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DE102018007997A1 - Method and system for operating a wind turbine - Google Patents

Method and system for operating a wind turbine Download PDF

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DE102018007997A1
DE102018007997A1 DE102018007997.0A DE102018007997A DE102018007997A1 DE 102018007997 A1 DE102018007997 A1 DE 102018007997A1 DE 102018007997 A DE102018007997 A DE 102018007997A DE 102018007997 A1 DE102018007997 A1 DE 102018007997A1
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DE
Germany
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blade
rotor
rotor blades
individual
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102018007997.0A
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German (de)
Inventor
Svenja Fischer
Karsten Warfen
Björn Zastrow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Senvion GmbH
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
Application filed by Senvion GmbH filed Critical Senvion GmbH
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Priority to PCT/EP2019/076652 priority patent/WO2020074331A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, welche wenigstens zwei Rotorblätter aufweist, folgende Arbeitsschritte aufweisend:Erfassen von Sensorsignalen, weil die geeignet sind, Blattbelastungen an den Rotorblättern zu charakterisieren;Ermitteln einer individuellen Blattbelastung, insbesondere eines Schlagbiegemoments, für jedes Rotorblatt auf der Grundlage der an dem jeweiligen Rotorblatt erfassten Sensorsignale und einer sensorindividuellen Angleichfunktion des jeweiligen Rotorblatts;Steuern der Windenergieanlage, insbesondere des Einstellwinkels der Rotorblätter, auf der Grundlage der ermittelten individuellen Blattbelastungen;wobei wenigstens eine der sensorindividuellen Angleichfunktionen der Rotorblätter in der Weise angepasst wird, dass ein Unterschied zwischen den individuellen Blattbelastungen verschiedener Rotorblätter wenigstens verringert wird.The invention relates to a method for operating a wind power plant which has at least two rotor blades, comprising the following steps: detecting sensor signals because they are suitable for characterizing blade loads on the rotor blades; determining an individual blade load, in particular an impact bending moment, for each rotor blade on the Basis of the sensor signals recorded on the respective rotor blade and a sensor-specific adjustment function of the respective rotor blade; control of the wind power installation, in particular the setting angle of the rotor blades, on the basis of the determined individual blade loads; at least one of the sensor-individual adjustment functions of the rotor blades being adapted such that a Difference between the individual blade loads of different rotor blades is at least reduced.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, welche wenigstens zwei Rotorblätter aufweist, wobei Sensorsignale, die geeignet sind, eine Blattbelastung an den wenigstens zwei Rotorblättern zu charakterisieren, erfasst werden, eine Blattbelastung auf der Grundlage der erfassten Sensorsignale und einer Kalibrierfunktion ermittelt wird, und die Windenergieanlage, insbesondere die Einstellwinkel der wenigstens zwei Rotorblätter, auf der Grundlage der ermittelten Blattbelastung gesteuert wird.The invention relates to a method for operating a wind energy plant which has at least two rotor blades, sensor signals which are suitable for characterizing a blade load on the at least two rotor blades being detected, a blade load being determined on the basis of the detected sensor signals and a calibration function, and the wind turbine, in particular the setting angle of the at least two rotor blades, is controlled on the basis of the blade load determined.

Bei Steuer- bzw. Regelstrategien zur Minimierung von Belastungen einer Windenergieanlage kommt insbesondere eine Steuerung eines Einstellwinkels der Rotorblätter zum Einsatz. Vorzugsweise werden hierbei die Rotorblätter individuell während des Umlaufs in den Wind gedreht (gepitcht), so dass eine mechanische Gesamtlast, die über eine Rotornabe, eine Rotorwelle und eine Gondel auf einen Turm der Windenergieanlage eingeleitet wird, minimiert werden kann. In diesem Fall wird von einer individuellen Einstellwinkel-Steuerung gesprochen (Individual Pitch Control).In the case of control strategies for minimizing loads on a wind energy installation, in particular a control of an adjustment angle of the rotor blades is used. In this case, the rotor blades are preferably turned (pitched) individually during the revolution, so that a total mechanical load that is introduced via a rotor hub, a rotor shaft and a nacelle onto a tower of the wind energy installation can be minimized. In this case, we speak of an individual pitch control.

Insbesondere ist es hierbei vorteilhaft, wenn eine individuelle Blattbelastung, insbesondere ein Blattbiegemoment, für jedes Rotorblatt zur Steuerung bereitgestellt werden kann. In diesem Fall wird von einer Rotorblatt-Feedback-Regelung gesprochen (Blade Feedback Control).It is particularly advantageous here if an individual blade load, in particular a blade bending moment, can be provided for control purposes for each rotor blade. In this case, we speak of a rotor blade feedback control (blade feedback control).

Um Belastungsmessungen durchzuführen, werden üblicherweise Dehnungssensoren, beispielsweise Fiber-Bragg-Sensoren oder Dehnungsmessstreifen als Sensoren verwendet, die derart verschaltet werden, dass ausschließlich Biegedehnungen, nicht aber Normalkräfte aufgrund von Temperaturausdehnung oder Fliehkräften, berücksichtigt werden.In order to carry out load measurements, strain sensors, for example fiber Bragg sensors or strain gauges, are usually used as sensors, which are connected in such a way that only bending strains, but not normal forces due to temperature expansion or centrifugal forces, are taken into account.

Sensoren zur Messung von Blattbelastungen können im Allgemeinen nicht exakt an jenem Ort angebracht werden, an dem diese nach theoretischen Betrachtungen angebracht sein sollen. Des Weiteren können Sensoren im Verlauf der Zeit ihre Eigenschaft ändern, so dass eine Kalibrierung der Sensoren notwendig ist.In general, sensors for measuring blade loads cannot be attached exactly to the place where, according to theoretical considerations, they should be attached. Furthermore, sensors can change their properties over time, so that calibration of the sensors is necessary.

Die Kalibrierung der Sensoren erfolgt üblicherweise statisch gegen das Schwerkraftbiegemoment aus der bekannten Masse und dem bekannten Schwerpunkt des Abstandes des Rotorblatts von der Messstelle bei waagerecht gestelltem Rotorblatt. Zur Bestimmung eines möglichen Offsets der Sensoren zur Messung der Blattbiegemomente wird das Rotorblatt vorzugsweise vertikal gestellt. Das Schlagbiegemoment des Rotorblatts, welches im Wesentlichen senkrecht zu einer Bezugsebene des Rotorblatts ist, oder das Schwenkbiegemoment, welches im Wesentlichen parallel zu einer Bezugsebene des Rotorblatts ist, ist hierbei durch Drehen des Blattstellwinkels um 90° ansprechbar.The calibration of the sensors is usually carried out statically against the gravitational bending moment from the known mass and the known center of gravity of the distance of the rotor blade from the measuring point with the rotor blade in a horizontal position. To determine a possible offset of the sensors for measuring the blade bending moments, the rotor blade is preferably placed vertically. The impact bending moment of the rotor blade, which is essentially perpendicular to a reference plane of the rotor blade, or the swivel bending moment, which is essentially parallel to a reference plane of the rotor blade, can be addressed by rotating the blade setting angle by 90 °.

Beim Betreiben der Windenergieanlage treten am Rotor Unwuchten auf. Die Unwuchten resultieren einerseits aus ungleichen Massenverteilungen im Rotor, insbesondere an den Rotorblättern der Windenergieanlage, zum Beispiel durch fertigungsbedingte oder verschleißbedingte ungleiche Massen der Rotorblätter, Flüssigkeitseinlagerungen an den Rotorblättern, zum Beispiel durch verstopfte Kondensatablauföffnungen oder auch Eisablagerungen. Andererseits treten aerodynamische Unwuchten auf, das heißt unterschiedliche, durch die Windanströmung an verschiedenen Rotorblättern zum gleichen Zeitpunkt hervorgerufene, Blattbelastungen an den verschiedenen Rotorblättern. Diese können beispielsweise durch fertigungsbedingt differierende Einstellwinkel der Rotorblätter, durch Unterschiede in der jeweiligen Blattverwindung, durch eine Beschädigung von Strömungselementen oder auch durch Verschleiß entstehen. Weiterhin liegen an verschiedenen Positionen, welche die Rotorblätter beim Umlauf durchlaufen, verschiedene Windbedingungen, sowohl bezüglich Windgeschwindigkeit als auch bezüglich Windrichtung, vor. Eine Ursache hierfür liegt beispielsweise in dem Höhenwindgradienten, da die Windgeschwindigkeit mit der Höhe im Allgemeinen ansteigt.When operating the wind turbine, imbalances occur on the rotor. The unbalances result on the one hand from unequal mass distributions in the rotor, in particular on the rotor blades of the wind turbine, for example due to manufacturing-related or wear-related unequal masses of the rotor blades, fluid deposits on the rotor blades, for example due to clogged condensate drain openings or ice deposits. On the other hand, aerodynamic imbalances occur, that is to say different blade loads on the different rotor blades, which are caused by the wind flow on different rotor blades at the same time. These can occur, for example, due to different adjustment angles of the rotor blades due to production, differences in the respective blade twist, damage to flow elements or even wear. Furthermore, there are different wind conditions, both with regard to wind speed and with respect to wind direction, at different positions which the rotor blades pass during the revolution. One reason for this is the altitude wind gradient, because the wind speed generally increases with altitude.

Die Unwuchten und die Asymmetrien in der Anströmung der einzelnen Rotorblätter führen sowohl zu umlauffrequenten Lastkomponenten (1P), welche mit der einfachen Drehfrequenz des Rotors auftreten und beispielsweise durch eine Massenunwucht des Rotors oder konstruktive Unterschiede zwischen den Rotorblättern entstehen, als auch zu blattfrequenten Lastkomponenten (3P), welche bei der Drehzahl des Rotors, multipliziert mit der Anzahl der Rotorblätter auftreten und beispielsweise durch Unsymmetrie bei der Anströmung des Rotors entstehen. Aufgrund der Steuerung der Windenergieanlage mittels einer Rotorblatt-Feedback-Regelung versucht die Steuerung, insbesondere die 1p-Lastkomponenten durch zyklische, umlauffrequente Verstellung der individuellen Einstellwinkel der Rotorblätter zu kompensieren, wodurch eine erhebliche, permanente Blattverstellaktivität hervorgerufen wird.The unbalance and the asymmetries in the flow against the individual rotor blades both lead to rotational frequency load components ( 1P ), which occur with the simple rotational frequency of the rotor and arise, for example, from a mass imbalance of the rotor or structural differences between the rotor blades, as well as to blade frequency load components ( 3P ), which occur at the speed of the rotor multiplied by the number of rotor blades and arise, for example, due to asymmetry in the flow against the rotor. Due to the control of the wind turbine by means of a rotor blade feedback control, the controller tries to compensate, in particular the 1p load components, by cyclical, rotational frequency adjustment of the individual setting angles of the rotor blades, which causes considerable, permanent blade adjustment activity.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung einer Windenergieanlage zu verbessern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Windenergieanlage mit geringem Verschleiß, insbesondere verschleißoptimiert, zu steuern.It is an object of the invention to improve control of a wind turbine. In particular, it is an object of the invention to control a wind turbine with little wear, in particular wear-optimized.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen beansprucht.This task is solved by the teaching of the independent claims. Beneficial Refinements are claimed in the subclaims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, welche wenigstens zwei Rotorblätter aufweist, folgende Arbeitsschritte aufweisend: Erfassen von Sensorsignalen, weil die geeignet sind, Blattbelastungen an den Rotorblättern zu charakterisieren;
Ermitteln einer individuellen Blattbelastung, insbesondere eines Schlagbiegemoments, für jedes Rotorblatt auf der Grundlage der an dem jeweiligen Rotorblatt erfassten Sensorsignale und einer sensorindividuellen Angleichfunktion des jeweiligen Rotorblatts;
Steuern, insbesondere Regeln, der Windenergieanlage, insbesondere des Einstellwinkels der Rotorblätter, auf der Grundlage der ermittelten individuellen Blattbelastungen;
wobei wenigstens eine der sensorindividuellen Angleichfunktionen der Rotorblätter in der Weise angepasst wird, dass ein Unterschied zwischen den individuellen Blattbelastungen verschiedener Rotorblätter wenigstens verringert wird.
A first aspect of the invention relates to a method for operating a wind power plant which has at least two rotor blades, comprising the following steps: detecting sensor signals because they are suitable for characterizing blade loads on the rotor blades;
Determining an individual blade load, in particular an impact bending moment, for each rotor blade on the basis of the sensor signals detected on the respective rotor blade and a sensor-specific adaptation function of the respective rotor blade;
Controlling, in particular rules, of the wind power installation, in particular the setting angle of the rotor blades, on the basis of the determined individual blade loads;
wherein at least one of the sensor-specific adjustment functions of the rotor blades is adapted in such a way that a difference between the individual blade loads of different rotor blades is at least reduced.

