ES2261647T3 - Seguimiento acimutal de una instalacion de energia eolica. - Google Patents

Seguimiento acimutal de una instalacion de energia eolica.

Info

Publication number
ES2261647T3
ES2261647T3 ES02714132T ES02714132T ES2261647T3 ES 2261647 T3 ES2261647 T3 ES 2261647T3 ES 02714132 T ES02714132 T ES 02714132T ES 02714132 T ES02714132 T ES 02714132T ES 2261647 T3 ES2261647 T3 ES 2261647T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
rotor blade
wind
azimuth
adjustment
azimuthal
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.)
Expired - Lifetime
Application number
ES02714132T
Other languages
English (en)
Inventor
Aloys Wobben
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7673596&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2261647(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of ES2261647T3 publication Critical patent/ES2261647T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0204—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/25—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/93—Mounting on supporting structures or systems on a structure floating on a liquid surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/20—Purpose of the control system to optimise the performance of a machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/321—Wind directions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/326—Rotor angle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/727—Offshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Instalación de energía eólica, con una torre (8) y con un rotor dispuesto en la torre con, al menos, una pala de rotor (11, 12) ajustable individualmente, con un dispositivo para el registro de la dirección del viento (40) y un dispositivo para el registro de la posición acimutal (42), caracterizada por un control del ajuste de la pala de rotor dependiendo de una desviación entre la dirección del viento calculado y la posición acimutal registrada, un dispositivo para el registro de la orientación de la torre (8) de la instalación de energía eólica (8, 10, 12) de la vertical.

Description

Seguimiento acimutal de un instalación de energía eólica.
La presente invención se refiere a una instalación de energía eólica con una torre y un rotor dispuesto en la torre con, al menos, una pala de rotor ajustable individualmente, con un dispositivo para el registro de la dirección del viento y un dispositivo para el registro de la posición acimutal.
Instalaciones de energía eólica de este tipo tienen, normalmente, un accionamiento activo para el seguimiento de la dirección del viento. Éste gira la caja de la maquinaria de la instalación de energía eólica, de forma que las palas de rotor se orientan en dirección del viento, siempre que la instalación esté configurada como rotor de barlovento. Este accionamiento necesario para el seguimiento de la dirección del viento es, normalmente, un accionamiento acimutal, que se encuentra con los cojinetes acimutales correspondientes normalmente entre la punta de la torre y la caja de la maquinaria.
En el seguimiento de la dirección del viento de la caja de maquinaria, un sistema de medición del viento de servicio facilita un valor medio para la dirección del viento en un cierto espacio de tiempo, por ejemplo, diez segundos. Este valor medio se compara constantemente con la posición acimutal del momento de la caja de la maquinaria. Tan pronto como una desviación supera un valor determinado, la caja de la maquinaria se sigue de forma correspondiente de modo que la desviación de la dirección del viento del rotor, el ángulo de guiñada, sea lo menor posible para evitar pérdidas de potencia.
En "Windkraftsanlage", Erich Hau, 2ª edición, 1996, pág. 268 y sig. o 316 y sig. se describe cómo se realiza un seguimiento de la dirección del viento en instalaciones de energía eólica conocidas.
Además, se conoce un seguimiento de la dirección del viento de este tipo de la publicación para información de solicitud de patente DE 19920504 o DE 19739162.
En estos dispositivos conocidos es desventajoso, no obstante, que para cada seguimiento de la dirección del viento deben accionarse los accionamientos acimutales configurados a menudo como motores eléctricos. Este accionamiento frecuente conduce a una elevada carga y, por consiguiente, a un envejecimiento relativamente rápido y un elevado desgaste en estos accionamientos.
Además, en soluciones conocidas de este tipo resulta desventajoso que las dimensiones crecientes de la instalación requieren, consecuentemente, cada vez más accionamientos para poder producir el ajuste necesario. Estos accionamientos mayores requieren, no obstante, especialmente en caso de una avería o de una sustitución necesaria, un coste considerablemente elevado, puesto que sólo pueden transportarse con la ayuda de una grúa fuera o dentro de la caja de la maquinaria. En caso de incluir además un altura de cubo de 130 m o más en las consideraciones -en instalaciones colocadas sobre tierra resulta un coste considerable- éste se incrementa no obstante más allá de límites aceptables cuando se refiere a una instalación de alta mar. Asimismo, aumenta también naturalmente la necesidad de espacio de estos accionamientos.
