专利名称：自动启动风轮机的方法及执行该方法的风轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在电网断电之后自动启动风轮机的方法，以及适于执行该方法的风轮机。
背景技术：
DE 102007054215A1公开了一种配备有加热设备的风轮机。该风轮机还具有控制单元，该控制单元具有温度传感器。此外，设置有配备有恒温开关(thermostatic switch) 的预热模块，该恒温开关监视部件的温度并且在达到极限时被驱动。控制单元驱动加热设备，直到恒温开关连接并且输出单元生成用于启动风轮机的使能信号。EP 2108823A2公开了一种用于风轮机的独立传感器系统，其无线地将所测得的参数值传输给控制装置。该传感器系统具有独立的能量供应，并且将测量值传输到风轮机的控制装置。DE 102008037096A1公开了一种风轮机的温度测量装置。该温度测量装置被配备为在转子的至少一个点上和/或在支撑结构的至少一个点上测量温度。在系统的控制和监视中考虑测量值。DE 10119625B4公开了一种风轮机的控制方法，其中发电机的温度和风轮机周围环境空气的温度被测量，并且在发电机的温度低于环境空气的温度时，发电机被加热。风轮机还被用于极端气候条件，并且一般被远程监视。风轮机中的某些部件(例如电子器件)具有受限制的存储温度范围，该范围在可能的情况下既不应被超过也不应被低于。有利地，这是通过气候控制来实现，也就是说，对风轮机中的相应部件加热或冷却。在电网断电的情况下，不能可靠地确保仍然进行部件的气候调节(climatizing)，风轮机在电网断电期间没有外部电力供应达一时间段。因此，在系统重新启动期间必须针初始地测量临界的部件以确定其可操作性。这样的测试是费力费时的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于启动风轮机的方法以及用于执行这样的方法的风轮机，其中即使在电网断电的情况下也可以以简单的方式检验是否存在可能导致风轮机部件损坏的特殊气候条件。根据本发明，该任务由具有权利要求1特征的方法来实现。从属权利要求中给出了有利实施例。根据本发明的方法用于在电网断电之后自动地启动风轮机。根据风轮机的位置以及电网断电的原因，这样的断电可能持续几个小时到几天。根据本发明，检测并记录关于风轮机内部中(例如塔架和/或舱室(nacelle)中)气候条件的至少一个测量值。由此获得至少一个测量值并且记录所获得的测量值中至少一个。在只获得一个测量值的情况下，该值被记录。在启动风轮机之前，如果所记录的测量值高于预定最大值或小于预定最小值则生成报警信号。在根据本发明的方法中，获取并记录气候条件。所记录的测量值使得能够在启动之前检验在断电期间风轮机内部的气候条件是否使得不存在任何过于极端的条件。 如果基于所获取的测量结果确定在电网断电期间存在位于由预定最大值和最小值限定的风轮机中可接受值范围之外的气候条件，则生成相应的报警信号。在本发明的一优选实施例中，空间上在风轮机附近获取测量值，并且预定的最大值或最小值对应于部件的可接受存储条件的极限值。由此可以针对气候受控部件确定在电网断电期间是否维持可接受的存储条件。在一有利实施例中，不仅记录测量值，而且记录获得测量值的时间。因此也可以估计特定测量值存在的持续时间。在根据本发明的方法的另一有利实施例中，在测量值高于最大值或者低于最小值达到一预定时间段的情况下，生成报警信号。因此，在该实施例中，如果部件的不利气候条件仅仅持续短的时间段，也就是说持续的时间间隔对于该部件而言不是临界性的，则不生成报警信号。只有当该条件持续更长并且至少对应于一预定的时间段时，才生成报警信号， 该报警信号被传输到风轮机的控制装置和/或操作控制装置。在根据本发明的方法的另一特定实施例中，如果生成了报警信号，则只有在对可接受的存储条件在电网断电期间没有被维持的那些部件进行功能性测试之后才执行风轮机的启动。由此，不需要为所有临界部件执行功能性测试，而是功能性测试可以限于可接受的存储条件没有被维持的那些部件。在根据本发明的方法中，被监视的气候条件例如可以是温度、湿度或者气压。这些变量的组合也可以被监视。