明的方法。首先，解释几个在本发明范围内使用的术语：“馈送系”指的是在发电机和网络之间的功率回路。在此，该馈送系可以包括不同的部件(例如变压器或逆变器)，这些部件为了将由该发电机产生的电能馈送至该网络中而可以实现在适当时需要电压、相位和频率的转化。“供电系”指的是在一个连接点(在该连接点处网络电压或转换的网络电压占主导)和该风力发电设备的这些不同的电驱动的部件之间的功率回路，其中包括为了适配电压、相位和频率在适当时需要的这些不同的部件，例如变压器或自身需求调节器。一方面，该供电系连接到该馈送系处或连接到一个网络处；另一方面，该风力发电设备的这些电驱动的部件例如通过一个分配器导轨被连接。“快速开关装置的开关时间”指的是如下时间：在实际出现一个过电压和这些电驱动的部件与该馈送系电分离之间度过的时间。即该快速开关装置的开关时间尤其包括用于检测和进行调节工艺处理的时间以及为了实际的开关过程所需要的时间。根据本发明，通过在该供电系处有过电压的情况下使这些电驱动的部件在非常短的时间(少于10ms)内通过该快速开关装置与该馈送系分离，能够确保的是，在这些电驱动的部件自身事实上不产生过电压。因此可以避免在这些电驱动的部件处的损坏，而为此不需要高耗费的装置或其他必须的过度尺寸设定。在该供电系处的过电压确定的情况下，这些电驱动的部件虽然在该供电系中的过电压(该过电压一般来说与在该网络中的过电压相对应)的——大多数情况下短的——时长内是无电压的，但是这实际上是不成问题的。稳健的电驱动的部件(例如加热件)容易经受住短时期的无电压阶段。其他的、较关键的电驱动的部件(例如调节装置)一般来说已经出于其他原因而具有用于不间断供电的装置(unterbrechungsfreienStromversorgung，USV装置)。即这些对应的部件也可以在与电压供应分离的情况下通过该快速开关装置进一步操作，而不必被设置为用于过电压。优选的是，该快速开关装置形成为，尤其在这些电驱动的部件与该馈送系电分离的情况下接通一个供能单元以便向该风力发电设备的这些电驱动的部件供电。通过使该快速开关装置(除了用于保护免受过电压的电分离)也接通一个供能单元，所确保的是，能够事实上不间断地向这些电驱动的部件供应电压。该供能单元在此优选以如下方式形成，使得该供能单元能够直接地且尤其在没有准备时间的情况下提供所需要的电压。该供能单元例如可以包括电池、蓄电池或电容器。在此，该风力发电设备可以如下方式形成，通过该供能单元向这些电驱动的部件中的仅一部分供应电功率。这些足够稳健的部件尤其能够被从通过该可接通的供能单元供电排除在外，这些部件通过几个器件可供用于跨接电压降或不是对于操作该风力发电设备并非强制必需的，因此这些部件的短时间的断开是非关键的。该风力发电设备的一个对应的构型可能实现的是，将该供能单元设置为比在所有电驱动的部件必须由该供能单元供电时更小。在此，该供能单元能够不依赖于其空间安排而是一个独立的单元，例如能够不依赖于该快速开关装置来操作该供能单元。但是，该供能单元也可以形成为该快速开关装置的一个功能上的和/或空间上的部分，即在功能上和/或空间上整合到该快速开关装置中。该快速开关装置优选包括一个快速开关元件和形成为用于控制该快速开关元件的、具有过电压测定的一个控制装置。该快速开关元件优选包括至少一个可快速接通或断开的电子开关器，例如GTO晶闸管、IGB晶体管和/或IGC晶闸管。该快速开关元件用于自身的开关功能所需要的时间(即在输入一个控制信号和该最后的开关之间的时间)优选小于等于1ms。该控制装置用于过电压测定和用于提供一个对应的控制信号所需要的时间优选为1至5ms，进一步优选为1至4ms。该快速开关装置的开关时间从这两个前述的时间的总和得出。