El objetivo de la presente invención es, por tanto, configurar una instalación de energía eólica del tipo mencionado al principio de forma que la vida útil de los accionamientos acimutales se prolongue y/o se permita el uso de accionamientos acimutales más pequeños y, de este modo, más manejables.
Este objetivo se alcanza según la invención en una instalación de energía eólica del tipo mencionado al principio mediante un control del ajuste de pala de rotor dependiendo de una desviación entre la dirección del viento y la posición acimutal. Mediante este control según la invención puede realizarse una parte considerable del seguimiento de la dirección del viento sin incluir un accionamiento acimutal, puesto que las fuerzas necesarias para el seguimiento acimutal pueden generarse mediante un ajuste adecuado del ángulo de incidencia de las palas de rotor.
Mediante la invención se proporciona la posibilidad de llevar a cabo, además del ajuste acimutal habitual hasta ahora mediante un accionamiento motriz junto con el accionamiento motriz o, alternativamente, la posición acimutal mediante un control del ajuste de la pala de rotor dependiendo de una desviación entre la dirección del viento y la posición acimutal. Esto es especialmente ventajoso en ciertas circunstancias cuando sólo deben llevarse a cabo pequeñas variaciones acimutales. De este modo, se cuida en conjunto el accionamiento acimutal motriz.
En caso de que el accionamiento acimutal motriz se componga, por ejemplo, de dos o más motores asíncronos, para el ajuste acimutal estos motores pueden alimentarse con corriente trifásica correspondiente, el frenado de la caja de la maquinaria tiene lugar, no obstante, mediante suministro de corriente continua de los motores asíncronos y también durante el período de reposo, los motores asíncronos puede alimentarse con corriente continua, de forma que no es indispensable un freno mecánico. En caso de que deba llevarse a cabo el ajuste de la caja de la maquinaria, es decir, el ajuste mediante el control del ajuste de pala de rotor, el frenado motriz debe eliminarse, lo que sucede de forma preferente de manera que la corriente continua es extremadamente baja o cero.
En una forma de realización preferente de la invención, la desviación entre la dirección del viento y la posición acimutal en una plataforma que puede nadar o en una plataforma que flota en el agua como soporte de una instalación de energía eólica según la invención se calcula a partir de un registro de la desviación de la plataforma de la horizontal o a partir de la desviación de la torre de la instalación de energía eólica de la vertical. Así, de modo sencillo, puede registrarse una tendencia que resulta forzosamente de una diferencia entre la dirección del viento y la posición acimutal.
En una forma de realización especialmente preferente de la invención, la instalación de energía eólica según la invención presenta como cojinete acimutal un cojinete deslizante, que a través de propiedades deslizantes predeterminadas, por un lado, evita el golpear la cabeza de la torre, en caso de variaciones rápidas de la dirección del viento, y, por otro lado, en caso de fuerzas suficientemente grandes permite un seguimiento de la dirección del viento sin accionamiento motriz.
Además, según la invención se indica un procedimiento para el control del ángulo de incidencia de una pala de rotor de una instalación de energía eólica. Este procedimiento calcula a partir de
-
una diferencia entre la dirección del viento y la posición acimutal y/o
-
una desviación de la plataforma de la horizontal y/o
-
una desviación de la torre de la vertical
un cambio de dirección del viento y la cantidad de cambio de la dirección del viento y su duración se comparan con valores umbral que pueden predeterminarse. De este modo, puede identificarse si es necesario poner en marcha un seguimiento de la dirección del viento.
Otras formas de realización ventajosa se indican en las reivindicaciones subordinadas.
A continuación se explica en detalle una forma de realización de la presente invención mediante las figuras. Se muestran:
Fig. 1 una vista en planta desde arriba de una caja de maquinaria de una instalación de energía eólica;
Fig. 2 una instalación de energía eólica de una plataforma que flota en el agua;
Fig. 3 una representación simplificada de un control según la invención;
Fig. 4 una vista en planta desde arriba de un cojinete acimutal con cuatro accionamientos y
Fig. 5 un diagrama de conexiones de un motor acimutal.