根据本发明，该任务还可以通过具有权利要求6的特征的风轮机来实现。从属权利要求给出了有利实施例。根据本发明的风轮机配备有传感器，用于获取风轮机内部的气候变量。此外，设置有记录单元，其记录独立于电网获取的传感器测量值。风轮机还具有控制单元，其在启动风轮机之前分析记录单元所记录的测量值，以确定所记录的测量值是否在电网断电期间可接受值的预定范围之外，也就是说，是否超过了预定的最大值或者是否低于预定的最小值。如果所记录的值在可接受值的范围之外，则生成报警信号。在根据本发明的风轮机中，确保了即使在电网断电期间也监视各个部件的气候条件，并且在没有维持可接受的条件的情况下，在风轮机启动之前生成报警信号。在一特定实施例中，记录单元具有电源，以便能够在风轮机的外部电源断电期间记录所获得的传感器值。该电源优选被配置为使得能够记录来自传感器的测量值长达几天。在一可选实施例中，进行对测量值的化学和/或机械获取，这些测量值可以由记录单元在电网恢复后电气和/或电子地分析。因此，不需要单独的电源用于记录单元。在另一优选实施例中，传感器被空间地放置为在风轮机的部件附近，并且预定的最大值或最小值对应于该部件的可接受存储条件的极限值。在一优选实施例中，传感器测量温度或湿度。也可以规定传感器测量气压。对于气候条件是临界性的部件，通常采取特别的预备措施，以便控制该部件的气候条件。这样的控制取决于外部的电压供应，从而在外部的电压供应失效时会发生该部件的未控制的临界条件。
在风轮机的一有利实施例中，只在所测量和记录的传感器值处于部件的可接受存储条件的预定最大值和最小值之外长达一预定时间量的情况下才生成报警信号。由此确保短时间超过可接受值范围不导致报警信号。在根据本发明的风轮机的一有利实施例中，在存在报警信号时阻止系统的自动启动。
以下将更详细地介绍本发明的实施例。附图中图1示出了根据本发明的方法的流程图，图2以透视图示出了风轮机，图3示出了根据本发明的风轮机的舱室的示意图。
具体实施例方式参考流程图更详细地介绍本发明。在方法的第一步骤10中，确定在风轮机处是否存在电网断电。如果存在电网断电，则在步骤12中执行对测量值获取的初始化。由此，例如可以从测量值获取的数据存储器中删除所存储的值等，使得在接下来的测量值获取的步骤13中，新的测量值可以被获得并且在步骤16中被存储。步骤16中对测量值的存储可以对于每个测量值进行。也可以是以下情形例如只存储最大或最小的测量值。在步骤18中检验电网是否恢复。如果电网断电持续，则通过循环(loop) 14继续方法步骤13中的测量值获取以及方法步骤16中的测量值存储，直到电网断电结束并且电网再次恢复。但是，如果在步骤10的查询中不存在电网断电，则在步骤15中不进行测量值获取的初始化。在本发明中规定以下条件风轮机的开关和控制柜中的温度不能过高也不能过低。通过循环14记录开关和控制柜中的温度，直到电网断电结束并且电网再次恢复。在电网恢复之后，在方法步骤20中，风轮机的控制装置读出在步骤13中获得并且在步骤16中存储在数据存储器中的测量值。在步骤20中还检验用于启动风轮机的一般条件，例如是否存在足够的风来重新启动风轮机。如果在方法步骤20中存在风轮机的一般启动条件，则在步骤22中检验在步骤16 中所确定的最大值和最小值是否位于可接受范围内。如果所获得的最大值和最小值位于可接受范围内，则在步骤M中给出启动风轮机的使能。如果在步骤22中确定所获得的最小值或所获得的最大值位于可接受范围之外， 则在到方法步骤沈的分支中生成报警信号，并且检查受到威胁的部件。根据部件，可以由控制装置本身或者通过远程监视来自动地执行检查。在需要的情况下，由现场的维护技术人员进行检查。在查询观中，根据标准决定部件是否有缺陷，在步骤30中是否必须执行对有缺陷的部件的维修或更换，或者在步骤M中是否能给出直接启动使能。由上述的实施例可以清楚地看出，在根据本发明的方法中，在电网断电时测量开关柜中的不同温度值。它们在系统重启之前被分析。在风轮机被供应以外部能量期间，可以停止对所获得的测量值的记录；在需要的情况下，通过加热器进行开关柜中的温度调节。