在该供电系包括一个自身需求调节单元的情况下，该快速开关装置(在前面所述的优选的实施方式中该快速开关元件和该快速开关装置的控制装置的过电压测定)优选安排在该自身需求调节单元和该风力发电设备的这些电驱动的部件之间。这提供的优点在于：只有当自身需求调节单元不能自身调节在该馈送系中的电压升高时，该快速开关装置才被启动。同时，一个对应的安排可能实现的是：在这些电驱动的部件分离的情况下能够通过该快速开关装置来进一步操作该自身需求调节单元，并且一旦该自身需求调节单元已经调节该电压上升，则该快速开关装置使这些电驱动的部件再次与该馈送系相连接。在该情况下，该自身需求调节单元虽然被设置为用于可能的过电压，但通过该快速开关装置继续保护这些电驱动的部件免受过电压。在该供电系包括一个自身需求调节单元的情况下，该快速开关装置也可以整合到该自身需求调节单元中。优选的是，该快速开关装置具有至少一个滤波器用于适配该过电压测定的特征。为了使该快速开关装置不过于敏感地作出反应、即在某些情况下过早地分离这些电驱动的部件，可以使用一个对应的滤波器。在此，该至少一个滤波器可以是一个低通滤波器、一个连续求平均值的滤波器和/或一个延时求平均值的滤波器。不同的滤波器的组合和/或具有对应地在这些滤波器上确定的电压值的多个滤波器的并联设置也是可行的，其中期望通过该快速开关装置实现分离。在一个风力发电设备中，该供电系优选连接在该馈送系的如下区域中，在该区域中网络电压或转换的网络电压占主导。换言之，该供电系应连接在馈送系的网络侧的区域中，在该网络侧的区域中该网络电压不通过激活的开关元件或类似物而被修改。由此没有排除通过静态的元件(例如馈送变压器)的网络电压变化。然后当该发电机的电能没有馈送至该网络中时，还通过该供电系的一个对应的连接确保了向这些电驱动的部件的供应。该快速开关装置的开关时间优选为在3和5ms之间。一般来说能够通过对应地短的开关时间避免使在这些电驱动的部件处其他的过电压保护机构(例如保险丝或其他的开关保护器)进行响应。根据本发明的供电系形成为，向这些电驱动的部件(例如一个风力发电园的部件)从一个网络(例如该风力发电园内部的网络)供应电能，其中确保保护这些电驱动的部件免受该网络中的过电压。参考前述实施方式来解释根据本发明的供电系以及优选的改进方案。根据本发明的风力发电园的突出之处在于，通过一个根据本发明的供电系向该风力发电园的电驱动的部件(例如发电园调节单元)供应电压并且由此保护这些电驱动的部件免受过电压。参考前述实施方式来解释根据本发明的风力发电园。此外，从这些实施方式中得到根据本发明的风力发电园的有利的改进方案。参考前述实施方式来解释根据本发明的方法以及根据本发明的计算机程序产品。从前述关于风力发电设备、供电系和风力发电园的有利的改进方案中类似地也得到根据本发明的方法或计算机程序产品的有利的改进方案。附图说明现在借助于实施例参考以下附图详细地说明本发明。附图中：图1：示出了根据本发明的风力发电设备的一个简化的示意图；图2a、2b：示出了图1中的风力发电设备的快速开关装置的两个实施变体的示意性细节图示；图3：示出了图2a、2b中的滤波器的示意图；图4a-c：示出了图2a、2b中的开关器的示意图；图5：示出了根据本发明的供电系的一个简化的示意图；并且图6：示出了根据本发明的风力发电园的一个简化的示意图。具体实施方式在图1中示出了根据本发明的风力发电设备的一个简化的示意图。该风力发电设备1包括一个转子2，该转子—在适当时通过一个未示出的传动齿轮—驱动一个发电机3，以便将由风引起的机械能转化为电能。源自发电机3的电能通过该馈送系10被馈送至该网络4中。该网络4可以是一个供应网络或一个中间网络、例如一个风力发电园内部的网络，电能从该网络中被馈送至一个供应网络中。该馈送系10包括一个逆变器11，由该发电机产生的电能在相位和频率方面被转化为适用于馈送至该网络4中的形式。