La figura 1 es una vista en planta desde arriba de una instalación de energía eólica con la caja de la maquinaria 10 y palas de rotor 11, 12. El punto de giro de la caja de la maquinaria 10 está marcado mediante un punto 20, que es el eje principal del eje horizontal del rotor identificado con una línea central 14.
Tan pronto como se obtiene una desviación entre el eje principal 14 del rotor y la dirección del viento, que en esta figura está indicado mediante flechas que discurren de forma perpendicular, se comprueba si se ha alcanzado o superado un valor umbral que puede predeterminarse para el importe de la variación de la dirección del viento y la duración. Si éste es el caso, el ángulo de incidencia de la pala de rotor 11 representada a la izquierda en la figura varía, de forma que la resistencia al aire es menor. De este modo, se obtiene un desequilibrio de fuerzas entre ambas palas de rotor 11, 12 y mediante la resistencia al aire superior de la pala de rotor 12 derecha aparece una fuerza F, que solicita la caja de la maquinaria 10 con un par de giro en la dirección de la flecha representada por encima del punto de giro 20. De este modo, el rotor hace el seguimiento del viento, sin que tenga que conectarse el accionamiento acimutal.
En caso de que la diferencia entre el eje principal 14 del rotor y la dirección del viento supere un valor umbral que puede predeterminarse, puede conectarse un accionamiento acimutal existente para apoyar el giro y para reducir la carga asimétrica. Este accionamiento acimutal también es necesario, cuando el viento está completamente amainado, y tras una fase de reposo sopla desde otra dirección, que excluye el seguimiento del rotor mediante el ajuste del ángulo de incidencia del modo descrito anteriormente.
En una forma de realización alternativa de la invención es posible también, en la situación mostrada en la figura 1 en lugar de una reducción de la resistencia al aire de la pala izquierda de rotor 11 incrementar la resistencia al aire de la pala derecha 12 de rotor. No obstante, este aumento de la resistencia al aire de la pala derecha de rotor 12 tendría como consecuencia una elevada solicitación de esta pala de rotor 12 y, de este modo, influiría desventajosamente en su vida útil. Por tanto, debe prevalecer una reducción de la resistencia al aire de la pala izquierda de rotor 11 y, de este modo, una reducción de la carga de esta pala de rotor 11.
La figura 2 muestra una instalación de energía eólica sobre una plataforma 30 que flota en el agua, que se sujeta en su posición predeterminada mediante, al menos, dos cadenas de anclaje 32.
Asimismo, la plataforma 30 se encuentra debajo de la superficie del agua 2, mientras la torre de la instalación de energía eólica sobresale del agua y lleva la caja de la maquinaria 10 con las palas de rotor 12.
Siempre que el viento choque frontalmente en la instalación de energía eólica, se obtiene un par de flexión que desvía la instalación de energía eólica hacia atrás en la perspectiva mostrada en la figura 2. No obstante, tan pronto como la dirección del viento discurre perpendicularmente, se añade al componente frontal un componente lateral. Este componente lateral producirá, adicionalmente a la desviación orientada hacia atrás, una desviación orientada hacia el lado. Esto se expresa, por un lado, en una tendencia de la superficie de la plataforma 30 desde la horizontal o mediante una tendencia de la torre 8 de la instalación de energía eólica de la vertical en un cantidad predeterminada, que está indicada en la figura mediante el ángulo \alpha por un lado en la torre 8 de la instalación de energía eólica y, por otro lado, en la superficie de plataforma 30.
Mientras la desviación en la superficie de la plataforma es todavía relativamente pequeña, la desviación de la vertical en la punta de la torre puede presentar claramente una cantidad registrable, de forma que mediante un registro en la punta de la torre 8 puede ponerse en práctica un dispositivo sensible para el registro de un cambio de dirección del viento y una desviación que se obtiene de éste.
En el registro de la desviación debe observarse que sólo es relevante una desviación mediante componentes de viento laterales para el control según la invención.
