Wobben Properties Patente

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren einer Rotorunwuchtkonstellation eines Rotors einer Windenergieanlage, und umfasst das Erfassen von Schwingungssignalen als zeitliche Signalverläufe über einen Erfassungszeitraum, wobei wenigstens ein Längsschwingungssignal erfasst wird, das eine Schwingung des Turmes in einer Längsrichtung, längs zur Rotorachse wiedergibt, und/oder ein Querschwingungssignal erfasst wird, das eine Schwingung des Turmes in einer Querrichtung, quer zur Rotorachse wiedergibt. Ferner umfasst das Verfahren das Bestimmen von 1P-Komponenten aus den erfassten Schwingungssignalen, wobei jeweils eine 1P-Längsschwingungskomponente aus dem Längsschwingungssignal bestimmt wird und/oder eine 1P-Querschwingungskomponente aus dem Querschwingungssignal bestimmt wird, wobei die 1P-Komponenten so bestimmt werden, dass sie jeweils eine Information über Betrag und Phase enthalten, und sich die Phase jeweils auf eine Drehposition des Rotors bezieht. Außerdem umfasst das Verfahren das Bestimmen der Unwuchtkonstellation aus den 1P-Komponenten, wobei die Unwuchtkonstellation eine Massenunwucht und eine Blattwinkelunwucht, , umfassen kann, und das Bestimmen der Unwuchtkonstellation in Abhängigkeit von wenigstens einem Unwuchtmodell erfolgt.

Es wird ein Verfahren zum Steuern einer Windenergieanlage (100) vorgesehen, welche einen Turm (102) und eine Gondel (104) mit einem aerodynamischen Rotor (106) mit mehreren Rotorblättern (108) aufweist, wobei die Rotorblätter (108) eine Rotorblattebene (108a) aufspannen, wobei ein Azimutwinkel der Gondel (104) und damit der Winkel der Rotorblattebene (108a) bezogen auf die vorherrschende Windrichtung (10) mittels eines Azimutantriebs (410) variierbar ist. In einer ersten Betriebsart wird eine Windrichtung (10) erfasst und mindestens ein Azimutantrieb (410), um den aerodynamischen Rotor (106) in einen Azimutwinkel zu fahren, bei welchem die Rotorblattebene (108a) in einem ersten Winkel, nämlich im Wesentlichen senkrecht oder rechtwinklig zur vorherrschenden Windrichtung (10), steht. In einer zweiten Betriebsart, wenn ein Sturm mit einer Windgeschwindigkeit oberhalb eines Schwellwertes erfasst oder vorhergesagt ist, wird ein Azimutwinkel geändert, so dass die Rotorblattebene (108a) sich in einem zweiten Winkel befindet, welcher im Wesentlichen parallel zur vorherrschenden Windrichtung (10) ist.

Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlagen-Stahlturmsektion (1), vorzugsweise Turmkopfsektion, mit einer Wand (3), die auf einer vorbestimmten Höhe (H) einen Innendurchmesser (D_I) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass eine Manschette (10) im Inneren der Stahlturmsektion (1) auf der vorbestimmten Höhe (H) angeordnet ist, und einen ringförmigen Trägerkörper (11) mit einem Außendurchmesser (d_AT) aufweist, welcher geringer ist als der Innendurchmesser (D_I), sowie mehrere umfänglich am Trägerkörper (11) verteilt angeordnete Druckelemente (13), die sich in radialer Richtung am Trägerkörper (11) einerseits und an dem Innendurchmesser (D_I) der Wand (3) andererseits abstützen und die Stahlturmsektion (1) versteifen.