Entsprechend betrifft ein zweiter Aspekt der Erfindung ein System zum Betreiben einer Windenergieanlage, welche wenigstens zwei Rotorblätter aufweist, aufweisend:

  • eine Schnittstelle, eingerichtet zum Erfassen von Sensorsignalen, die geeignet sind, Blattbelastungen an den Rotorblättern zu charakterisieren;
  • Auswertungsmittel, eingerichtet zum Ermitteln einer individuellen Blattbelastung, insbesondere eines Schlagbiegemoments, für jedes Rotorblatt auf der Grundlage der an den jeweiligen Rotorblatt erfassten Sensorsignale und einer sensorindividuellen Angleichfunktion des jeweiligen Rotorblatts und zum Anpassen wenigstens einer der sensorindividuellen Angleichfunktionen der Rotorblätter in der Weise, dass ein Unterschied zwischen den individuellen Blattbelastungen verschiedener Rotorblätter wenigstens verringert wird;
  • Steuermittel der Windenergieanlage, eingerichtet zum Steuern der Windenergieanlage, insbesondere des Einstellwinkels der Rotorblätter, auf der Grundlage der ermittelten individuellen Blattbelastungen.
Accordingly, a second aspect of the invention relates to a system for operating a wind power plant which has at least two rotor blades, comprising:
  • an interface set up for detecting sensor signals which are suitable for characterizing blade loads on the rotor blades;
  • Evaluation means set up to determine an individual blade load, in particular an impact bending moment, for each rotor blade on the basis of the sensor signals recorded on the respective rotor blade and a sensor-specific adjustment function of the respective rotor blade and for adjusting at least one of the sensor-individual adjustment functions of the rotor blades in such a way that a difference is at least reduced between the individual blade loads of different rotor blades;
  • Control means of the wind turbine, set up to control the wind turbine, in particular the setting angle of the rotor blades, on the basis of the determined individual blade loads.

Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein entsprechendes Computerprogramm, ein Computer-lesbares Medium sowie eine Windenergieanlage.Further aspects of the invention relate to a corresponding computer program, a computer-readable medium and a wind turbine.

Die in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung im nachfolgenden erläuterten Merkmal und Vorteile gelten entsprechend auch für die weiteren Aspekte der Erfindung und umgekehrt.The features and advantages explained below in relation to the first aspect of the invention apply accordingly to the further aspects of the invention and vice versa.

Ein Einstellwinkel im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein um eine Rotorblattlängsachse gemessener Winkel zwischen einer Bezugsebene eines Rotorblatts und einer von der Rotorblattlängsachse beim Drehen des Rotors überstrichenen Rotorebene, die bevorzugt senkrecht zur Rotorachse liegt oder bei Rotoren mit Konuswinkel eine Kegelmantelfäche darstellt. Vorzugsweise ist der Einstellwinkel dann als 0° definiert, wenn das Rotorblatt in Betriebsstellung ist, d. h. im Betrieb mit optimaler Schnelllaufzahl, die die maximale Leistung an der Rotorwelle liefert. Der Einstellwinkel kann alternativ oder zusätzlich auch als Winkel zwischen einer Rotorblattsehne, welche vorzugsweise zumindest im Wesentlichen von einer Rotorblattvorderkante zu einer Rotorblatthinterkante verläuft, an einem vordefinierten Profilschnitt des Rotorblatts und der oben genannten Rotorebene oder Kegelmantelfläche definiert sein.A setting angle in the sense of the invention is preferably an angle measured about a longitudinal axis of the rotor blade between a reference plane of a rotor blade and a rotor plane swept by the longitudinal axis of the rotor when the rotor rotates, which plane is preferably perpendicular to the rotor axis or, in the case of rotors with a cone angle, represents a conical surface area. The setting angle is preferably defined as 0 ° when the rotor blade is in the operating position, i. H. in operation with an optimal high-speed number, which delivers the maximum power to the rotor shaft. As an alternative or in addition, the setting angle can also be defined as an angle between a rotor blade chord, which preferably extends at least essentially from a rotor blade leading edge to a rotor blade trailing edge, on a predefined profile cut of the rotor blade and the above-mentioned rotor plane or conical outer surface.

Ein Schlagbiegemoment im Sinne der Erfindung tritt vorzugsweise senkrecht zu der Bezugsebene des Rotorblatts auf. Vorzugsweise ist dieses dann senkrecht zu der Rotorebene, wenn der Einstellwinkel des Rotorblatts 0° beträgt.An impact bending moment in the sense of the invention preferably occurs perpendicular to the reference plane of the rotor blade. This is preferably perpendicular to the rotor plane when the setting angle of the rotor blade is 0 °.

Ein Steuern einer Windenergieanlage im Sinne der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein Vorgeben von Sollwerten von Betriebsparametern der Windenergieanlage bei sich drehendem Rotor im Trudelbetrieb, bei welchem die Rotorblätter vorzugsweise in einer Fahnenstellung sind, oder im Produktionsbetrieb. Vorzugsweise ist das Steuern ein Regeln.
Eine Angleichfunktion im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise eine Zuordnungsvorschrift zwischen Sensorsignalen oder Blattbelastungen als Eingangsgrößen und einer zwischen den Rotorblättern angeglichenen Blattbelastung als Ausgangsgröße.
Controlling a wind power plant in the sense of the present invention is preferably specifying setpoints of operating parameters of the wind power plant when the rotor is rotating in spin mode, in which the rotor blades are preferably in a flag position, or in production mode. The control is preferably a regulation.
A matching function in the sense of the invention is preferably an assignment rule between sensor signals or blade loads as input variables and a blade load adjusted as an output variable between the rotor blades.

Eine Kalibrierfunktion im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise eine Zuordnungsvorschrift zwischen Sensorsignalen oder Blattbelastungen als Eingangsgrößen und einer justierten Blattbelastung als Ausgangsgröße.A calibration function in the sense of the invention is preferably an assignment rule between sensor signals or blade loads as input variables and an adjusted blade load as output variable.

Ein Gain im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise ein Proportionalanteil einer Angleichfunktion und/oder einer Kalibrierfunktion.A gain in the sense of the invention is preferably a proportional part of an adjustment function and / or a calibration function.

Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien, aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, so dass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere eine Windenergieanlage steuern und/oder überwachen kann.A means in the sense of the present invention can be designed in terms of hardware and / or software, in particular one that is data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a, preferably connected to a memory and / or bus system or have several programs or program modules. The CPU can be designed to process commands that are implemented as a program stored in a memory system, to acquire input signals from a data bus and / or to output signals to deliver a data bus. A storage system can have one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid-state and / or other non-volatile media. The program can be designed in such a way that it embodies or is capable of executing the methods described here, so that the CPU can execute the steps of such methods and thus in particular can control and / or monitor a wind energy installation.

Eine Zeitkonstante im Sinne der Erfindung charakterisiert vorzugsweise eine charakteristische Zeitdauer oder Abklingdauer. Vorzugsweise kann die Zeitkonstante auch als Zeitraum angegeben werden.A time constant in the sense of the invention preferably characterizes a characteristic time period or decay time. The time constant can preferably also be specified as a time period.

Sensorindividuell im Sinne der Erfindung bedeutet vorzugsweise individuell für jede Sensoreinrichtung und/oder individuell für jedes Rotorblatt. Üblicherweise weist jedes Rotorblatt eine Sensoreinrichtung auf.Sensor-specific in the sense of the invention preferably means individually for each sensor device and / or individually for each rotor blade. Each rotor blade usually has a sensor device.

Die Erfindung basiert insbesondere auf dem Ansatz, periodische, insbesondere umlauffrequente, Veränderungen eines Einstellparameters, welcher zur Steuerung der Windenergieanlage verwendet wird, wenigstens zu verringern.The invention is based in particular on the approach of at least reducing periodic, in particular rotational frequency, changes in a setting parameter which is used to control the wind energy installation.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die ermittelten individuellen Blattbelastungen, welche zum Steuern der Windenergieanlage, insbesondere des, vorzugsweise individuellen, Einstellwinkels der Rotorblätter eingesetzt werden, aneinander angeglichen werden. Bei der individuellen Blattbelastung handelt es sich dabei vorzugsweise um ein Schlagbiegemoment jedes Rotorblatts. Das Angleichen der Werte der individuellen Blattbelastung wird erfindungsgemäß durch eine Angleichfunktion bewerkstelligt, welche beim Ermitteln der individuellen Blattbelastung ausgehend von den erfassten Sensorsignalen berücksichtigt wird.According to the invention, this is achieved in that the determined individual blade loads, which are used to control the wind energy installation, in particular the, preferably individual, setting angle of the rotor blades, are matched to one another. The individual blade load is preferably an impact bending moment of each rotor blade. The adjustment of the values of the individual blade load is accomplished according to the invention by an adjustment function which is taken into account when determining the individual blade load on the basis of the detected sensor signals.

Durch das Angleichen der individuellen Blattbelastungen verschiedener Rotorblätter aneinander kann das umlauffrequente Verhalten der jeweils ermittelten individuellen Blattbelastung reduziert werden. Entsprechend wird auch das umlauffrequente Verhalten des Steuerparameters oder der Steuerparameter der Windenergieanlage, in welche die individuelle Blattbelastung als Eingangsparameter eingeht, reduziert. Auf diese Weise wird die periodische Variation des Steuerparameters während eines Umlaufzyklus verringert, im Idealfall werden statische periodische Variationen, welche insbesondere umlauffrequent auftreten, sogar vollständig beseitigt, indem die individuellen Blattbelastungen aneinander angeglichen werden. Entsprechend kann das erfindungsgemäße Angleichen der sensorindividuellen Blattbelastungen auch als Homogenisierung der individuellen Blattbelastungen bezeichnet werden.By adjusting the individual blade loads of different rotor blades to each other, the circulating frequency behavior of the determined individual blade load can be reduced. The circulating frequency behavior of the control parameter or the control parameters of the wind power plant, into which the individual blade load is an input parameter, is correspondingly reduced. In this way, the periodic variation of the control parameter during an orbital cycle is reduced; ideally, static periodic variations, which occur in particular in orbital frequency, are even completely eliminated by adapting the individual blade loads to one another. Correspondingly, the adjustment according to the invention of the sensor-specific leaf loads can also be referred to as homogenization of the individual leaf loads.

Durch die Erfindung können Belastungen auf das Verstellsystems der Einstellwinkel der Rotorblätter, welche durch Steuereingriffe aufgrund von umlauffrequenten Lastkomponenten oder umlauffrequenten Messfehlern bei den Lastkomponenten hervorgerufen werden, reduziert werden.
Zusätzlich kann mit dem erfindungsgemäßen System ein Einfluss von Messfehlern auf die Steuerung der Windenergieanlage begrenzt werden. Beispielsweise würde die Abweichung einer Blattbelastung, welche durch eine Sensordrift oder einen Sensor, welcher sich langsam ablöst, hervorgerufen wird, durch die Verringerung des Unterschieds zwischen den individuellen Blattbelastungen wenigstens teilweise aufgefangen werden.
The invention allows loads on the adjustment system of the setting angle of the rotor blades, which are caused by control interventions due to rotational frequency load components or rotational frequency measurement errors in the load components, to be reduced.
In addition, the influence of measurement errors on the control of the wind turbine can be limited with the system according to the invention. For example, the deviation of a leaf load, which is caused by a sensor drift or a sensor that is slowly becoming detached, would at least partially be compensated for by reducing the difference between the individual leaf loads.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Zeitkonstante A derart gewählt, dass sich der Unterschied zwischen den individuellen Blattbelastungen über einen vordefinierten Zeitraum, über eine vordefinierte Anzahl von ermittelten Blattbelastungen oder über eine vordefinierte Anzahl von Rotorumdrehungen auf einen Wert kleiner und/oder gleich einem Grenzwert ε verringert, wobei der Grenzwert ε insbesondere Null ist. Hierdurch wird eine geglättete Steuerung der Windenergieanlage erreicht. Vorzugsweise ist der Grenzwert ε durch einen absoluten Wert oder einen Quotienten definiert. Weiter vorzugsweise beträgt der Grenzwert ε etwa 63 %.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the time constant A chosen such that the difference between the individual blade loads over a predefined period of time, over a predefined number of determined blade loads or over a predefined number of rotor revolutions decreases to a value smaller and / or equal to a limit value ε, the limit value ε being in particular zero . As a result, smooth control of the wind energy installation is achieved. The limit value ε is preferably defined by an absolute value or a quotient. The limit value ε is more preferably approximately 63%.