La figura 3 muestra un ejemplo de realización para el control de la instalación de energía eólica según la invención. Un dispositivo 40 calcula la dirección del viento. Este dispositivo 40 puede ser, por ejemplo, una sencilla veleta, por ejemplo, con un indicador incremental, como existe en cada instalación de energía eólica. Otro dispositivo 42 calcula la posición acimutal. Ambos dispositivos 40, 42 transmiten sus resultados de medición o datos a un control 44, que por una parte evalúa y compara ambos valores del registro de la dirección del viento 40 y del registro de posición acimutal 42 y, en caso de necesidad, mediante magnitudes que pueden predeterminarse lleva a cabo una adaptación adecuada del ángulo de incidencia de las palas de rotor mediante un dispositivo de ajuste 46.
Asimismo, para el importe de la diferencia entre la dirección del viento y la posición acimutal pueden estar predeterminados, por ejemplo, tres valores umbrales. En caso de que la desviación entre ambos valores alcance el primero de estos valores umbrales para un determinado periodo, el ángulo de incidencia de una pala de rotor 12 se ajusta a través de un dispositivo de ajuste 46 mediante una conducción de control 48, por ejemplo, a un motor pitch (no representado), en un segmento determinado del circuito de rotor, de forma que se reduce su resistencia al aire, de manera que la caja de la maquinaria 10 con el rotor hace el seguimiento del viento hasta que la dirección del viento y la posición acimutal dentro de límites de tolerancia que pueden predeterminarse coinciden de nuevo. El control 44 produce el ajuste de las palas de rotor 11, 12 adecuado para un rendimiento de la energía óptima.
En caso de que en la evaluación de los datos se obtenga el segundo valor umbral de la desviación entre la posición acimutal y la dirección del viento, el control 44, por ejemplo, mediante una conducción de control separada 48 puede conectar el accionamiento acimutal 22 y, de este modo, apoyar el seguimiento de la dirección del viento. El tercer valor umbral puede estar determinado de forma que un seguimiento de la dirección del viento mediante la variación del ángulo de incidencia de una pala de rotor ya no sea posible, de manera que el accionamiento acimutal 22 sea imprescindible.
La figura 4 muestra un dispositivo de seguimiento de la dirección del viento activo mediante un accionamiento acimutal motriz. Este accionamiento motriz gira la cabeza de maquina de la instalación de energía eólica de forma que el rotor de la instalación de energía eólica está orientado de forma óptima en la dirección del viento. Un accionamiento activo de este tipo para el seguimiento de la dirección del viento puede ser un accionamiento acimutal 51 con un cojinete acimutal 52 correspondiente. Este cojinete acimutal se encuentra entre la cabeza de la torre y la caja de máquinas. En instalaciones de energía eólica pequeñas es suficiente un accionamiento acimutal, las instalaciones de energía eólica mayores están dotadas normalmente de diversos accionamientos acimutales, por ejemplo, cuatro accionamientos acimutales, como se representa en la fig. 4. Los cuatro accionamientos 51 están distribuidos de forma regular alrededor de contorno de la cabeza de la torre (también es posible una distribución irregular).
Los accionamientos acimutales representados son motores asíncronos de corriente trifásica, que se usan como máquinas de accionamiento asincrónicas. Para el ajuste, para el ajuste acimutal activo estos motores asíncronos de corriente trifásica se solicitan con corriente trifásica correspondiente, generándose un par de giro correspondiente. Tras el proceso de ajuste de la caja de la maquinaria (tras adoptar la posición acimutal deseada) se desconectan los cuatro motores asíncronos de corriente trifásica (ASM) y, de este modo, ya no generan un par de giro. Para frenan los motores de forma regula y obtener también, a continuación, un par de frenado, los motores se solicitan con una corriente continua lo más inmediatamente posible tras la separación de la red de corriente trifásica. Esta corriente continua genera un campo magnético continuo en los motores, que se frenan de forma inmediata. El suministro de corriente continua sigue existiendo durante todo el período de reposo y puede regularse en amplitud.