Generatorsegment (1) für einen Generator (103) einer Windenergieanlage (100), umfassend: ein Statorsegment (10), aufweisend einen radial innenliegenden Statorflansch (11) zur Befestigung des Statorsegments (10) an einem Stator-Grundkörperflansch (30) einer Lagereinheit (40), ein radial außenliegendes Spulenträgersegment (12) mit einer ringförmigen oderteilringförmigen Geometrie und einen Statorsegment-Tragabschnitt (13), der sich in einer Radialrichtung (R) zwischen dem radial innenliegenden Statorflansch (11) und dem radial außenliegenden Spulenträgersegment (12) erstreckt, wobei sich das radial außenliegende Spulenträgersegment (12) in der Radialrichtung (R) zwischen einer Stator-Außenumfangsfläche (12A) und einer Stator-Innenumfangsfläche (12I) erstreckt, wobei die Stator-Außenumfangsfläche (12A) und die Stator-Innenumfangsfläche (12I) jeweils eine Haupterstreckungsrichtung orthogonal zur Radialrichtung (R) aufweisen, und an der Stator-Innenumfangsfläche (12I) eine Statorspuleneinheit (14) mit mehreren Statorspulen angeordnet ist, und ein Rotorsegment (20), das in Radialrichtung (R) innerhalb des Statorsegments (10) angeordnet ist, das Rotorsegment (20) aufweisend einen radial innenliegenden Rotorflansch (21) zur Befestigung des Rotorsegments (20) an einem Rotor-Grundkörperflansch (41) der Lagereinheit (40), ein radial außenliegendes Magnetträgersegment (22) mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie und einen Rotorsegment-Tragabschnitt (23), der sich in der Radialrichtung (R) zwischen dem radial innenliegenden Rotorflansch (21) und dem radial außenliegenden Magnetträgersegment (22) erstreckt, wobei sich das radial außenliegende Magnetträgersegment (22) in der Radialrichtung (R) zwischen einer Rotor-Außenumfangsfläche (22A) und einer Rotor-Innenumfangsfläche (22I) erstreckt, wobei die Rotor-Außenumfangsfläche (22A) und die Rotor-Innenumfangsfläche (22I) jeweils eine Haupterstreckungsrichtung orthogonal zur Radialrichtung (R) aufweisen, und in der Axialrichtung (A) zwischen einer ersten Rotor-Stirnseite (S1) und einer zweiten Rotor-Stirnseite (S2) erstreckt, und an der Rotor-Außenumfangsfläche (22A) eine Magneteinheit (24) mit mehreren Magneten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinheit (24) beabstandet zu der Rotor-Außenumfangsfläche (22A) angeordnet ist, so dass zwischen der Magneteinheit (24) und der Rotor-Außenumfangsfläche (22A) mindestens ein Magnetluftkühlungsspalt (25) ausgebildet wird, der sich zwischen mindestens einer Magnetluftkühlungsspalt-Auslassöffnung (26) und mindestens einer Magnetluftkühlungsspalt-Einlassöffnung (27) erstreckt.

Die Erfindung betrifft ein Abreißgewebe (50) zum Erzeugen einer Oberflächenstruktur eines pultrudierten Faserverbundstreifens (283). Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren (300) zum Herstellen eines pultrudierten Faserverbundstreifens, einen pultrudierten Faserverbundstreifen und einen Gurt (281, 282) für ein Rotorblatt (200) einer Windenergieanlage (100). Das Abreißgewebe (50) weist Kettfäden (51) mit einem Kettfadendurchmesser (d1) und Schussfäden (52) mit einem Schussfadendurchmesser (d2) auf. Das Abreißgewebe (50) weist ferner mindestens einen Harzkanalbildungsfaden (53) mit einem Harzkanalbildungsfadendurchmesser (d3) auf, wobei der Harzkanalbildungsfadendurchmesser (d3) größer, vorzugsweise um ein Vielfaches größer, ist als der Kettfadendurchmesser (d1) und der größer, vorzugsweise um ein Vielfaches größer, ist als der Schussfadendurchmesser (d2). Mittels eines solchen Abreißgewebes wird ein pultrudierter Faserverbundstreifen hergestellt, der eine Oberfläche (283o) aufweist, die mittels Abreißen eines solchen Abreißgewebes (50) erzeugt wurde, wobei der Faserverbundstreifen (283) mindestens einen Harzkanal (10) aufweist, der sich entlang der Oberfläche (283o) des Faserverbundstreifens (283) erstreckt.