可选地，也可以持续地记录温度值，也就是说，在存在外部电源时也记录。在该实施例中，在电网断电的时间间隔中执行分析。图2示意性地示出了风轮机，具有塔架32、舱室34和三个转动叶片36。舱室34 以能旋转的方式设置在塔架32上，并且可以根据风向被调节为使得转动叶片36在舱室34 的面对风的一侧上指向风中。图3放大地示出了舱室34，其中还示意性地示出了开关柜38。开关柜38具有传感器40，用于采集舱室34内部的气候量。传感器40在空间中设置在要监视的部件42附近。 传感器40所采集的测量数据被转发到记录单元44。记录单元44具有独立于电网的单独的电源46，电源46使得即使在电网故障期间也能记录测量数据。此外，控制单元48可以访问在记录单元44中所存储的测量值，以便对在电网故障期间所记录的测量值进行分析来确定在电网故障时间段中是否有至少一个测量值超过预定的最大值或者低于预定的最小值。 在该情形下，控制单元48产生报警信号50，利用报警信号50表明在电网故障期间存在位于部件42的由预定最大值和最小值限定的范围之外的气候条件。
权利要求
1.一种用于在电网断电后自动启动风轮机的方法，包括以下步骤获取关于在电网断电期间所述风轮机中气候变量的至少一个测量值，记录至少一个所获取的测量值，以及如果至少一个所记录的测量值超过预定的最大值或者低于预定的最小值，则在启动所述风轮机之前生成报警信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，空间上在所述风轮机的部件附近获取所述至少一个测量值，并且所述预定的最大值和/或所述预定的最小值对应于所述部件允许的存储条件的极限值。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对所述至少一个所获取的测量值的记录也包括获取时间。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，如果所记录的测量值高于所述最大值或低于所述最小值长达一预定的持续时间，则生成报警信号。
5.如权利要求2至4之一所述的方法，其特征在于，如果生成了报警信号，则只有在对规定的存储条件没有被维持的部件进行了功能性检验之后才启动所述风轮机。
6.一种风轮机，具有用于获取所述风轮机内部的气候值的传感器，记录单元，所述记录单元记录传感器的至少一个测量值，以及控制单元，所述控制单元在所述风轮机启动之前分析所述记录单元所记录的所述至少一个测量值，使得如果在电网断电期间所记录的所述至少一个测量值超过预定的最大值或者低于预定的最小值，则所述控制单元生成报警信号。
7.如权利要求6所述的风轮机，其特征在于，所述记录单元具有电源，以便在所述风轮机的外部电源断电期间记录所测量的传感器值。
8.如权利要求6所述的风轮机，其特征在于，所述记录单元或学地和/或机械地获取测量值，并且所获得的测量值在电网恢复之后被电气和/或电子地读出。
9.如权利要求6至8之一所述的风轮机，其特征在于，所述传感器在空间上设置在所述风轮机的部件附近，并且所述预定的最大值和/或所述预定的最小值对应于所述部件允许的存储条件。
10.如权利要求6至9之一所述的风轮机，其特征在于，所述传感器探测温度和/或湿度和/或气压。
11.如权利要求6至10之一所述的风轮机，其特征在于，只有在所获取的测量值超过所述预定的最大值或低于所述预定最小值长达一预定的持续时间，才生成报警信号。
12.如权利要求6至10之一所述的风轮机，其特征在于，如果生成了报警信号，则阻止自动的系统启动。
全文摘要
本发明涉及自动启动风轮机的方法及执行该方法的风轮机。一种用于在电网断电后自动启动风轮机的方法包括以下步骤获取关于在电网断电期间所述风轮机中气候变量的至少一个测量值，记录至少一个所获取的测量值，以及如果至少一个所记录的测量值超过预定的最大值或者低于预定的最小值，则在启动所述风轮机之前生成报警信号。
文档编号F03D7/00GK102465834SQ201110340650
公开日2012年5月23日 申请日期2011年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者D·彻尔特克 申请人:诺德克斯能源有限公司