Tras el proceso de ajuste, los accionamientos ASM se suministran mediante un dispositivo de regulación de corriente continua regulada (véase la fig. 5). Los movimientos de giro lentos de la cabeza de torre, que se originan por ráfagas de viento asimétricas, se amortiguan sólo mediante una pequeña corriente continua (aprox. 10% de corriente mínima), pero se permiten. Los movimientos de giro más rápidos se evitan mediante una corriente continua superior adaptada y, con ello, un par de freno superior. En caso de movimientos de giro rápidos, la corriente continua se eleva hasta la potencia nominal del motor.
El motor asíncrono no genera ningún par de giro con la magnetización de corriente continua. Pero con revoluciones crecientes -hasta aprox. 6% de revoluciones nominales- aumenta el par de giro generado de forma lineal y de forma simétrica en ambas direcciones de giro.
También es conveniente acoplar los motores individuales de los accionamientos acimutales con la ayuda de un transformador de corriente. Un sencillo contra-acoplamiento de los motores asíncronos estabiliza los accionamientos individuales.
Cuando -tal como se ha descrito- el ajuste acimutal no debe tener lugar mediante solicitación de corriente trifásica activa de los motores asíncronos, la corriente continua de los accionamientos acimutales asíncronos se coloca a cero o se hace tan pequeña, que puede tener lugar un ajuste controlado del acimutal mediante el ajuste del ángulo de la pala de rotor. Para mantener, por ejemplo, un contrapar de frenado pequeño, puede ser ventajoso limitar la corriente continua de los motores asíncronos a un valor entre 1% y 10% de la corriente nominal, de forma que mediante el efecto de frenado los cojinetes deslizantes exista también un par de frenado motriz, que permita que la variación acimutal pueda tener lugar de la forma deseada y sin mayor desviación.

Claims (13)

1. Instalación de energía eólica, con una torre (8) y con un rotor dispuesto en la torre con, al menos, una pala de rotor (11, 12) ajustable individualmente, con un dispositivo para el registro de la dirección del viento (40) y un dispositivo para el registro de la posición acimutal (42), caracterizada por un control del ajuste de la pala de rotor dependiendo de una desviación entre la dirección del viento calculado y la posición acimutal registrada, un dispositivo para el registro de la orientación de la torre (8) de la instalación de energía eólica (8, 10, 12) de la vertical.
2. Instalación de energía eólica según la reivindicación 1, caracterizada por una plataforma (30) que nada o flota en el agua como soporte de la instalación de energía eólica (8, 10, 12).
3. Instalación de energía eólica según la reivindicación 2, caracterizada por un dispositivo para el registro de la desviación de la plataforma (30) de la horizontal.
4. Instalación de energía eólica según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada por un dispositivo para el registro de desviación de la torre (8) de la instalación de energía eólica (8, 10, 12) de la vertical.
5. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por un cojinete acimutal configurado como cojinete deslizante.
6. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por un dispositivo de frenado para el frenado del giro acimutal.
7. Instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque se prevé un accionamiento acimutal para el ajuste de la posición acimutal de la instalación de energía eólica de, al menos, dos, preferiblemente, cuatro motores asíncronos que durante el ajuste acimutal mediante el ajuste de la pala de rotor se solicitan con ninguna o, dado el caso, una corriente continua muy pequeña, o para el apoyo de la distribución acimutal se solicitan con una corriente trifásica.
8. Procedimiento para el control del ángulo de incidencia de una pala de rotor de una instalación de energía eólica según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque de una diferencia entre la dirección del viento y la posición acimutal y/o una desviación de la plataforma de la horizontal y/o una desviación de la torre (8) de la vertical se calcula un cambio de dirección del viento y porque el importe del cambio de dirección del viento y su duración se comparan con valores umbrales que pueden predeterminarse.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque en caso de superar un primer valor umbral del importe del cambio de dirección del viento y una duración predeterminada, se ajusta, al menos, una pala de rotor en una zona que puede predeterminarse del circuito de pala de rotor.
10. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque en caso de superar un segundo valor umbral del importe del cambio de dirección del viento, al menos, una pala de rotor se ajusta en una zona que puede predeterminarse del circuito de pala de rotor y se conecta el accionamiento acimutal.
11. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque en caso de superar un tercer valor umbral del importe del cambio de dirección del viento el seguimiento tiene lugar sólo con el accionamiento acimutal.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque para el apoyo del ajuste acimutal mediante el ajuste de la pala de rotor, los accionamientos acimutales se solicitan con una corriente correspondiente, para que el ajuste acimutal pueda tener lugar de forma más rápida.