Die Zeitkonstante A wird hierbei vorteilhaft so gewählt, dass die aus den dynamischen Windturbulenzen resultierenden Unterschiede zwischen den Belastungen der einzelnen Blätter erhalten bleiben, um sie als Grundlage für die Steuerung der einzelnen Blatteinstellwinkel zu nutzen, die statischen Unterschiede in den Belastungen der einzelnen Blätter, die zu periodischen 1p-Effekten führen, jedoch durch die Angleichfunktionen ausgeglichen werden.The time constant A is advantageously chosen so that the differences between the loads on the individual blades resulting from the dynamic wind turbulence are retained in order to use them as the basis for controlling the individual blade pitch angles, the static differences in the loads on the individual blades, which lead to periodic 1p Effects, but are compensated for by the adjustment functions.

Diese vorteilhafte Ausgestaltung bewirkt somit, die quasistatischen umlauffrequenten Effekte herauszufiltern, um die Blattverstellsysteme nicht unnötig zu belasten, die dynamischen umlauffrequenten Effekte jedoch zuzulassen, da sie die Grundlage für die lastreduzierende Einzelblatt-Verstellung sind.This advantageous embodiment thus has the effect of filtering out the quasi-static circulating-frequency effects in order not to place unnecessary strain on the blade adjustment systems, but to allow the dynamic circulating-frequency effects, since they are the basis for the load-reducing single-sheet adjustment.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum Anpassen der Angleichfunktion eine vordefinierte Anzahl an Werten der ermittelten individuellen Blattbelastungen anhand einer vordefinierten Zeitkonstante A, welche vorzugsweise einen vordefinierten Zeitabschnitt definiert, berücksichtigt, wobei vorzugsweise ein älterer Wert, insbesondere ein ältester Wert, nicht mehr berücksichtigt wird, sobald ein jüngerer Wert, insbesondere ein jüngster Wert, berücksichtigt wird. Jüngere Werte sind hierbei die zuletzt bestimmten Werte. Der jüngste Wert ist demnach der als letztes bestimmte Wert.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, a predefined number of values of the determined individual blade loads are adjusted on the basis of a predefined time constant in order to adapt the adjustment function A , which preferably defines a predefined period of time, whereby an older value, in particular an oldest value, is no longer taken into account as soon as a younger value, in particular a youngest value, is taken into account. Younger values are the most recently determined values. Of the the most recent value is therefore the last determined value.

Ältere Werte der Blattbelastungen werden berücksichtigt, um Störeffekte durch Abweichen der Messwerte, sogenannter Einzelausreißer, zu verringern. Eine dauerhafte Abweichung der aus den Sensorsignalen ermittelten Blattbelastungen, welche ein Angleichen notwendig macht, wird jedoch durch den nach und nach zunehmenden Einfluss der jüngeren Werte berücksichtigt.Older values of the leaf loads are taken into account in order to reduce interference effects by deviating the measured values, so-called single outliers. A permanent deviation of the blade loads determined from the sensor signals, which makes an adjustment necessary, is taken into account by the gradually increasing influence of the younger values.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum Anpassen der Angleichfunktion jüngere Werte der individuellen Blattbelastungen höher gewichtet als ältere Werte der individuellen Blattbelastungen, vorzugsweise anhand einer vordefinierten Zeitkonstante A, welche vorzugsweise einen vordefinierten Zeitabschnitt definiert.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, younger values of the individual blade loads are weighted higher than older values of the individual blade loads, preferably on the basis of a predefined time constant, in order to adapt the adjustment function A , which preferably defines a predefined time period.

Durch die höhere Gewichtung jüngerer Werte der individuellen Blattbelastungen des Rotorblatts gegenüber älteren Werten wird erreicht, dass die Anpassung auf jeweils jüngste Veränderungen an den Sensoren oder den Rotorblättern, welches ein Nachführen des Angleichens notwendig macht, in ausreichendem Maße reagiert.The higher weighting of younger values of the individual blade loads of the rotor blade compared to older values ensures that the adaptation responds adequately to the latest changes to the sensors or the rotor blades, which necessitates the adjustment to be made.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die wenigstens eine der sensorindividuellen Angleichfunktionen kontinuierlich angepasst, insbesondere vor, während oder nach einem jeweiligen Steuervorgang einer Vielzahl von Steuervorgängen. Dies hat den Vorteil, dass eine Korrektur umlauffrequenter Effekte kontinuierlich fortgeführt werden kann und neue umlauffrequente Effekte durch umlauffrequente Lastkomponenten von Beginn an berücksichtigt werden können.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the at least one of the sensor-specific adaptation functions is continuously adapted, in particular before, during or after a respective control process of a multiplicity of control processes. This has the advantage that a correction of circulating-frequency effects can be continued continuously and new circulating-frequency effects can be taken into account from the beginning by circulating-frequency load components.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Verfahren des Weiteren den Arbeitsschritt des Ermittelns wenigstens eines Angleichparameters wenigstens einer der sensorindividuellen Angleichfunktionen auf der Grundlage des Unterschieds zwischen den individuellen Blattbelastungen der Rotorblätter auf. Ein solcher Angleichparameter, welcher vorzugsweise in der Form eines Faktors, insbesondere eines Gains, geführt ist, ermöglicht eine einfache Anpassung der individuellen Blattbelastung.
Entsprechend ist das Auswertungsmittel in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems eingerichtet, wenigstens einen Angleichparameter wenigstens einer der sensorindividuellen Angleichfunktionen auf der Grundlage des Unterschieds zwischen den individuellen Blattbelastungen der Rotorblätter zu ermitteln.
In a further advantageous embodiment, the method according to the invention further comprises the step of determining at least one adjustment parameter of at least one of the sensor-specific adjustment functions on the basis of the difference between the individual blade loads on the rotor blades. Such an adjustment parameter, which is preferably in the form of a factor, in particular a gain, enables simple adjustment of the individual sheet load.
Accordingly, in an advantageous embodiment of the system according to the invention, the evaluation means is set up to determine at least one adjustment parameter of at least one of the sensor-specific adjustment functions on the basis of the difference between the individual blade loads on the rotor blades.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt beim Anpassen der wenigstens einen der sensorindividuellen Angleichfunktionen eine Wichtung von Werten der ermittelten Blattbelastung in der Weise, dass neue Werte eine Änderung der ermittelten individuellen Blattbelastung eines Rotorblatts bewirken, welche einen vorbestimmten Grenzwert ζ nicht übersteigt. Auch hierdurch kann ein geglättetes Steuerverhalten der Windenergieanlage verwirklicht werden. Vorzugsweise ist der Grenzwert ζ durch einen absoluten Wert oder einen Quotienten definiert.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, when adapting the at least one of the sensor-specific adaptation functions, values of the determined blade load are weighted in such a way that new values cause a change in the determined individual blade load of a rotor blade which does not exceed a predetermined limit value ζ. This also enables a smoothed control behavior of the wind power installation to be achieved. The limit value ζ is preferably defined by an absolute value or a quotient.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Wichtung in der Weise, dass eine Änderung der ermittelten individuellen Blattbelastung eines Rotorblatts über den vorbestimmten Grenzwert ζ hinaus eine Vielzahl an Werten erfordert, insbesondere wenigstens ein Drittel der zur Anpassung berücksichtigten Werte. Auch hierdurch wird ein besonders geglättetes Steuerverhalten der Windenergieanlage erreicht. Insbesondere können auf diese Weise Sprünge bei der Sollwert-Vorgabe für die Einstellparameter der Windenergieanlage vermieden werden. Ein solcher Einstellparameter ist beispielsweise ein individueller Einstellwinkel für ein Rotorblatt.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the weighting is carried out in such a way that a change in the determined individual blade load on a rotor blade beyond the predetermined limit value erfordert requires a large number of values, in particular at least one third of the values taken into account for adaptation. This also results in a particularly smooth control behavior of the wind energy installation. In particular, jumps in the specification of the setpoint for the setting parameters of the wind turbine can be avoided in this way. Such an adjustment parameter is, for example, an individual adjustment angle for a rotor blade.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird beim Berücksichtigen der Werte eine Verzögerungsfunktion, insbesondere eine Funktion eines PT1-Glieds, abgebildet.In a further advantageous embodiment, a delay function, in particular a function of a PT1 element, is mapped when the values are taken into account.

Ein PT1-Glied im Sinne der Erfindung ist vorzugsweise eine Übertragungsfunktion mit proportionalem Übertragungsverhalten mit Verzögerung erster Ordnung. Vorzugsweise ist die zeitliche Antwort eines PT1-Glieds in Bezug auf einen Eingangswert im zeitlichen Verlauf eine Exponentialfunktion.A PT1 element in the sense of the invention is preferably a transfer function with proportional transfer behavior with first-order delay. The time response of a PT1 element with respect to an input value over time is preferably an exponential function.

Eine Wichtung A der Angleichvorgänge beträgt demnach anfänglich K und nimmt nach und nach im zeitlichen Verlauf ab, je länger die Angleichvorgänge zurückliegen. Mathematisch kann dieser Verlauf durch die folgende Beziehung beschrieben werden: A ( t ) = K · e t / T

Figure DE102018007997A1_0001
K gibt hierbei den anfänglichen Wert an, T ist eine vordefinierte Zeitkonstante des PT1-Glieds. Der zuletzt berücksichtigte Wert, d.h. der jüngste Wert, liegt bei t=0. Die Wichtung der Werte nimmt ab, je älter die Werte sind.A weighting A The adjustment processes are initially K and gradually decrease over time, the longer the adjustment processes are in the past. This course can be described mathematically by the following relationship: A ( t ) = K · e - t / T
Figure DE102018007997A1_0001
K specifies the initial value, T is a predefined time constant of the PT1 element. The last value taken into account, ie the most recent value, is t = 0. The weighting of the values decreases the older the values are.

Die Verwendung einer Verzögerungsfunktion bewirkt eine besonders vorteilhafte Glättung des Steuerverhaltens der Windenergieanlage.The use of a delay function brings about a particularly advantageous smoothing of the control behavior of the wind energy installation.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die wenigstens eine der sensorindividuellen Angleichfunktionen ausschließlich dann angepasst, wenn beim Erfassen der Sensorsignale vordefinierte Kriterien, insbesondere in Bezug auf die Betriebsbedingungen und/oder einen Betriebszustand der Windenergieanlage, erfüllt sind. Durch ein Berücksichtigen von vordefinierten Kriterien beim Angleichen der individuellen Blattbelastung kann gewährleistet werden, dass nur solche umlauffrequenten Effekte der Steuerung der Windenergieanlage unterdrückt werden, welche für den Arbeitsbereich der Windenergieanlage relevant sind. Der Arbeitsbereich kann hierbei beliebig eingegrenzt werden. Auf diese Weise kann insbesondere verhindert werden, dass ein Anpassen außerhalb des Betriebsbereichs einer Anpassung im Betriebsbereich entgegenwirkt. In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the at least one of the sensor-specific adaptation functions is only adapted if predefined criteria, in particular with regard to the operating conditions and / or an operating state of the wind power installation, are met when the sensor signals are detected. By taking predefined criteria into account when adapting the individual blade load, it can be ensured that only those circulation-frequency effects of the control of the wind energy installation that are relevant for the working area of the wind energy installation are suppressed. The work area can be limited as required. In this way, it can in particular be prevented that an adaptation outside the operating area counteracts an adaptation in the operating area.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beim Anpassen der wenigstens einen der sensorindividuellen Angleichfunktionen nur solche Werte in der individuellen Blattbelastung berücksichtigt, bei denen beim Erfassen der Sensorsignale Einstellwinkel der Rotorblätter im Wesentlichen der leistungsoptimierten Betriebsstellung bei optimaler Schnelllaufzahl entsprechen, insbesondere wenn ein kollektiver Einstellwinkel der Rotorblätter unterhalb eines vordefinierten Einstellwinkelgrenzwerts liegt, insbesondere kleiner als etwa 4° ist.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, when adapting the at least one of the sensor-specific adaptation functions, only those values are taken into account in the individual blade load in which, when the sensor signals are recorded, the setting angle of the rotor blades essentially corresponds to the performance-optimized operating position with an optimal high-speed number, especially if a collective setting angle the rotor blades are below a predefined setting angle limit, in particular less than about 4 °.

Weiter vorzugsweise werden beim Anpassen der wenigstens einen der sensorindividuellen Angleichfunktionen nur solche Werte der individuellen Blattbelastung berücksichtigt, bei denen die Rotordrehzahl beim Erfassen der Sensorsignale oberhalb eines vordefinierten Drehzahlgrenzwerts, insbesondere oberhalb von etwa 70 % der Nenndrehzahl, liegt.Further preferably, when adapting the at least one of the sensor-specific adaptation functions, only those values of the individual blade load are taken into account at which the rotor speed when the sensor signals are detected is above a predefined speed limit value, in particular above approximately 70% of the nominal speed.

Weiter vorzugsweise werden beim Anpassen der wenigstens einen der sensorindividuellen Angleichfunktionen nur solche Werte der individuellen Blattbelastung berücksichtigt, bei denen die Leistung beim Erfassen der Sensorsignale oberhalb eines vordefinierten Leistungsgrenzwerts, insbesondere oberhalb von etwa 40 % der Nennleistung, liegt.Further preferably, when adapting the at least one of the sensor-specific adaptation functions, only those values of the individual blade load are taken into account at which the power when the sensor signals are detected is above a predefined power limit, in particular above about 40% of the nominal power.