该变压器12用于适配该电压。该风力发电设备1能够通过开关器13与网络4分离。该风力发电设备1还包括多个电驱动的部件5，这些电驱动的部件对于按照规定操作该风力发电设备1而言是必不可少的。这些部件包括电子的控制部件、加热件、调节传动器等。为了供应这些电驱动的部件5设置有一条供电系20。该供电系20在该馈送系10和一个汇流排6之间延伸，这些电驱动的部件5进而连接在该汇流排处。该供电系20连接在该馈送系10的如下区域中，在该区域中转换的网络电压占主导。换言之，在该网络4和该供电系20的连接点21之间仅设置有静态的元件(例如该变压器12)，使得在该供电系20的连接点21处的该电压中直接地反映在该网络4中的电压变化。这提供的优点在于，在该连接点21处的电压已经低于存在于该网络4中的电压自身，但是同时(例如由于使用逆变器11)当该风力发电设备1的发电机3自身不提供的电功率时，也可能通过该供电系20供应这些电驱动的部件5。从在该馈送系10处的供电系20的该连接点21出发，该供电系20包括一个适配变压器22和一个自身需求调节器23。该自身需求调节器23形成为用于调节这些电驱动的部件5的电压，使得尤其在网络4中的电压变化的情况下在这些电驱动的部件5处或在该汇流排6处的保持一个预定的额定电压。该自身需求调节器23能够为此例如构型为具有分级变压器。然而对应的、原则上从现有技术中已知的自身需求调节器23具有对在网络4中的电压变化的不显著的反应时间(通常100至200ms)，因此在网络4中的电压快速上升的情况下该自身需求调节器23的输出端处能够至少短时间地存在如下电压，该电压明显在用于这些电驱动的部件5或该汇流排6的预定的额定电压以上。为了避免对应的过电压导致这些电驱动的部件5的损坏，根据本发明设置有一个快速开关装置30，借助该快速开关装置在该供电系20处出现过电压的情况下这些电驱动的部件5或该汇流排6(这些部件5连接在该汇流排6处)在该自身需求调节器23和汇流排6之间的区域中与该馈送系10分离，使得在该自身需求调节器23的输出端处的过电压不击穿这些电驱动的部件5。为确保上述内容，该快速开关装置30具有少于10ms的开关时间。该快速开关装置30的开关时间由此明显在常见的过电压保护元件(例如保险丝或开关保护器)的反应时间以下。该快速开关装置30包括：一个快速开关元件31，借助该快速开关元件能够实现这些电驱动的部件5与该网络4的实际的分离；以及具有过电压测定的一个控制装置32。该控制装置32包括一个电压测定模块33、一个滤波器34和一个控制模块35。在图2a中详细地示出了图1中的快速开关装置30的第一实施变体。通过该电压测定模块33连续地接收在该供电系20中的这些电压并将其传递到一个滤波器34处。该滤波器34用于影响该快速开关装置30的开关特征。尤其能够通过该滤波器34实现的是，该快速开关装置30虽然能够在过电压的情况下实现这些电驱动的部件5与该网络4的快速分离，但同时也不过于敏感地对电压升高作出反应。后者有助于避免这些电驱动的部件5也在如下情况下与该网络4分离：其中与该网络4的分离不是强制必须的。该滤波器34可以是低通滤波器、连续求平均值的滤波器和/或延时求平均值的滤波器。该滤波器34尤其能够包括将在这些单独的相位中测量的电压换算成极坐标中的电压指数，其中然后基于该电压指数的数值进行电压的滤波。向该控制模块35传输这些滤波的电压并在那里将其与电压额定值和/或可允许的电压相比较。如果确定有过电压，则该控制模块35控制该快速开关元件31，使得这些电驱动的部件5或该汇流排6与该网络4分离。为此该快速开关元件31具有可电控的开关器36，借助这些开关器能够中断在该供电系20中的这些单独的导线。