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el accionamiento acimutal motriz durante el ajuste acimutal se realiza mediante el ajuste de la pala de rotor en servicio de frenado, por ejemplo, de forma que el accionamiento acimutal motriz se realiza como motor asíncrono, y durante el ajuste acimutal mediante el ajuste de pala de rotor se solicita con una corriente continua, por ejemplo, una corriente continua inferior al 10% de la corriente nominal.
ES02714132T 2001-02-10 2002-01-25 Seguimiento acimutal de una instalacion de energia eolica. Expired - Lifetime ES2261647T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10106208 2001-02-10
DE10106208A DE10106208C2 (de) 2001-02-10 2001-02-10 Windenergieanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2261647T3 true ES2261647T3 (es) 2006-11-16

Family

ID=7673596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES02714132T Expired - Lifetime ES2261647T3 (es) 2001-02-10 2002-01-25 Seguimiento acimutal de una instalacion de energia eolica.

Country Status (15)

Country Link
US (2) US20040081551A1 (es)
EP (2) EP1362183B1 (es)
JP (2) JP4058341B2 (es)
KR (1) KR100608079B1 (es)
AR (1) AR032565A1 (es)
AT (1) ATE327428T1 (es)
AU (1) AU2002246073B2 (es)
BR (1) BR0207057B1 (es)
CA (1) CA2436356C (es)
CY (1) CY1105412T1 (es)
DE (2) DE10106208C2 (es)
DK (1) DK1362183T3 (es)
ES (1) ES2261647T3 (es)
PT (1) PT1362183E (es)
WO (1) WO2002064973A1 (es)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003213772A1 (en) 2002-03-08 2003-09-22 Ocean Wind Energy Systems Offshore wind turbine
NZ541555A (en) * 2003-02-12 2006-03-31 Aloys Wobben Wind energy installation comprising conductor rails
DE10318695B4 (de) * 2003-04-24 2009-09-03 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage
CA2557396C (en) 2004-02-27 2010-12-21 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wind turbine generator, active damping method thereof, and windmill tower
JP4722410B2 (ja) * 2004-05-07 2011-07-13 ナブテスコ株式会社 風力発電装置
DE102004024564B4 (de) 2004-05-18 2006-03-30 Nordex Energy Gmbh Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Windenergieanlage sowie Windenergieanlage
US7118339B2 (en) 2004-06-30 2006-10-10 General Electric Company Methods and apparatus for reduction of asymmetric rotor loads in wind turbines
DE102005045516A1 (de) 2005-09-22 2007-03-29 Daubner & Stommel GbR Bau-Werk-Planung (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Matthias Stommel, 27777 Ganderkesee) Verfahren zur Anpassung einer Windenergieanlage an gegebene Windverhältnisse
NO325856B1 (no) * 2005-11-01 2008-08-04 Hywind As Fremgangsmåte for demping av ustabile frie stivlegeme egensvingninger ved en flytende vindturbininstallasjon
DE102006029640B4 (de) * 2006-06-28 2010-01-14 Nordex Energy Gmbh Windenergieanlage mit einem Maschinenhaus
DE102006054667B4 (de) * 2006-11-17 2011-02-17 Windcomp Gmbh Kollisionswarnsystem für eine Windenergieanlage
JP4939286B2 (ja) * 2007-04-10 2012-05-23 三菱重工業株式会社 風力発電装置及びその制御方法
JP4994947B2 (ja) * 2007-05-21 2012-08-08 三菱重工業株式会社 風力発電装置および風力発電装置のヨー旋回駆動方法
ATE490405T1 (de) * 2007-05-31 2010-12-15 Vestas Wind Sys As Verfahren zum betrieb einer windturbine, windturbine und verwendung des verfahrens
US7612462B2 (en) 2007-10-08 2009-11-03 Viterna Larry A Floating wind turbine system
DE102008013864B4 (de) * 2008-03-12 2014-12-18 Nordex Energy Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Drehen einer Komponente einer Windenergieanlage