Die genannten Kriterien bewirken, dass zur Bestimmung des Angleichparameters im Wesentlichen Werte im oberen Lastbereich der Windenergieanlage berücksichtigt werden. Dies gewährleistet einen stabilen und konvergenten Angleichvorgang.The criteria mentioned have the effect that essentially values in the upper load range of the wind power installation are taken into account for determining the adjustment parameter. This ensures a stable and convergent alignment process.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Verfahren des Weiteren die folgenden Arbeitsschritte auf:

  • Abgleichen des Werts des Angleichparameters mit jeweils einem vordefinierten Grenzwert η, insbesondere 0,85 < η < 1,15, bevorzugt 0,92 < η < 1,08, besonders bevorzugt 0,94 < η < 1,06; und
  • Ausgeben einer Statusmitteilung, insbesondere einer Warnmeldung oder Fehlermeldung, wenn der Angleichparameter den jeweils vordefinierten Grenzwert η erreicht und/oder über- oder unterschreitet.
In a further advantageous embodiment, the method according to the invention also has the following work steps:
  • Comparing the value of the adjustment parameter with a predefined limit value η, in particular 0.85 <η <1.15, preferably 0.92 <η <1.08, particularly preferably 0.94 <η <1.06; and
  • Output of a status message, in particular a warning message or error message, if the adjustment parameter reaches and / or exceeds or falls below the respectively predefined limit value η.

Entsprechend ist das Auswertungsmittel in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems eingerichtet, den Wert des Angleichparameters mit jeweils einem vordefinierten Grenzwert η, insbesondere 0,85 < η < 1,15, bevorzugt 0,92 < η < 1,08, besonders bevorzugt 0,94 < η < 1,06, abzugleichen und eine Statusmitteilung, insbesondere eine Warnmeldung oder Fehlermeldung, auszugeben, wenn der Angleichparameter den jeweils vordefinierten Grenzwert η erreicht und/oder über- oder unterschreitet.Accordingly, in an advantageous embodiment of the system according to the invention, the evaluation means is set up to value the adjustment parameter with a predefined limit value η, in particular 0.85 <η <1.15, preferably 0.92 <η <1.08, particularly preferably 0, 94 <η <1.06, and issue a status message, in particular a warning or error message, when the adjustment parameter reaches and / or exceeds or falls below the respectively predefined limit value η.

Ergibt sich beim Angleichen der individuellen Blattbelastung ein divergentes Verhalten, so ist dies beispielsweise ein Zeichen dafür, dass eines der Rotorblätter eine Beschädigung aufweist, welche zunimmt und/oder sich ausbreitet, dass einer der Sensoren bzw. Sensoreinrichtungen an den Rotorblättern defekt ist, oder auch dass ein Verstellsystem der Windenergieanlage defekt ist. In diesen Fällen ist es von Vorteil, wenn eine Statusmitteilung ausgegeben wird. Vorzugsweise wird gleichzeitig der Betrieb der Windenergieanlage eingestellt. Die Windenergieanlage muss in diesem Fall überprüft werden, um die weitere Funktion sicherzustellen.If there is a divergent behavior when adjusting the individual blade load, this is, for example, a sign that one of the rotor blades has damage which is increasing and / or spreading, or that one of the sensors or sensor devices on the rotor blades is defective, or also that an adjustment system of the wind turbine is defective. In these cases it is advantageous if a status message is issued. The operation of the wind turbine is preferably discontinued at the same time. In this case, the wind turbine must be checked to ensure that it continues to function properly.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Steuern ein Bestimmen eines individuellen Einstellwinkel-Sollwerts für jedes Rotorblatt und der Einstellwinkel jedes Rotorblatts wird auf der Grundlage dieses individuellen Einstellwinkel-Sollwerts eingestellt. Eine Steuerung einer Windenergieanlage mit individuellen Einstellwinkeln ist vorteilhaft, da Besonderheiten der einzelnen Rotorblätter bei der Steuerung berücksichtigt werden können. Insbesondere werden hierfür die sensorindividuellen Blattbelastungen im Rahmen einer Rotorblatt-Feedback-Regelung herangezogen.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the control comprises determining an individual setpoint angle setpoint for each rotor blade and the setpoint angle of each rotor blade is set on the basis of this individual setpoint angle setpoint. Controlling a wind turbine with individual setting angles is advantageous since special features of the individual rotor blades can be taken into account in the control. In particular, the sensor-specific blade loads are used as part of a rotor blade feedback control.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden alle sensorindividuellen Angleichfunktionen angepasst, wobei eine Angleichfunktion zum Ermitteln der Blattbelastung pro Rotorblatt berücksichtigt wird. In diesem Fall weist das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise des Weiteren den Arbeitsschritt des Ermittelns einer mittleren Blattbelastung auf der Grundlage der individuellen Blattbelastung aller Rotorblätter auf, wobei die sensorindividuellen Angleichfunktionen auf der Grundlage der mittleren Blattbelastung angepasst werden. Vorzugsweise werden dabei die Angleichparameter der sensorindividuellen Angleichfunktionen auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen individuellen Blattbelastungen der Rotorblätter und der mittleren Blattbelastung ermittelt. In diesem Fall dient die mittlere Blattbelastung als Bezugspunkt zum Anpassen der individuellen Blattbelastungen. Insbesondere bei mehr als zwei Rotorblättern ist ein solcher gemeinsamer Bezugspunkt von Vorteil.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, all sensor-specific adaptation functions are adapted, wherein an adaptation function for determining the blade load per rotor blade is taken into account. In this case, the method according to the invention preferably also has the step of determining an average leaf load on the basis of the individual leaf load of all Rotor blades, the sensor-specific adjustment functions being adjusted on the basis of the average blade load. The adjustment parameters of the sensor-specific adjustment functions are preferably determined on the basis of a difference between the individual blade loads on the rotor blades and the average blade load. In this case, the average blade load serves as a reference point for adjusting the individual blade loads. Such a common reference point is advantageous, in particular if there are more than two rotor blades.

Entsprechend ist das Auswertungsmittel in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems eingerichtet, eine mittlere Blattbelastung auf der Grundlage der individuellen Blattbelastung aller Rotorblätter zu ermitteln, wobei die sensorindividuellen Angleichfunktionen auf der Grundlage der mittleren Blattbelastung angepasst werden.Accordingly, in an advantageous embodiment of the system according to the invention, the evaluation means is set up to determine an average blade load on the basis of the individual blade load of all rotor blades, the sensor-specific adjustment functions being adapted on the basis of the average blade load.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Ermitteln der individuellen Blattbelastung zusätzlich auf der Grundlage einer Kalibrierfunktion, wobei die Kalibrierfunktion mittels Kalibriervorgängen auf der Grundlage der ermittelten Blattbelastung angepasst wird, wobei jüngere Kalibriervorgänge in Abhängigkeit von einer vordefinierten Zeitkonstante B, welche vorzugsweise einen vordefinierten Zeitraum charakterisiert, höher gewichtet werden als ältere Kalibriervorgänge, wobei die Zeitkonstante B in Bezug auf die Kalibrierfunktion vorzugsweise kleiner ist als die Zeitkonstante A in Bezug auf die Angleichfunktionen, insbesondere 1,5 bis 2,5 mal kleiner. Durch die unterschiedlichen Zeitkonstanten wird gewährleistet, dass das erfindungsgemäße Angleichen der individuellen Blattbelastung schneller von statten geht als ein Nachkalibrieren einer Sensoreinrichtung bzw. eines Sensors. Ist die Kalibrierung abgeschlossen und liegt keine grundlegende Störung, wie z. B. eine defekte Sensoreinrichtung oder vom Entwurfsziel abweichende Rotorblatteigenschaften, vor, so sollte die erfindungsgemäße Angleichung von Unterschieden der individuellen Blattbelastung überflüssig sein und der Angleichparameter jeder sensorindividuellen Angleichfunktion 1 sein.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the individual sheet load is additionally determined on the basis of a calibration function, the calibration function being adapted by means of calibration processes based on the determined sheet load, with recent calibration processes depending on a predefined time constant B , which preferably characterizes a predefined period of time, are weighted higher than older calibration processes, the time constant B with respect to the calibration function is preferably less than the time constant A in terms of the matching functions, in particular 1.5 to 2.5 times smaller. The different time constants ensure that the inventive adjustment of the individual sheet load is faster than a recalibration of a sensor device or a sensor. If the calibration is complete and there is no fundamental fault, such as B . a defective sensor device or rotor blade properties deviating from the design goal, the adjustment according to the invention of differences in the individual blade load and the adjustment parameters of each sensor-specific adjustment function should be superfluous 1 be.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche in Bezug auf die Figuren beschrieben werden. Hierbei zeigt wenigstens teilweise schematisiert:

  • 1 eine Windenergieanlage mit einem System zum Betreiben der Windenergieanlage; und
  • 2 ein Verfahren zum Betreiben der Windenergieanlage nach 1.
Further advantages and features result from the exemplary embodiments which are described with reference to the figures. Here at least partially shows schematically:
  • 1 a wind turbine with a system for operating the wind turbine; and
  • 2nd a method for operating the wind turbine 1 .

1 zeigt eine Windenergieanlage 1 mit einem Turm 6, auf welchem ein Turmkopf in Form einer Maschinengondel 5 angebracht ist. Die Maschinengondel 5 ist um eine vertikale Drehachse A drehbar, um der jeweiligen Windrichtung WR, angedeutet durch einen Pfeil, nachgeführt werden zu können. 1 shows a wind turbine 1 with a tower 6 , on which a tower head in the form of a machine gondola 5 is appropriate. The machine gondola 5 is about a vertical axis of rotation A rotatable to the respective wind direction WR , indicated by an arrow, to be able to be tracked.

An der Maschinengondel 5 ist ein Rotor 2 um eine Rotorachse R drehbar gelagert. Dieser Rotor weist drei Rotorblätter 3a, 3b, 3c auf, mittels welcher eine Rotornabe 4 bei Einwirken des Windes in Rotation versetzt wird. Der Rotor 2 ist vorzugsweise über ein Getriebe (nicht dargestellt) mit einer Generatoreinrichtung (nicht dargestellt) gekoppelt, um elektrische Energie zu erzeugen.At the machine gondola 5 is a rotor 2nd around a rotor axis R rotatably mounted. This rotor has three rotor blades 3a , 3b , 3c by means of which a rotor hub 4th is set into rotation when the wind acts. The rotor 2nd is preferably coupled to a generator device (not shown) via a transmission (not shown) in order to generate electrical energy.

Die Rotorblätter 3a, 3b, 3c sind jeweils um eine Rotorblattlängsachse E schwenkbar, wobei der Grad des Verschwenkens durch einen Einstellwinkel angegeben wird.The rotor blades 3a , 3b , 3c are each about a rotor blade longitudinal axis E pivotable, the degree of pivoting being indicated by an angle of incidence.

Die Windenergieanlage 1 weist des Weiteren ein System 10 zum Betreiben der Windenergieanlage mit mehreren Komponenten auf, in der 1 durch die geschweifte Klammer dargestellt.The wind turbine 1 also has a system 10th to operate the wind turbine with several components in the 1 represented by the curly bracket.

Das System 10 weist des Weiteren vorzugsweise Sensoreinrichtungen 30a, 30b auf, welche jeweils an einem der Rotorblätter 3a, 3b, 3c angeordnet sind, um die Blattbelastung an dem jeweiligen Rotorblatt 3a, 3b, 3c zu erfassen.The system 10th preferably also has sensor devices 30a , 30b on which each on one of the rotor blades 3a , 3b , 3c are arranged to the blade load on the respective rotor blade 3a , 3b , 3c capture.

Sensorsignale S (nicht in 1 dargestellt) mit Sensordaten werden in dem System 10 erfasst und mittels einer Schnittstelle 20 und an ein Auswertungsmittel 40 weitergereicht.Sensor signals S (not in 1 are shown) with sensor data in the system 10th recorded and by means of an interface 20th and an evaluation means 40 passed on.

Dieses Auswertungsmittel 40 ist dazu eingerichtet, auf der Grundlage der Sensorsignale S Blattbelastungen M1, M2, M3 (ebenfalls nicht in 1 dargestellt) an den Rotorblättern 3a, 3b, 3c zu ermitteln.This evaluation tool 40 is set up based on the sensor signals S Leaf loads M1 , M2 , M3 (also not in 1 shown) on the rotor blades 3a , 3b , 3c to investigate.