Verfahren zum Starten eines Energieerzeugungsnetzes, wobei das Energieerzeugungsnetz an wenigstens einem Netzanschlusspunkt an ein elektrisches Versorgungsnetz angebunden ist, und wobei das Energieerzeugungsnetzes in einem Normalbetriebsmodus elektrische Leistung über den Netzanschlusspunkt mit dem elektrischen Versorgungsnetz austauscht, umfassend die Schritte: Auswählen eines von dem Normalbetriebsmodus verschiedenen Aufbaumodus, wenn das elektrische Versorgungsnetz einen Spannungsfall aufweist, und/oder das Energieerzeugungsnetz von dem elektrischen Versorgungsnetz getrennt ist, und Betreiben des Energieerzeugungsnetzes in dem Aufbaumodus, wobei im Aufbaumodus wenigstens ein Spannungsprägemittel eine Energieerzeugungsnetzspannung bereitstellt und wenigstens ein eine stromprägende Windenergieanlage, sich mit der von dem Spannungsprägemittel bereitgestellten Energieerzeugungsnetzspannung synchronisiert, und das Spannungsprägemittel und das Erstversorgungsmittel in Summe eine elektrische Leistung im Energieerzeugungsnetz in Höhe eines Eigenbedarfs des Energieerzeugungsnetzes bereitstellen.

Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt einer Windenergieanlage, eine Windenergieanlage mit einem Rotorblatt und ein Verfahren zur Optimierung eines Rotorblatts. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Rotorblatt einer Windenergieanlage, wobei das Rotorblatt mindestens ein Profilelement aufweist, das mit einem proximalen Abschnitt an einem Hinterkantenbereich angrenzend an die Hinterkante angeordnet ist und mit einem distalen Abschnitt von der Hinterkante mit einer Auskragrichtung auskragt, wobei das mindestens eine Profilelement eine Profilelementdicke in einer Richtung senkrecht zur Auskragrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des mindestens einen Profilelements mindestens ein lokales Minimum der Profilelementdicke aufweist, wobei die Profilelementdicke in dem Querschnitt beiderseitig des lokalen Minimums einen größeren Wert aufweist, und der distale Abschnitt des mindestens einen Profilelements eine Wölbung in Richtung der Saugseite oder eine Wölbung in Richtung der Druckseite oder eine Kombination aus einer Wölbung in Richtung der Saugseite und einer Wölbung in Richtung der Druckseite aufweist.

The invention provides a method for evaluating a performance of a wind turbine, a computer program, a training data set and a performance evaluation system comprising inter alia the following steps: clustering a plurality of wind turbines with a trained machine learning algorithm into a plurality of clusters of wind turbines, acquiring the at least one site specific parameter for the wind turbine, identifying a specific cluster from the plurality of clusters with comparable conditions to the wind turbine based on the at least one site specific parameter of the wind turbines comprised in the specific cluster and the at least one site specific parameter of the wind turbine, determining a cluster performance index of the specific cluster based on the at least one power production parameter of the wind turbines comprised in the specific cluster, evaluating the performance of the wind turbine.

Es wird ein Verfahren zum Testen einer Probe (300) einer faserverstärkten KunststoffKomponente einer Windenergieanlage mittels einer Prüfmaschine (500) und einer Knickstütze (200) vorgesehen. Dazu erfolgt ein Auftragen eines ersten Aufleimers (410) mit einem ersten und einem zweiten Ende (411, 412) auf einer ersten Seite (310) der Probe (300) und eines zweiten Aufleimers (420) mit einem ersten und einem zweiten Ende (421, 422) auf einer Innenseite oder einer Klemmfläche (211) einer Klemmplatte (210) der Knickstütze (200). Das erste Ende (411) des ersten Aufleimers (410) kann eine erste Verjüngung und das erste Ende (421) des zweiten Aufleimers (420) kann eine zweite Verjüngung aufweisen, so dass ein Verjüngungsbereich (430) entsteht. Die Probe (300) wird in die Knickstütze (200) eingespannt, wobei der erste und zweite Aufleimer (410, 420) aufeinander platziert sind.