DE102008018790A1 (de) * 2008-04-15 2009-10-22 Wobben, Aloys Windenergieanlage mit Stromschienen
US8353667B2 (en) * 2008-08-27 2013-01-15 General Electric Company Method and apparatus for adjusting a yaw angle of a wind turbine
US20100077654A1 (en) * 2008-09-23 2010-04-01 LiveFuels, Inc. Systems and methods for producing biofuels from algae
DE102008052411B3 (de) * 2008-10-21 2010-04-29 Aerodyn Energiesysteme Gmbh Lageveränderlicher Pitch-Antrieb
JP5199828B2 (ja) * 2008-10-29 2013-05-15 三菱重工業株式会社 風力発電装置及びその制御方法
EP2189656A3 (en) * 2008-11-20 2013-04-03 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine yawing system
DE102009005516A1 (de) * 2009-01-20 2010-07-22 Repower Systems Ag Motorbelastungsreduktion bei einer Windenenergieanlage
US8753851B2 (en) 2009-04-17 2014-06-17 LiveFuels, Inc. Systems and methods for culturing algae with bivalves
DE102009035197A1 (de) 2009-07-29 2011-02-17 Liebherr-Werk Biberach Gmbh Antriebseinheit mit Überlastschutz zum Antrieb eines Zahnkranzes
US7944070B2 (en) * 2009-08-25 2011-05-17 Vestas Wind Systems A/S Yaw system for a nacelle of a wind turbine and wind turbine
NO331127B1 (no) 2009-11-25 2011-10-17 Sway As Metode for dreining av et vindkraftverk i forhold til vindretningen
KR101158193B1 (ko) * 2010-01-27 2012-06-19 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 풍력 발전 장치 및 풍력 발전 장치의 요 선회 제어 방법
DE102010011549A1 (de) * 2010-03-15 2011-09-15 Repower Systems Ag Wartungsazimutwinkel
CA2708198A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Offshore wind turbine generator
US8360722B2 (en) * 2010-05-28 2013-01-29 General Electric Company Method and system for validating wind turbine
DE102010037695A1 (de) 2010-09-21 2012-03-22 Fritz Fahrner Verfahren und Einrichtung zur Abbremsung einer Windenergieanlage in einem Notfall
ES2391332B1 (es) * 2010-12-29 2013-10-17 Acciona Windpower, S.A. Conjunto aerogenerador-plataforma flotante y método para la orientación de dicho conjunto.
JP5665630B2 (ja) 2011-03-31 2015-02-04 三菱重工業株式会社 複合材中空部品の成形方法及び成形装置
US9487716B2 (en) 2011-05-06 2016-11-08 LiveFuels, Inc. Sourcing phosphorus and other nutrients from the ocean via ocean thermal energy conversion systems
US20130045098A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Clipper Windpower, Llc Cyclic Pitch Control System for Wind Turbine Blades
EP2653703B1 (en) 2012-04-19 2014-04-30 C.R.F. Società Consortile per Azioni Internal combustion engine with cylinders which can be deactivated, in which the deactivated cylinders are used as pumps for recirculating exhaust gases into the active cylinders, and method for controlling this engine
JP2014070516A (ja) 2012-09-28 2014-04-21 Hitachi Ltd 風力発電システム
DE102012110466A1 (de) * 2012-10-31 2014-04-30 2-B Energy B.V. Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, Windenergieanlage und Steuerungseinrichtung für eine Windenergieanlage
US9435320B2 (en) 2012-11-19 2016-09-06 Elwha Llc Mitigating wind turbine blade noise generation in view of a minimum power generation requirement
WO2014078773A1 (en) * 2012-11-19 2014-05-22 Elwha Llc Mitigating wind turbine blade noise generation in response to an atmospheric variation
US9759196B2 (en) 2012-11-19 2017-09-12 Elwha Llc Mitigating wind turbine blade noise generation in response to an atmospheric variation