Ein Steuermittel 50 des Systems 10 ist dazu eingerichtet, auf der Grundlage der ermittelten Blattbelastungen M1, M2, M3 der Rotorblätter 3a, 3b, 3c die Windenergieanlage 1, insbesondere die Einstellwinkel der Rotorblätter 3a, 3b, 3c um die jeweilige Rotorblattlängsachse E, einzustellen. Auf diese Weise wird ein sicherer, verschleiß- und/oder ertragsoptimierter Betrieb der Windenergieanlage 1 gewährleistet.A tax resource 50 of the system 10th is set up on the basis of the determined blade loads M1 , M2 , M3 of the rotor blades 3a , 3b , 3c the wind turbine 1 , in particular the setting angle of the rotor blades 3a , 3b , 3c about the respective rotor blade longitudinal axis E to adjust. In this way, safe, wear- and / or yield-optimized operation of the wind power plant is achieved 1 guaranteed.

Die gezeigte Anordnung der Elemente 20, 40 und 50 ist beispielhaft zu verstehen, in einer vorteilhaften Ausführungsform können auch Teilfunktionen oder die gesamte Funktionalität der Elemente 20 und 40 benachbart zum Steuermittel 50 in der Rotornabe angeordnet sein, oder Teilfunktionen des Steuermittels 50 benachbart zu den Elementen 20 und 40 in der Maschinengondel.The arrangement of the elements shown 20th , 40 and 50 is to be understood as an example; in an advantageous embodiment, partial functions or the entire functionality of the elements can also be used 20th and 40 adjacent to the control means 50 be arranged in the rotor hub, or partial functions of the control means 50 adjacent to the elements 20th and 40 in the machine gondola.

Ein von dem erfindungsgemäßen System 10 ausgeführtes Verfahren 100 zum Betreiben der Windenergieanlage 1 ist in 2 mittels eines Blockdiagramms dargestellt. Entsprechend weist das System 10 Mittel oder Module auf, insbesondere das Auswertungsmittel 50, welche hardwaretechnisch oder softwaretechnisch implementiert und eingerichtet sind, um ein solches Verfahren 100 computergestützt auszuführen.One of the system according to the invention 10th procedure carried out 100 to operate the Wind turbine 1 is in 2nd represented by a block diagram. The system accordingly 10th Means or modules, in particular the evaluation means 50 , which are implemented in terms of hardware or software technology and set up to implement such a method 100 computer-aided execution.

Vorzugsweise umfasst ein Vorgang zum Steuern der Windenergieanlage 1 auf der Grundlage der Blattbelastung M1, M2, M3 der Rotorblätter 3a, 3b, 3c drei grundlegende Arbeitsschritte.Preferably includes a process for controlling the wind turbine 1 based on the leaf load M1 , M2 , M3 of the rotor blades 3a , 3b , 3c three basic steps.

So werden in einem ersten Arbeitsschritt 101 Sensorsignale S der Sensoreinrichtungen 30a, 30b erfasst. Diese Sensorsignale S charakterisieren eine an den Rotorblättern 3a, 3b, 3c anliegende Blattbelastung M1, M2, M3, insbesondere ein Schlagbiegemoment. Anhand dieser Sensorsignale S werden die Schlagbiegemomente M1, M2, M3 an den Rotorblättern 3a, 3b, 3c mittels einer Zuordnungsvorschrift in einem zweiten Arbeitsschritt 102 bestimmt. Schließlich werden die Einstellwinkel der Rotorblätter 3a, 3b, 3c individuell auf der Grundlage der jeweils ermittelten Schlagbiegemomente M1, M2, M3 und etwaiger weiterer Steuerparameter der Windenergieanlage 1 in einem dritten Arbeitsschritt 103 ermittelt.So in a first step 101 Sensor signals S the sensor devices 30a , 30b detected. These sensor signals S characterize one on the rotor blades 3a , 3b , 3c adjacent leaf load M1 , M2 , M3 , especially an impact bending moment. Based on these sensor signals S become the impact bending moments M1 , M2 , M3 on the rotor blades 3a , 3b , 3c by means of an assignment rule in a second step 102 certainly. Finally, the pitch angle of the rotor blades 3a , 3b , 3c individually based on the impact bending moments determined in each case M1 , M2 , M3 and any other control parameters of the wind turbine 1 in a third step 103 determined.

Wie eingangs ausgeführt, stellen statische umlauffrequente Effekte bei der Steuerung von Windenergieanlagen mit einer blade feedback-Regelung ein Problem dar, weil sie zu erhöhten Belastungen und Verschleiß in den Blattverstellsystemen der Windenergieanlage führen.As stated at the beginning, static rotational frequency effects are a problem in the control of wind energy plants with a blade feedback control, because they lead to increased loads and wear in the blade adjustment systems of the wind energy plant.

Aus diesem Grund wird in dem Verfahren 100 zusätzlich zu den Sensorsignalen S eine Angleichfunktion bei der Berechnung der jeweiligen individuellen Blattbelastung M1, M2, M3 berücksichtigt. Diese Angleichfunktion wird insbesondere als Kalibrierterm in einer Zuordnungsvorschrift zwischen den Sensorsignalen S als Eingangsgröße und den individuellen Blattbelastungen M1, M2, M3 als Ausgangsgröße berücksichtigt. Vorzugsweise gibt es mehrere Angleichfunktionen, wobei die Angleichfunktionen sensorindividuell bzw. individuell für jedes Rotorblatt 3a, 3b, 3c sind. Weist ein Rotor 2 drei Rotorblätter 3a, 3b, 3c auf, so sind in dem Auswertungsmittel 40 vorzugsweise auch drei verschiedene Angleichfunktionen hinterlegt. Wenigstens aber sollten in Abhängigkeit einer Anzahl Z der Rotorblätter wenigstens Z-1 sensorindividuelle Angleichfunktionen bei einer Windenergieanlage 1 zum Einsatz kommen.For this reason, in the process 100 in addition to the sensor signals S an adjustment function when calculating the respective individual blade load M1 , M2 , M3 considered. This adjustment function is used in particular as a calibration term in an assignment rule between the sensor signals S as the input variable and the individual sheet loads M1 , M2 , M3 considered as an output variable. There are preferably several adjustment functions, the adjustment functions being sensor-specific or individual for each rotor blade 3a , 3b , 3c are. Has a rotor 2nd three rotor blades 3a , 3b , 3c on, so are in the evaluation means 40 preferably also stored three different matching functions. At least depending on a number Z of the rotor blades should at least Z-1 Sensor-specific adjustment functions in a wind turbine 1 are used.

Die Angleichfunktionen bzw. Angleichterme bewirken insbesondere, dass Unterschiede zwischen den Werten der individuellen Blattbelastungen M1, M2, M3 verschiedener Rotorblätter 3a, 3b, 3c wenigstens verringert oder über eine ausreichend lange Mittelungszeit betrachtet sogar vollständig angeglichen werden. Dieser Effekt wird im Folgenden als Angleichen bezeichnet.The matching functions or matching terms in particular cause differences between the values of the individual sheet loads M1 , M2 , M3 different rotor blades 3a , 3b , 3c at least reduced or even fully adjusted over a sufficiently long averaging time. This effect is referred to below as matching.

Vorzugsweise weisen die Angleichterme wenigstens einen Angleichparameter AP auf. Im Falle eines linearen Angleichterms ist dieser Angleichparameter ein sogenannter Gain-Parameter oder Gain.The matching terms preferably have at least one matching parameter AP on. In the case of a linear adjustment term, this adjustment parameter is a so-called gain parameter or gain.

Vorzugsweise weist die Zuordnungsvorschrift zur Ermittlung des individuellen Blattbiegemoments M1, insbesondere des Schlagbiegemoments, eines ersten Rotorblatts 3a dabei folgende Form auf: M 1 ( S ) = Gain  ·  m  ·  S + C ,

Figure DE102018007997A1_0002
wobei m ein Umrechnungsfaktor von jenem Teil der Sensorsignale S, welche das erste Rotorblatt 3a betreffen, zur Blattbelastung M ist, Gain der Angleichparameter und in diesem Fall gleichzeitig der Angleichterm ist und C ein konstanter Offset ist. Bei einem optimal kalibrierten System unter optimalen Betriebsbedingungen, beispielsweise ohne Toleranzen in der Rotorblattproduktion und der Rotorblattjustierung, bei dem an allen Rotorblättern stets der gleiche Wert der Biegemomente anliegt, wäre der Gain 1.The assignment rule preferably has for determining the individual sheet bending moment M1 , in particular the impact bending moment, of a first rotor blade 3a the following form: M 1 ( S ) = Gain · m · S + C. ,
Figure DE102018007997A1_0002
where m is a conversion factor from that part of the sensor signals S which is the first rotor blade 3a relate to the sheet load M, Gain is the adjustment parameter and in this case the adjustment term and C is a constant offset. In the case of an optimally calibrated system under optimal operating conditions, for example without tolerances in the rotor blade production and the rotor blade adjustment, in which the same value of the bending moments is always present on all rotor blades, the gain would be 1 .

Der Angleichterm wird vorzugsweise kontinuierlich angepasst. Insbesondere wird der wenigstens eine Angleichparameter AP hierbei kontinuierlich auf der Grundlage der zum Steuern der Windenergieanlage erfassten Sensorsignale S in einem Arbeitsschritt 105a nachgestellt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da die Sensoreinrichtung 40a, 40b im Verlauf der Zeit ihre Eigenschaften ändern können (Sensordrift). Auch ist es möglich, dass die Rotorblätter 3a, 3b, 3c oder auch eine Einrichtung zum Verstellen des Einstellwinkels der Rotorblätter 3a, 3b, 3c beschädigt werden, was beispielweise neue massenbedingte Unwuchten zur Folge haben kann. Auch aerodynamische Unwuchten können sich ändern, beispielsweise wenn aerodynamische Anbauteile an den Rotorblättern wie Spoiler oder Vortexgeneratoren abfallen. All diese Veränderungen können neue umlauffrequente Effekte zur Folge haben. Diese können durch Anpassen bzw. Nachstellen des wenigstens einen Angleichparameters AP wiederum wenigstens verringert werden.The matching term is preferably adjusted continuously. In particular, the at least one adjustment parameter AP in this case continuously on the basis of the sensor signals recorded for controlling the wind energy installation S in one step 105a adjusted. This is particularly advantageous since the sensor device 40a , 40b can change their properties over time (sensor drift). It is also possible that the rotor blades 3a , 3b , 3c or also a device for adjusting the setting angle of the rotor blades 3a , 3b , 3c damaged, which can result in new mass-related imbalances, for example. Aerodynamic imbalances can also change, for example if aerodynamic attachments on the rotor blades, such as spoilers or vortex generators, fall off. All of these changes can result in new orbital effects. These can be adjusted or adjusted by the at least one adjustment parameter AP again at least be reduced.

Zum Ermitteln des wenigstens einen Angleichparameters AP wird in Arbeitsschritt 105a vorzugsweise ein Unterschied zwischen den individuellen Blattbelastungen M1, M2, M3 wenigstens zweier Rotorblätter 3a, 3b, 3c der Windenergieanlage 1, insbesondere des individuellen Schlagbiegemoments, bestimmt. Die jeweiligen Schlagbiegemomente M1, M2, M3 werden dabei mit dem in diesem Moment gültigen Angleichterm ermittelt. Anschließend wird der Angleichterm, insbesondere dessen Angleichparameter AP, so gewählt, dass der Unterschied zwischen den Werten der individuellen Schlagbiegemomente verringert wird oder über eine ausreichend lange Mittelungszeit betrachtet sogar vollständig aufgehoben wird. Kommt nur eine sensorindividuelle Angleichfunktion zum Einsatz, so wird vorzugsweise nur eines der Schlagbiegemomente M1 an das andere der Schlagbiegemomente M2 angeglichen.To determine the at least one adjustment parameter AP is in step 105a preferably a difference between the individual leaf loads M1 , M2 , M3 at least two rotor blades 3a , 3b , 3c the wind turbine 1 , in particular the individual impact bending moment. The respective impact bending moments M1 , M2 , M3 are determined with the adjustment term valid at that moment. Then the adjustment term, in particular its adjustment parameter AP , chosen so that the difference between the values of the individual impact bending moments is reduced or, viewed over a sufficiently long averaging time, is even completely canceled. If only one sensor-specific adjustment function is used, only one of the impact bending moments is preferably used M1 to the other of the impact bending moments M2 aligned.