Es wird eine Knickstütze (200) zum Testen einer faserverstärkten Kunststoffprobe (300) vorgesehen. Die Knickstütze (200) weist ein erstes Ende (210) mit zwei gegenüberliegenden Klemmplatten (211) jeweils mit einer Klemmfläche (211a) auf, wobei das erste Ende (210) mit den zwei Klemmplatten (211) dazu ausgestaltet ist, in eine Druck-Prüfmaschine (400) eingespannt zu werden oder an der Druck-Prüfmaschine (400) befestigt zu werden. Die Knickstütze (200) weist eine Längsrichtung (L) und ein zweites Ende (220) auf, um die Probe zumindest teilweise aufzunehmen. Das zweite Ende (220) weist einen Halter (230) auf, der zumindest einen Teil der Probe hält. Der Halter (230) weist mindestens ein erstes und zweites L-Profil oder T-Profil (230, 231) auf, die jeweils einander im Wesentlichen gegenüberliegen, wobei das erste und zweite L-Profil oder T-Profil (230, 231) dazu ausgestaltet ist, die Probe zu halten. Das mindestens eine erste und zweite L-Profil oder T-Profil (230, 231) ist senkrecht zur Längsrichtung (L) verschiebbar, so dass der Abstand zwischen gegenüberliegenden L-Profilen oder T-Profilen (231, 232) einstellbar ist und damit an eine Dicke der Probe anpassbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Roboterhand (1) zum automatischen Einschrauben einer Gewindestangenbaugruppe (300) in eine Gewindebohrung (405) einer Schraubverbindung (400) einer Windenergieanlage (100), insbesondere einer Flanschverbindung wie etwa einer Blattflanschverbindung, wobei die Gewindestangenbaugruppe (300) eine Gewindestange (301) mit einer Gewindestangenlängsachse (L) und eine auf die Gewindestange (301) aufgeschraubte Mutter (302) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Roboterhand (1) einen Greifer (3) mit einer Greiferlängsachse (G) aufweist, der dazu eingerichtet ist, in einer offenen Stellung die Mutter (302) freizugeben und in einer geschlossenen Stellung die Mutter (302) formschlüssig zu umschließen, und einen relativ zu dem Greifer (3) in Richtung der Greiferlängsachse (G) beweglichen Stopper (5) aufweist, der dazu eingerichtet ist, zwischen einer zurückgezogenen Freigabeposition und einer vorgeschobenen Anschlagposition hin und her bewegt zu werden, wobei der Stopper (5) dazu eingerichtet ist, in der Anschlagposition stirnseitig an der Gewindestange (301) anzuliegen und eine Längsbewegung der Gewindestange (301) auf den Greifer (3) zu zu sperren.

Es wird ein Windenergieanlagen-Rotorblatt (200) vorgesehen. Das Rotorblatt weist eine erste und zweite Halbschale (210, 220) auf, welche zusammen eine Rotorblattwandung (200a) ausbilden, und mindestens einen Temperatursensor (400) in oder an der ersten und/oder zweiten Halbschale (210, 220), der geeignet ist, eine Temperatur der ersten und/oder zweiten Halbschalen (210, 220) zu erfassen. Der Temperatursensor (400) weist mindestens einen Lichtwellenleiter-Sensor (410) auf, welcher sich in oder an der ersten und/oder zweiten Halbschale (210, 220) erstreckt und dazu verwendet wird, eine Temperatur in oder an der ersten und/oder zweiten Rotorblatthalbschale (210, 220) zu erfassen, und einen Lichtwellenleiter-Detektor (420), welcher Messergebnisse des Lichtwellenleiter-Sensors (410) erfasst und auswertet.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Windenergieanlage (100), die in ihrem Blattwinkel verstellbare Rotorblätter (108) aufweist und unter Verwendung einer Drehzahlregelung mit einer variablen Drehzahl betreibbar ist, wobei die Drehzahlregelung vorbereitet ist, die Drehzahl auf einen veränderlichen Drehzahlsollwert zu regeln, umfassend die Schritte Auswerten eines Prüfkriteriums zum Prädizieren einer aufkommenden Überdrehzahl, Prädizieren einer Überdrehzahl (nu) in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Prüfkriterium, und Verändern der Drehzahlregelung, wenn eine Überdrehzahl (nu) prädiziert wurde. Es soll eine Lösung vorgeschlagen werden, die auch bei starken Windgeschwindigkeitsanstiegen eine zu starke Erhöhung der Rotordrehzahl vermeidet. Insbesondere soll das Erreichen einer Überdrehzahl, die zur Abschaltung führt, vermieden werden, ohne aber die Betriebslasten zu stark zu erhöhen.