在图2b中示出了图1中的快速开关装置30的一个替代性的实施变体，其中与图2a中的实施变体相比，该快速开关元件31不仅具有用于使这些电驱动的部件5或该汇流排6与该网络4分离的开关器36，而且具有如下电气开关器37，这些电驱动的部件5或该汇流排6能够借助这些电气开关器与一个供能单元38相连接。如果通过该快速开关装置30确定了一个过电压，则这些电驱动的部件5通过开关器36与该网络4分离，但同时通过开关器37与该供能单元38相连接。这些电驱动的部件5因此获得不间断电压供应，而不经受过电压的危险并且这些电驱动的部件5自身不必构型为具有过电压保护和/或不间断电压供应。该供能单元38优选是具有可充电的电池或具有存储电容器的设备，该供能电源尤其在正常电压的情况下在网络4中充电。正如在根据图1、2a、2b的快速开关装置30中能够使用的滤波器，在图3中示出了滤波器34的构造的一个示例。由电压测定模块33测定的、三个相位的电压U1、U2、U3首先被换算成两个相位并且接着从笛卡尔坐标换算成极坐标。电压指数|U|的数值被传递给三个并联连接的滤波器元件34.1、34.2、34.3。滤波器元件34.1是时间常数为2.5ms的低通滤波器。滤波器元件34.2是在10ms上连续求平均值的滤波器，而滤波器元件34.3是延时5ms求平均值的滤波器。接着分别为这些滤波的值计算与一个由滤波决定的电压最大值34.1’、34.2’、34.3’的差并且通过比较器34.4以如下方式标准化，使得在滤波的值大于对应的电压最大值34.1’、34.2’、34.3’时向最终的或门(Oder-Gatter)34.5传递一个逻辑壹，否则传递逻辑零。然后当这些滤波器元件34.1、34.2、34.3之一确定有过电压时，该或门34.5的输出端采取逻辑壹，否则为逻辑零。然后该或门34.5的输出端被传递给该控制模块35(参见图1、2a、2b)并且在那里被处理成用于开关器36、37的控制脉冲。通过设置不同的滤波器元件34.1、34.2、34.3能够确保的是，该开关装置30能够适当地反映不同类型的过电压。但是与该滤波器34的在图3中示出的示例不同，也可以为该滤波器34设置任意的其他数目的滤波器元件34.1、34.2、34.3。在仅设置一个滤波器元件的情况下，可以省去该或门34.5。在图4中示出了开关器36、37的不同的、可能的构型。在图4a中示出了基于2个IGBT模块40的一个开关器36、37，这些IGBT模块能够通过控制导线41来开关。在图4b中是具有2个GTO42和2个二极管43的一个开关器36、37。代替GTO42也可以使用IGCT。在图4c中示出了基于具有IGBT45的桥式整流器44的一个开关器36、37。代替该IGBT45也可以使用一个GTO或一个IGCT。在图5中示出了根据本发明的一个供电系20。该供电系20大体上与根据图1的风力发电设备1的供电系20相对应，然而其中该供电系20在其连接点21处不连接在该风力发电设备1的馈送系10处，而是直接地连接到一个网络4处。参考图1至3的实施方式来进一步解释该供电系20。在图6中示出了根据本发明的一个风力发电园50。该风力发电园50包括多个风力发电设备1，这些风力发电设备被连接到该风力发电园内部的网络4处。该风力发电园内部的网络4通过一个开关元件51和一个变压器连接到一个供应网络4’处。为了控制该风力发电园50设置有一个发电园主控器(Parkmaster)53，该发电园主控器包括不同的电驱动的部件5用于测定和处理测量值及控制信号。该发电园主控器53能够通过控制导线54向这些风力发电设备1和该开关元件51传输信号。为了向该发电园主控器53的这些电驱动的部件5供应电压，设置有一个供电系20。该供电系20根据图5构型。参考图5和所附属的实施方式来解释该供电系20的构造和工作方式。