Vorzugsweise, insbesondere bei Windenergieanlagen 1 mit mehr als zwei Rotorblättern 3a, 3b, 3c, wird ein Angleichen der Schlagbiegemomente M1, M2, M3 der Rotorblätter 3a, 3b, 3c mittels eines Mittelwerts M durchgeführt, welcher in einem zusätzlichen Arbeitsschritt 104 berechnet wird, wie in 2 strichliert dargestellt ist. Die individuellen Schlagbiegemomente M1, M2, M3 werden dann jeweils mit dem mittleren Schlagbiegemoment M verglichen und der jeweilige Angleichterm, insbesondere der jeweilige Angleichparameter AP, in dem Arbeitsschritt 105a in der Weise gewählt, dass die Unterschiede zwischen den jeweiligen Schlagbiegemomenten M1, M2, M3 verringert, insbesondere beseitigt, werden.Preferably, especially in wind turbines 1 with more than two rotor blades 3a , 3b , 3c , an adjustment of the impact bending moments M1 , M2 , M3 of the rotor blades 3a , 3b , 3c by means of an average M carried out, which in an additional step 104 is calculated as in 2nd is shown in dashed lines. The individual impact bending moments M1 , M2 , M3 are then each with the average impact bending moment M compared and the respective adjustment term, in particular the respective adjustment parameter AP , in the step 105a chosen in such a way that the differences between the respective impact bending moments M1 , M2 , M3 are reduced, in particular eliminated.

Unabhängig davon, ob ein oder mehrere Angleichfunktionen beim Angleichen der Werte der individuellen Blattbelastungen M1, M2, M3 zum Einsatz kommen, wird zur Bestimmung des jeweiligen Angleichparameters AP eines jeweiligen Rotorblatts 3a, 3b, 3c vorzugsweise eine Verzögerungsfunktion, insbesondere eine Funktion, welche ein Verhalten eines PT1-Glieds aufweist, eingesetzt.Regardless of whether one or more adjustment functions when adjusting the values of the individual blade loads M1 , M2 , M3 are used to determine the respective adjustment parameter AP of a respective rotor blade 3a , 3b , 3c preferably a delay function, in particular a function which exhibits a behavior of a PT1 element, is used.

Die Verzögerungsfunktion hat vorzugsweise die Eigenschaft, dass jeweils eine vordefinierte Anzahl an Werten der ermittelten individuellen Schlagbiegemomente M1, M2, M3 dieses Rotorblatts 3a, 3b, 3c berücksichtigt werden. Alternativ wird nicht die Anzahl vordefiniert, sondern eine Zeitkonstante A, welche vorzugsweise einen vordefinierten Zeitabschnitt definiert. Beim Bestimmen des Angleichparameters AP werden dann alle in diesem Zeitraum ermittelten Werte der Blattbiegemomente M1, M2, M3 des jeweiligen Rotorblatts 3a, 3b, 3c herangezogen.The delay function preferably has the property that in each case a predefined number of values of the determined individual impact bending moments M1 , M2 , M3 this rotor blade 3a , 3b , 3c be taken into account. Alternatively, it is not the number that is predefined, but a time constant A , which preferably defines a predefined time period. When determining the adjustment parameter AP then all values of the sheet bending moments determined in this period M1 , M2 , M3 of the respective rotor blade 3a , 3b , 3c used.

Vorzugsweise weist eine solche Verzögerungsfunktion ein Verhalten eines FIFO-Datenspeichers bzw. eines Ringspeichers auf. Hierbei werden, je nach vordefinierter Anzahl oder vordefiniertem Zeitabschnitt, ältere Werte des jeweiligen Schlagbiegemoments M1, M2, M3 beim Bestimmen des Angleichparameters AP dann nicht mehr berücksichtigt, sobald ein jüngerer Wert desselben Schlagbiegemoments M1, M2, M3, welcher aktuell ermittelt wurde, bei der Bestimmung des Angleichparameters AP neu berücksichtigt wird. Des Weiteren vorzugsweise werden durch die Verzögerungsfunktion jüngere Werte des jeweiligen Schlagbiegemoments bei der Berechnung des Angleichparameters AP höher gewichtet als ältere Werte. Auch die Wichtung zwischen jüngeren und älteren Werten hängt vorzugsweise von der Zeitkonstanten A ab.Such a delay function preferably has a behavior of a FIFO data memory or a ring memory. Depending on the predefined number or predefined time period, older values of the respective impact bending moment are used M1 , M2 , M3 when determining the adjustment parameter AP then no longer taken into account as soon as a recent value of the same impact bending moment M1 , M2 , M3 which was currently determined when determining the adjustment parameter AP is taken into account. Furthermore, the delay function preferably makes younger values of the respective impact bending moment in the calculation of the adjustment parameter AP weighted higher than older values. The weighting between younger and older values also depends on the time constant A from.

Beide Maßnahmen bewirken eine statistische Ausmittelung der Werte des Angleichparameters, welche insbesondere die Signifikanz kurzzeitiger Betriebspunktabweichungen bzw. Messabweichungen herabsetzen.Both measures result in a statistical averaging of the values of the adjustment parameter, which in particular reduce the significance of short-term operating point deviations or measurement deviations.

Als Zeitkonstante A kann beispielsweise ein Zeitabschnitt von etwa 1200 Sekunden angesetzt werden.As a time constant A For example, a time period of approximately 1200 seconds can be set.

Des Weiteren kann in der Verzögerungsfunktion vorgesehen sein, dass beim Anpassen der wenigstens einen der sensorindividuellen Angleichfunktionen die Wichtung von Werten der ermittelten Biegemomente in der Weise erfolgt, dass neu berücksichtigte Werte eine Änderung des jeweiligen Angleichparameters bewirken, welche einen vorbestimmten Grenzwert ζ nicht übersteigt. Vorzugsweise erfordert eine Änderung über diesen vorbestimmten Grenzwert ζ hinaus eine Vielzahl an neu berücksichtigten Werten des Schlagbiegemoments M1, M2, M3, insbesondere wenigstens ein Drittel der zur Anpassung eines Angleichterms berücksichtigten Werte.Furthermore, it can be provided in the delay function that when adapting the at least one of the sensor-specific adaptation functions, the values of the determined bending moments are weighted in such a way that newly considered values bring about a change in the respective adaptation parameter which does not exceed a predetermined limit value ζ. A change beyond this predetermined limit value erfordert preferably requires a large number of newly considered values of the impact bending moment M1 , M2 , M3 , in particular at least one third of the values taken into account for the adjustment of an adjustment term.

Durch den Einsatz von Verzögerungsfunktionen beim Angleichen der Schlagbiegemomente M1, M2, M3 verschiedener Rotorblätter 3a, 3b, 3c können statistisch hochwertige Ergebnisse erzielt werden. Des Weiteren kann ein Einfluss von kurzzeitigen Fehlmessungen oder Effekten, wie beispielsweise eines temporären Eisansatzes, auf die zukünftige Berechnung des Schlagbiegemoments M gering gehalten werden.By using delay functions when adjusting the impact bending moments M1 , M2 , M3 different rotor blades 3a , 3b , 3c statistically high-quality results can be achieved. Furthermore, the influence of short-term incorrect measurements or effects, such as a temporary ice build-up, on the future calculation of the impact bending moment M can be kept low.

Vorzugsweise werden beim Anpassen der sensorindividuellen Angleichfunktion bzw. beim Bestimmen des Angleichparameters AP solche Werte des jeweiligen Schlagbiegemoments M1, M2, M3 berücksichtigt, bei welchen während des Erfassens der Sensorsignale S, welche den jeweiligen ermittelten individuellen Blattbelastungen M1, M2, M3 zugrunde liegen, vordefinierte Kriterien, insbesondere in Bezug auf die Betriebsbedingungen und/oder einen Betriebszustand der Windenergieanlage 1, erfüllt sind. Die vordefinierten Kriterien dienen als Randbedingung für das Berücksichtigen relevanter Messungen. Beispielhafte Kriterien sind hierbei der Einstellwinkel der Rotorblätter 3a, 3b, 3c, eine Rotordrehzahl des Rotors 2 oder auch eine erbrachte Leistung der Windenergieanlage 1.Preferably, when adapting the sensor-specific adaptation function or when determining the adaptation parameter AP such values of the respective impact bending moment M1 , M2 , M3 takes into account which during the acquisition of the sensor signals S , which correspond to the determined individual sheet loads M1 , M2 , M3 are based on predefined criteria, in particular with regard to the operating conditions and / or an operating state of the wind energy installation 1 , are fulfilled. The predefined criteria serve as a boundary condition for taking relevant measurements into account. Exemplary criteria are the setting angle of the rotor blades 3a , 3b , 3c , a rotor speed of the rotor 2nd or a service provided by the wind turbine 1 .

Vorzugsweise werden zum Berechnen des Angleichparameters AP nur solche Werte des jeweiligen Schlagbiegemoments M1, M2, M3 des jeweiligen Rotorblatts 3a, 3b, 3c berücksichtigt, bei welchen ein kollektiver Einstellwinkel unterhalb eines vordefinierten Einstellwinkelgrenzwerts von weniger als 4° liegt. Vorzugsweise sollte des Weiteren die Rotordrehzahl oberhalb eines vordefinierten Drehzahlgrenzwerts von 70 % der Nenndrehzahl liegen, und die Leistung sollte oberhalb eines vordefinierten Leistungsgrenzwerts von etwa 40 % der Nennleistung liegen. Die genannten Kriterien bewirken, dass zur Bestimmung des Angleichparameters AP im Wesentlichen Werte im oberen Lastbereich der Windenergieanlage 1 berücksichtigt werden. Verstellvorgänge der Steuerung der Windenergieanlage 1, insbesondere eine Veränderung des Einstellwinkels der Rotorblätter 3a, 3b, 3c, haben auf die Schlagbiegemomente M1, M2, M3 in diesem Betriebsbereich nur wenig Einfluss, so dass die zum Einstellen des Angleichparameters berücksichtigten Werte des jeweiligen Schlagbiegemoments M1, M2, M3 über einen gewissen Zeitraum im Wesentlichen gleich sind oder zumindest in der gleichen Größenordnung liegen.Preferably used to calculate the adjustment parameter AP only such values of the respective impact bending moment M1 , M2 , M3 of the respective rotor blade 3a , 3b , 3c takes into account a collective setting angle below a predefined setting angle limit of less than 4 °. Furthermore, the rotor speed should preferably be above a predefined speed limit of 70% of the nominal speed, and the power should be above a predefined power limit of approximately 40% of the nominal power. The criteria mentioned cause the determination of the adjustment parameter AP essentially values in the upper load range of the wind turbine 1 be taken into account. Adjustment processes of the control of the wind turbine 1 , in particular a change in the setting angle of the rotor blades 3a , 3b , 3c , have on the impact bending moments M1 , M2 , M3 Little influence in this operating range, so that the values of the respective impact bending moment taken into account for setting the adjustment parameter M1 , M2 , M3 are essentially the same over a certain period of time or are at least of the same order of magnitude.

Vorzugsweise wird ein Zeitraum des Vorliegens dieser Randbedingungen in dem Verfahren 100 mittels eines Zeitzählers gemessen. Um Werte über einen Zeitraum, welcher durch die Zeitkonstante A definiert wird, zu berücksichtigen, kann daher ein realer Zeitabschnitt, welcher durch diese Zeitkonstante A vorgegeben wird, wesentlich länger sein als dieser Zeitraum. Beispielsweise kann ein PT1-Glied mit einer eingestellten Zeitkonstante A = 1200 Sekunden zur Bestimmung des Angleichparameters einen realen Zeitabschnitt von mehreren Tagen in der Vergangenheit berücksichtigen, wenn im Schnitt nur zweimal pro Tag für einen Zeitraum von wenigen Sekunden Messungen unter den vorgegebenen Randbedingungen ausgeführt werden können. Vorzugsweise ist die Zeitkonstante A in der Weise gewählt, dass etwa 10 bis 30 Rotorumdrehungen beim Ermitteln des Angleichparameters berücksichtigt werden. Auf diese Weise können zeitliche und örtliche Schwankungen der Windgeschwindigkeit und der Windrichtung ausgemittelt werden.A period of time of the presence of these boundary conditions in the method is preferred 100 measured by means of a time counter. To values over a period, which is determined by the time constant A can be defined, a real time period, which is determined by this time constant A is specified to be significantly longer than this period. For example, a PT1 element with a set time constant A = 1200 seconds can determine a real time period from several days in the past to determine the adjustment parameter if, on average, measurements can only be carried out twice a day for a period of a few seconds under the specified boundary conditions . The time constant is preferred A chosen in such a way that about 10 to 30 rotor revolutions are taken into account when determining the adjustment parameter. In this way, temporal and local fluctuations in wind speed and wind direction can be averaged out.

Mitarbeiter, welche Reparaturen an der Windenergieanlage 1 vornehmen, können den Zeitzähler und Angleichterme, insbesondere die Angleichparameter AP, vorzugsweise wieder zurücksetzen. Dies wird insbesondere dann gemacht, wenn Veränderungen an den Einstellparametern oder konstruktive Änderungen an der Windenergieanlage 1 vorgenommen wurden.Employees doing repairs to the wind turbine 1 can make the time counter and adjustment terms, especially the adjustment parameters AP , preferably reset. This is done in particular when there are changes to the setting parameters or structural changes to the wind turbine 1 were made.