The invention relates to a method for controlling a wind turbine, the wind turbine having a generator with controllable generator torque and an aerodynamic rotor with rotor blades with adjustable pitch angle, the aerodynamic rotor driving the generator with variable rotor speed depending on a wind speed, comprising the steps operating the wind turbine in a subrated mode when the wind speed is below a predetermined rated wind speed, operating the wind turbine in a rated mode when the wind speed is at or above the predetermined rated wind speed, estimating the wind speed and operating the wind turbine in subrated mode or in rated mode in dependence on the estimated wind speed.

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The present invention relates to a method (300) for optimizing the operation of a wind turbine (100), a corresponding controller, a computer program and a wind turbine. The method comprising inter alia the steps of providing a stall region (211) as a union of all provided local stall regions (210), the stall region (211) comprising all parameter combinations of pitch angle and tip speed ratio for which at least one radius position in the considered subset of the rotor blade stalls, a boundary of the stall region (211) being referred to as a stall line (202), providing a turbulence dependent stall line (220, 222), the turbulence dependent stall line (220, 222) shifting the stall line (202, 221) for a positive step in wind-speed depending on a turbulence parameter, and operating the wind turbine (100) using the turbulence dependent stall line (220, 222).

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren (1000) zum Herstellen von Teilschalen (310, 320) eines Stahlturmringsegments (200), insbesondere zum Errichten, eines Turms (102) einer Windenergieanlage (100). Das Verfahren (1000) umfasst Bereitstellen eines Stahlturmringsegments (200), Vorsehen von ersten Verbindungsflanschen (411a, b) an einer ersten geplanten Trennlinie (410) und von zweiten Verbindungsflanschen (421a, b) an einer zweiten geplanten Trennlinie (420), Trennen an der ersten geplanten Trennlinie (410), Trennen an der zweiten geplanten Trennlinie (420), wobei beim Trennen an der zweiten geplanten Trennlinie (420) die ersten Verbindungsflansche (411a, b) temporär miteinander verbunden sind.

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Die Erfindung betrifft ein Rotorblatt, ein Verfahren zur Verwendung eines Elastikelements zur Verringerung eines Zackengrundradius zwischen mindestens zwei Serrations eines Rotorblatts sowie eine Windenergieanlage. Es wird ein Rotorblatt für einer Windenergieanlage bereitgestellt, wobei das Rotorblatt von einer Rotorblattwurzel bis zu einer Rotorblattspitze in Rotorblattlängsrichtung eine Rotorblattlänge aufweist, von einer Rotorblattvorderkante zu einer Rotorblatthinterkante in Rotorblattprofiltiefenrichtung eine Rotorblattprofiltiefe aufweist, eine sich zwischen Rotorblattvorderkante und Rotorblatthinterkante auf spannende Saugseite und eine sich zwischen Rotorblattvorderkante und Rotorblatthinterkante aufspannende Druckseite aufweist, eine sich zwischen der Saugseite und der Druckseite in Rotorblattdickenrichtung aufspannende Rotorblattdicke aufweist und mehrere an der Rotorblatthinterkante angeordnete Serrations aufweist, wobei die Rotorblatthinterkante zwischen je zwei der mehreren Serrations einen ersten Zackengrundradius aufweist, wobei das Rotorblatt ferner umfasst: mindestens ein Elastikelement, wobei die mehreren Serrations aus einem ersten Material, insbesondere GFK, bestehen, das mindestens eine Elastikelement aus einem zweiten Material besteht, das mindestens eine Elastikelement ausgestaltet ist den ersten Zackengrundradius zwischen mindestens zwei der mehreren Serrations auf einen zweiten Zackengrundradius zu verringern und eine Steifigkeit des zweiten Materials geringer ist als eine Steifigkeit des ersten Materials.

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