Nach einem Neustart, insbesondere nach einem Zurücksetzen in einen Default-Zustand, der Windenergieanlage 1 kommen vorzugsweise kleinere Zeitkonstanten A zum Einsatz als im laufenden Betrieb. Hierdurch kann eine relativ schnelle, wenn auch statistisch ungenauere, Anpassung der Angleichfunktion nach einem Neustart erfolgen. Der laufende Betrieb wird hierbei vorzugsweise als Betrieb nach einem Zeitraum nach dem Neustart definiert, welcher ein bis zehn Mal dem Wert der Zeitkonstanten bei Neustart entspricht. Vorzugsweise kann ein Wertepaar für die Zeitkonstanten Aklein = 120 Sekunden und Agroß = 1200 Sekunden betragen. Die Umschaltung erfolgt dann vorzugsweise automatisch, wenn die von dem Zeitzähler erfasste Zeit ein Mehrfaches der kleineren Zeitkonstante Aklein der PT1-Gliedeinstellung überschreitet.After a restart, in particular after a reset to a default state, the wind turbine 1 preferably smaller time constants come A for use as in ongoing operations. This allows a relatively quick, albeit statistically less precise, adjustment of the adjustment function after a restart. Current operation is preferably defined as operation after a period after the restart, which corresponds to one to ten times the value of the time constant at restart. A pair of values for the time constants A can preferably be small = 120 seconds and A large = 1200 seconds. The switchover is preferably carried out automatically when the time recorded by the time counter exceeds a multiple of the smaller time constant A small of the PT1 link setting.

Vorzugsweise werden in dem Verfahren 100 für den wenigstens einen Angleichparameter AP Grenzwerte η vorgegeben. In einem Arbeitsschritt 106 wird der wenigstens eine Angleichparameter AP, welcher in Arbeitsschritt 105a ermittelt wurde, mit diesem Grenzwert η verglichen. Liegt der Wert des Angleichparameters AP außerhalb des Grenzwerts η oder Grenzwertbereichs, so wird vorzugsweise eine Warnmeldung oder Fehlermeldung in einem Arbeitsschritt 106 ausgegeben. Auf diese Weise können zunehmende Unwuchten am Rotor 2 oder auch eine defekte Sensoreinrichtung 30a, 30b zuverlässig erkannt werden.Preferably in the process 100 for the at least one adjustment parameter AP Limit values η specified. In one step 106 becomes the at least one adjustment parameter AP which in step 105a was determined, compared with this limit value η. Is the value of the adjustment parameter AP outside the limit value η or limit value range, then preferably a warning or error message in one step 106 spent. In this way, increasing imbalance on the rotor 2nd or a defective sensor device 30a , 30b be reliably recognized.

Auf der Grundlage dieser Meldungen können dann Maßnahmen zum Schutz der Windenergieanlage 1 getroffen werden. Beispielsweise kann der Betrieb der Windenergieanlage 1 im Falle einer Fehlermeldung gestoppt werden. Alternativ kann die Windenergieanlage mit einer Leistungs- und / oder Drehzahlreduzierung mit reduzierten Belastungen weiterbetrieben werden.Measures to protect the wind turbine can then be made on the basis of these messages 1 to be hit. For example, the operation of the wind turbine 1 be stopped in the event of an error message. Alternatively, the wind turbine can continue to be operated with a reduction in power and / or speed with reduced loads.

Vorzugsweise kommt das beschriebene Verfahren 100 zusammen mit einem Verfahren zur Kalibrierung der Windenergieanlage 1 zum Einsatz. Eine Kalibrierung wird vorzugsweise mittels einer Kalibrierfunktion berücksichtigt. In diesem Fall weist eine Zuordnungsvorschrift zwischen den Sensorsignalen S als Eingangsgröße und den individuellen Schlagbiegemomenten M1, M2, M3 der Rotorblätter 3a, 3b, 3c als Ausgangsgröße zusätzlich zu dem wenigstens einen Angleichterm Kalibrierterme, welche verallgemeinernd als Kalibrierfunktion bezeichnet werden können, auf. Durch diese Kalibrierterme können insbesondere Sensorfehler und spezifische Eigenschaften des jeweiligen Rotorblatts 3a, 3b, 3c korrigiert werden, so dass ein ermittelter Wert der jeweiligen Blattbelastung M1, M2, M3, insbesondere des Schlagbiegemoments, möglichst nah an dem tatsächlich vorliegenden Wert liegt. Vorzugsweise weisen die Kalibrierterme, ähnlich den Angleichtermen, Korrekturparameter KP auf.The described method preferably comes 100 together with a method for calibrating the wind turbine 1 for use. A calibration is preferably taken into account by means of a calibration function. In this case, an assignment rule between the sensor signals S as the input variable and the individual impact bending moments M1 , M2 , M3 of the rotor blades 3a , 3b , 3c as an output variable in addition to the at least one adjustment term calibration terms, which can be generally referred to as a calibration function. These calibration terms can, in particular, cause sensor errors and specific properties of the respective rotor blade 3a , 3b , 3c be corrected so that a determined value of the respective blade load M1 , M2 , M3 , in particular the impact bending moment, is as close as possible to the actual value. The calibration terms preferably have correction parameters, similar to the matching terms KP on.

Wie in 2 strichliert dargestellt ist, wird ein solcher Korrekturparameter KP auf der Grundlage einer aufgrund der Sensorsignale S ermittelten jeweiligen Blattbelastungen M1, M2, M3 sowie von Positionsdaten P und Referenzdaten R in einem Arbeitsschritt 105b bestimmt. Die Referenzdaten R sind dabei vorzugsweise simulierte oder mittels Referenzmessungen bestimmte Soll-Werte der individuellen Blattbelastungen M1, M2, M3, die Positionsdaten P geben eine Stellung des Rotors 2 an. Durch einen Vergleich der Werte der Referenzdaten R mit den entsprechenden Werten der ermittelten individuellen Blattbelastungen M1, M2, M3 können die jeweiligen Korrekturparameter KP in Bezug auf jedes Rotorblatt 3a, 3b, 3c bestimmt werden.As in 2nd Such a correction parameter is shown in dashed lines KP based on one based on the sensor signals S determined respective Leaf loads M1 , M2 , M3 as well as position data P and reference data R in one step 105b certainly. The reference data R are preferably simulated target values of the individual blade loads or determined by means of reference measurements M1 , M2 , M3 , the position data P give a position of the rotor 2nd at. By comparing the values of the reference data R with the corresponding values of the determined individual leaf loads M1 , M2 , M3 can the respective correction parameters KP in relation to each rotor blade 3a , 3b , 3c be determined.

Auch bei dem Bestimmen der Korrekturparameter KP kommt hierbei vorzugsweise eine Verzögerungsfunktion, insbesondere eine Funktion, welche das Verhalten eines PT1-Glieds abbildet, zum Einsatz. Wie oben in Bezug auf das Angleichen beschrieben, weist auch diese Verzögerungsfunktion eine Zeitkonstante B auf.Even when determining the correction parameters KP In this case, a delay function, in particular a function that maps the behavior of a PT1 element, is preferably used. As described above in relation to the adjustment, this delay function also has a time constant B on.

Auch in Bezug auf die Kalibrierfunktion gibt es Kriterien, welche Werte der individuellen Blattbiegemomente zur Kalibrierung herangezogen werden.With regard to the calibration function, there are also criteria as to which values of the individual sheet bending moments are used for calibration.

Da beim Kalibrieren, im Vergleich zu dem im Vorhergehenden beschriebenen Angleichen der individuellen Blattbelastung M1, M2, M3, die Position des Rotors 2 eine wichtige Bedeutung hat, ist der benötigte reale Zeitabschnitt, welcher beim Einsatz einer Verzögerungsfunktion berücksichtigt werden muss, bis das Kalibrieren abgeschlossen ist, im Allgemeinen bedeutend länger als der reale Zeitabschnitt, welcher beim Angleichen berücksichtigt werden muss, weil beim Angleichen Positionsdaten in Bezug auf den Rotor 2 vorzugsweise nicht berücksichtigt werden. Dies kann selbst dann eintreten, wenn die Zeitkonstante B in Bezug auf die Verzögerungsfunktion beim Kalibrieren wesentlich kürzer gewählt wird als die Zeitkonstante A beim Angleichen.Because when calibrating, compared to the adjustment of the individual blade load described above M1 , M2 , M3 , the position of the rotor 2nd An important meaning is that the required real time period, which must be taken into account when using a delay function until the calibration is complete, is generally significantly longer than the real time period, which must be taken into account when aligning, because position data in relation to the rotor 2nd preferably not taken into account. This can occur even if the time constant B with regard to the delay function during calibration is chosen to be significantly shorter than the time constant A when aligning.

Im Allgemeinen wird schneller Angeglichen als Kalibriert, obwohl die Zeitkonstante A der Angleichfunktion üblicherweise größer ist als die Zeitkonstante B der Kalibrierfunktion. Weil jedoch der Vorgang des Angleichens öfter ausgeführt wird als der Vorgang des Kalibrierens ist die Kalibrierung dennoch träger. Die Randbedingungen für Kalibriervorgänge sind nämlich seltener erfüllt als die Randbedingungen für die Angleichvorgänge und die jeweilige Zeitkonstante wird stets „angehalten“, wenn die Randbedingungen nicht erfüllt sind.
Vorzugsweise ist das Angleichen nach 1200 Sekunden zu 63 % abgeschlossen. Ein Kalibrieren benötigt entsprechend länger.
In general, adjustment is faster than calibration, even though the time constant A the adjustment function is usually greater than the time constant B the calibration function. However, because the adjustment process is carried out more often than the calibration process, the calibration is still slower. The boundary conditions for calibration processes are in fact less frequently fulfilled than the boundary conditions for the adjustment processes and the respective time constant is always "stopped" if the boundary conditions are not fulfilled.
The adjustment is preferably 63% complete after 1200 seconds. Calibration takes longer.

Die ermittelten Werte des wenigstens einen Angleichparameters AP und gegebenenfalls des Korrekturparameters KP werden nachfolgend zum Ermitteln der jeweiligen Blattbelastung M1, M2, M3 im Arbeitsschritt 102 in der Angleichfunktion und in der Kalibrierfunktion eingesetzt. Die auf diese Weise ermittelten Werte der jeweiligen Blattbelastung M1, M2, M3 werden dann, wie in 2 dargestellt, einerseits zum Steuern der Windenergieanlage 1 in Arbeitsschritt 103 verwendet, und werden andererseits wiederum zum Anpassen der Angleichterme und/oder der Kalibrierterme in den Arbeitsschritten 105a, 105b ausgegeben. Auf diese Weise kann ein Angleichen der individuellen Blattbelastung M1, M2, M3 und gegebenenfalls eine Kalibrierung der jeweiligen Blattbelastung M1, M2, M3 iterativ in mehreren Schritten erfolgen.The determined values of the at least one adjustment parameter AP and possibly the correction parameter KP are used to determine the respective blade load M1 , M2 , M3 in the work step 102 used in the adjustment function and in the calibration function. The values of the respective blade load determined in this way M1 , M2 , M3 then, as in 2nd shown, on the one hand for controlling the wind turbine 1 in work step 103 are used, and on the other hand are used in turn to adapt the adaptation terms and / or the calibration terms in the work steps 105a , 105b spent. In this way it is possible to adjust the individual leaf load M1 , M2 , M3 and if necessary a calibration of the respective blade load M1 , M2 , M3 done iteratively in several steps.

Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei den im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendung und den Aufbau in keiner Weise einschränken. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehenden Ausführungsbeispiele ein Leitfaden für die Umsetzung von wenigstens einer Ausführungsform gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, welcher sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.It is pointed out that the exemplary embodiments described above are only examples which in no way limit the scope of protection, the application and the structure. Rather, the person skilled in the art is given a guide for the implementation of at least one embodiment by the preceding exemplary embodiments, it being possible for various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the described components, to be carried out without leaving the scope of protection which results from the claims and gives these equivalent combinations of features.

BezugszeichenlisteReference list

11
WindenergieanlageWind turbine
22nd
Rotorrotor
3a, 3b, 3c3a, 3b, 3c
RotorblattRotor blade
44th
RotornabeRotor hub
55
Gondelgondola
66
Turm tower
1010th
Systemsystem
2020th
Schnittstelleinterface
30a, 30b30a, 30b
SensoreinrichtungSensor device
4040
AuswertungsmittelMeans of evaluation
5050
Steuermittel Tax funds
100100
Verfahren method
101-106101-106
Verfahrensschritte Procedural steps
RR
RotorachseRotor axis
EE
RotorblattlängsachseLongitudinal rotor blade axis
AA
DrehachseAxis of rotation
WRWR
Windrichtung Wind direction
SS
SensorsignalSensor signal
M1, M2, M3M1, M2, M3
Sensorindividuelle BlattbelastungSensor-specific blade load
RR
ReferenzdatenReference data
PP
PositionsdatenPosition data

Claims (17)

Verfahren (100) zum Betreiben einer Windenergieanlage (1), welche wenigstens zwei Rotorblätter (3a, 3b, 3c) aufweist, folgende Arbeitsschritte aufweisend: - Erfassen von Sensorsignalen (S), die geeignet sind, Blattbelastungen (M1, M2, M3) an den Rotorblättern (3a, 3b, 3c) zu charakterisieren; - Ermitteln einer individuellen Blattbelastung (M1, M2, M3), insbesondere eines Schlagbiegemoments, für jedes Rotorblatt (3a, 3b, 3c) auf der Grundlage der an dem jeweiligen Rotorblatt (3a, 3b, 3c) erfassten Sensorsignale (S) und einer sensorindividuellen Angleichfunktion des jeweiligen Rotorblatts (3a, 3b, 3c); und - Steuern der Windenergieanlage (1), insbesondere des Einstellwinkels der Rotorblätter (3a, 3b, 3c), auf der Grundlage der ermittelten individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3); wobei wenigstens eine der sensorindividuellen Angleichfunktionen der Rotorblätter (3a, 3b, 3c) in der Weise angepasst wird, dass ein Unterschied zwischen den individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3) verschiedener Rotorblätter (3a, 3b, 3c) wenigstens verringert wird.Method (100) for operating a wind power plant (1) which has at least two rotor blades (3a, 3b, 3c), comprising the following working steps: - Detection of sensor signals (S) which are suitable for characterizing blade loads (M1, M2, M3) on the rotor blades (3a, 3b, 3c); - Determining an individual blade load (M1, M2, M3), in particular an impact bending moment, for each rotor blade (3a, 3b, 3c) on the basis of the sensor signals (S) recorded on the respective rotor blade (3a, 3b, 3c) and a sensor-specific one Alignment function of the respective rotor blade (3a, 3b, 3c); and - Controlling the wind turbine (1), in particular the setting angle of the rotor blades (3a, 3b, 3c), on the basis of the determined individual blade loads (M1, M2, M3); wherein at least one of the sensor-specific adjustment functions of the rotor blades (3a, 3b, 3c) is adapted in such a way that a difference between the individual blade loads (M1, M2, M3) of different rotor blades (3a, 3b, 3c) is at least reduced. Verfahren (100) nach Anspruch 1, wobei zum Anpassen der Angleichfunktion eine vordefinierte Anzahl an Werten der ermittelten individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3) anhand einer vordefinierten Zeitkonstante A, welche vorzugsweise einen vordefinierten Zeitabschnitt definiert, berücksichtigt werden, wobei vorzugsweise ein älterer Wert, insbesondere ein ältester Wert, nicht mehr berücksichtigt wird, sobald ein jüngerer Wert, insbesondere ein jüngster Wert, berücksichtigt wird.Method (100) according to Claim 1 , wherein a predefined number of values of the determined individual sheet loads (M1, M2, M3) are taken into account for adapting the adjustment function on the basis of a predefined time constant A, which preferably defines a predefined time period, preferably not an older value, in particular an oldest value more is taken into account as soon as a younger value, in particular a youngest value, is taken into account. Verfahren (100) nach Anspruch 2, wobei die Zeitkonstante A derart gewählt wird, dass sich der Unterschied zwischen den individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3) über einen vordefinierten Zeitraum, über eine vordefinierte Anzahl von ermittelten Blattbelastungen (M1, M2, M3) oder über eine vordefinierte Anzahl von Rotorumdrehungen auf einen Wert kleiner und/oder gleich einem Grenzwert ε verringert, wobei der Grenzwert ε insbesondere Null ist.Method (100) according to Claim 2 , the time constant A being chosen such that the difference between the individual blade loads (M1, M2, M3) over a predefined period of time, over a predefined number of determined blade loads (M1, M2, M3) or over a predefined number of rotor revolutions reduced to a value less than and / or equal to a limit value ε, the limit value ε being in particular zero. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zum Anpassen der Angleichfunktion jüngere Werte der individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3) höher gewichtet werden als ältere Werte der individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3), vorzugsweise anhand einer vordefinierten Zeitkonstante A, welche vorzugsweise einen vordefinierten Zeitabschnitt definiert.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein to adapt the adjustment function, younger values of the individual blade loads (M1, M2, M3) are weighted higher than older values of the individual blade loads (M1, M2, M3), preferably using a predefined time constant A , which preferably defines a predefined time period. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine der sensorindividuellen Angleichfunktionen kontinuierlich angepasst wird, insbesondere vor, während oder nach einem jeweiligen Steuervorgang einer Vielzahl von Steuervorgängen.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the at least one of the sensor-specific adaptation functions is continuously adapted, in particular before, during or after a respective control process of a plurality of control processes. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren folgenden Arbeitsschritt aufweisend: - Ermitteln (105) wenigstens eines Angleichparameters (AP) der wenigstens einen der sensorindividuellen Angleichfunktionen auf der Grundlage des Unterschieds zwischen den individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3) der verschiedenen Rotorblätter (3a, 3b, 3c).Method (100) according to one of the preceding claims, further comprising the following work step: - Determining (105) at least one adjustment parameter (AP) of the at least one of the sensor-specific adjustment functions on the basis of the difference between the individual blade loads (M1, M2, M3) of the different rotor blades (3a, 3b, 3c). Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei beim Berücksichtigen der Werte eine Verzögerungsfunktion, insbesondere eine Funktion eines PT1-Glieds, abgebildet wird.Method (100) according to one of the Claims 2 to 6 , wherein a delay function, in particular a function of a PT1 element, is mapped when the values are taken into account. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine der sensorindividuellen Angleichfunktionen ausschließlich dann angepasst wird, wenn während des Erfassens der Sensorsignale (S) vordefinierte Kriterien, insbesondere in Bezug auf wenigstens eine Betriebsbedingung und/oder einen Betriebszustand der Windenergieanlage (1), erfüllt sind.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the at least one of the sensor-specific adaptation functions is only adapted if predefined criteria, in particular with regard to at least one operating condition and / or an operating state of the wind power plant (1 ) are fulfilled. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, des Weiteren die folgenden Arbeitsschritte aufweisend: - Abgleichen (105) des Werts des Angleichparameters (AP) mit jeweils einem vordefinierten Grenzwert η, insbesondere 0,85 < η < 1,15, bevorzugt 0,92 < η < 1,08, besonders bevorzugt 0,94 < η < 1,06; und - Ausgeben (106) einer Statusmitteilung, insbesondere einer Warnmeldung oder einer Fehlermeldung, wenn der Angleichparameter (AP) den jeweils vordefinierten Grenzwert η erreicht und/oder über- oder unterschreitet.Method (100) according to one of the Claims 6 to 8th , further comprising the following working steps: - Adjustment (105) of the value of the adjustment parameter (AP), each with a predefined limit value η, in particular 0.85 <η <1.15, preferably 0.92 <η <1.08, particularly preferably 0.94 <η <1.06; and - outputting (106) a status message, in particular a warning message or an error message, when the adjustment parameter (AP) reaches and / or exceeds or falls below the respectively predefined limit value η. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuern ein Bestimmen eines individuellen Einstellwinkel-Sollwerts für jedes Rotorblatt (3a, 3b, 3c) umfasst und wobei der Einstellwinkel jedes Rotorblatts (3a, 3b, 3c) auf der Grundlage dieses individuellen Einstellwinkel-Sollwerts eingestellt wird.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein the control comprises determining an individual setpoint angle value for each rotor blade (3a, 3b, 3c) and wherein the setpoint angle of each rotor blade (3a, 3b, 3c) based on this individual setpoint angle Setpoint is set. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei alle sensorindividuellen Angleichfunktionen angepasst werden, des Weiteren folgenden Arbeitsschritt aufweisend: - Ermitteln (104) einer mittleren Blattbelastung (M) auf der Grundlage der individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3) aller Rotorblätter (3a, 3b, 3c); wobei die sensorindividuellen Angleichfunktionen auf der Grundlage der mittleren Blattbelastung (M) angepasst werden.Method (100) according to one of the preceding claims, wherein all sensor-specific adaptation functions are adapted, further comprising the following work step: - determining (104) an average sheet load ( M ) on the basis of the individual blade loads (M1, M2, M3) of all rotor blades (3a, 3b, 3c); the sensor-specific adjustment functions based on the average leaf load ( M ) be adjusted. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei jeweilige Angleichparameter (AP) der sensorindividuellen Angleichfunktionen auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen den individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3) der Rotorblätter (3a, 3b, 3c) und der mittleren Blattbelastung (M) ermittelt werden. Method (100) according to one of the Claims 6 to 11 , wherein respective adjustment parameters (AP) of the sensor-specific adjustment functions based on a difference between the individual blade loads (M1, M2, M3) of the rotor blades (3a, 3b, 3c) and the average blade load ( M ) be determined. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei das Ermitteln der individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3) zusätzlich auf der Grundlage einer Kalibrierfunktion erfolgt, wobei die Kalibrierfunktion mittels Kalibriervorgängen auf der Grundlage der ermittelten Blattbelastung angepasst wird, wobei jüngere Kalibriervorgänge in Abhängigkeit von einer vordefinierten Zeitkonstante B, welche vorzugsweise einen vordefinierten Zeitabschnitt definiert, höher gewichtet werden als ältere Kalibriervorgänge, wobei die Zeitkonstante B in Bezug auf die Kalibrierfunktion vorzugsweise kleiner ist als eine Zeitkonstante A in Bezug auf die Angleichfunktionen, insbesondere 1,5 bis 2,5 mal größer.Method (100) according to one of the Claims 2 to 12th , wherein the determination of the individual leaf loads (M1, M2, M3) is additionally carried out on the basis of a calibration function, the calibration function being adapted by means of calibration processes on the basis of the determined leaf load, recent calibration processes depending on a predefined time constant B, which is preferably a predefined time period are defined, weighted higher than older calibration processes, wherein the time constant B in relation to the calibration function is preferably smaller than a time constant A in relation to the adjustment functions, in particular 1.5 to 2.5 times larger. Computerprogramm, das Anweisungen umfasst, welche, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, diesen dazu veranlassen, die Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen.Computer program comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of a method according to one of the Claims 1 to 13 to execute. Computer-lesbares Medium, auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.Computer-readable medium on which a computer program is based Claim 14 is saved. System (10) zum Betreiben einer Windenergieanlage (1), welche wenigstens zwei Rotorblätter (3a, 3b, 3c) aufweist, aufweisend: - eine Schnittstelle (30), eingerichtet zum Erfassen von Sensorsignalen (S), die geeignet sind, Blattbelastungen (M1, M2, M3) an den Rotorblättern (3a, 3b, 3c) zu charakterisieren; - Auswertungsmittel (50), eingerichtet zum Ermitteln einer individuellen Blattbelastung (M1, M2, M3), insbesondere eines Schlagbiegemoments, für jedes Rotorblatt (3a, 3b, 3c) auf der Grundlage der an dem jeweiligen Rotorblatt (3a, 3b, 3c) erfassten Sensorsignale (S) und einer sensorindividuellen Angleichfunktion des jeweiligen Rotorblatts (3a, 3b, 3c) und zum Anpassen wenigstens einer der sensorindividuellen Angleichfunktionen der Rotorblätter (3a, 3b, 3c) in der Weise, dass ein Unterschied zwischen den individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3) verschiedener Rotorblätter (3a, 3b, 3c) wenigstens verringert wird; - Steuermittel (60) der Windenergieanlage (1), eingerichtet zum Steuern der Windenergieanlage (1), insbesondere des Einstellwinkels der Rotorblätter (3a, 3b, 3c), auf der Grundlage der ermittelten individuellen Blattbelastungen (M1, M2, M3).System (10) for operating a wind turbine (1) which has at least two rotor blades (3a, 3b, 3c), comprising: - An interface (30) set up for detecting sensor signals (S) which are suitable for characterizing blade loads (M1, M2, M3) on the rotor blades (3a, 3b, 3c); - Evaluation means (50), set up to determine an individual blade load (M1, M2, M3), in particular an impact bending moment, for each rotor blade (3a, 3b, 3c) on the basis of those recorded on the respective rotor blade (3a, 3b, 3c) Sensor signals (S) and a sensor-specific adaptation function of the respective rotor blade (3a, 3b, 3c) and for adapting at least one of the sensor-specific adaptation functions of the rotor blades (3a, 3b, 3c) in such a way that there is a difference between the individual blade loads (M1, M2 , M3) of different rotor blades (3a, 3b, 3c) is at least reduced; - Control means (60) of the wind turbine (1), set up to control the wind turbine (1), in particular the setting angle of the rotor blades (3a, 3b, 3c), on the basis of the determined individual blade loads (M1, M2, M3). Eine Windenergieanlage (1) mit einem System nach Anspruch 16.A wind turbine (1) with a system according to Claim 16 .
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