US9677540B2 (en) * 2012-11-29 2017-06-13 General Electric Company System and method for providing yaw backup to a wind farm
CN107503885B (zh) * 2012-12-26 2019-06-07 菱重维斯塔斯海上风力有限公司 浮体式风力发电装置的控制装置和控制方法
CN104989592B (zh) * 2015-07-07 2018-05-04 中能电力科技开发有限公司 风力发电机组机舱风向校正方法
US10914291B2 (en) * 2016-11-28 2021-02-09 Vestas Wind Systems A/S Annual energy production of wind turbine sites
EP3343025A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-04 Acciona Windpower, S.A. Method of reducing loads acting on a wind turbine yaw system
JP2019094886A (ja) * 2017-11-28 2019-06-20 株式会社日立製作所 浮体式洋上風力発電装置
CN108223278B (zh) * 2017-12-29 2020-04-24 华润电力风能（阳江）有限公司 一种偏航控制方法及相关设备
CN108488037B (zh) * 2018-03-01 2019-07-19 北京金风科创风电设备有限公司 防飞车控制方法和装置、风力发电机组
WO2020109219A1 (de) * 2018-11-26 2020-06-04 Senvion Gmbh Verfahren und system zum betreiben einer windenergieanlage
EP3702611B1 (de) * 2019-02-27 2022-06-22 B&R Industrial Automation GmbH Verfahren zum verstellen einer verstelleinrichtung einer windkraftanlage
CN110630438B (zh) * 2019-10-14 2020-09-11 许昌许继风电科技有限公司 一种风力发电机组的偏航系统的控制方法及装置
KR102275378B1 (ko) * 2020-03-09 2021-07-09 두산중공업 주식회사 멀티형 풍력 발전기 및 멀티형 풍력 발전기의 요잉 방법

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2655026C2 (de) * 1976-12-04 1979-01-18 Ulrich Prof. Dr.-Ing. 7312 Kirchheim Huetter Windenergiekonverter
US4084921A (en) * 1977-04-05 1978-04-18 Norz Gerald R Windmill with cyclically feathering blades
US4193005A (en) * 1978-08-17 1980-03-11 United Technologies Corporation Multi-mode control system for wind turbines
US4297076A (en) * 1979-06-08 1981-10-27 Lockheed Corporation Wind turbine
US4298313A (en) * 1979-06-18 1981-11-03 Hohenemser Kurt H Horizontal axis wind generator having adaptive cyclic pitch control
FR2507146A1 (fr) 1981-06-05 1982-12-10 Tim Tech Ind Minieres Plate-forme marine, notamment de forage, et procede de mise en place s'y rapportant
US4420692A (en) * 1982-04-02 1983-12-13 United Technologies Corporation Motion responsive wind turbine tower damping
US4426192A (en) * 1983-02-07 1984-01-17 U.S. Windpower, Inc. Method and apparatus for controlling windmill blade pitch
IT8467032A0 (it) * 1984-01-16 1984-01-16 Fiat Aviazione Motore eolico provvisto di un dispositivo di autoallineamento al vento
US4966525A (en) * 1988-02-01 1990-10-30 Erik Nielsen Yawing device and method of controlling it
US5035575A (en) * 1988-02-01 1991-07-30 I.K. Trading Aps. Yawing system for a wind mill
US5155375A (en) * 1991-09-19 1992-10-13 U.S. Windpower, Inc. Speed control system for a variable speed wind turbine
DE19629168C1 (de) 1996-07-19 1997-10-30 Voith Turbo Kg Windturbine mit einem Turm, einer Gondel und einer Bremse zum Arretieren der Schwenkbewegung der Gondel
WO1998042980A1 (en) * 1997-03-26 1998-10-01 Forskningscenter Risø A wind turbine with a wind velocity measurement system
DE19717059C1 (de) * 1997-04-23 1998-07-09 Aerodyn Eng Gmbh Verfahren zum Verbringen einer Windkraftanlage in eine Parkstellung
DE29715249U1 (de) 1997-08-25 1998-12-24 Inst Solare Energieversorgungstechnik Iset Windenergieanlage
DE29715248U1 (de) * 1997-08-25 1998-12-24 Inst Solare Energieversorgungstechnik Iset Windenergieanlage
AU2046499A (en) 1998-01-14 1999-08-02 Dancontrol Engineering A/S Method for measuring and controlling oscillations in a wind turbine
DE19811952A1 (de) * 1998-03-15 1999-09-16 Tacke Windenergie Gmbh Verfahren zur Verstellung der Rotorblätter einer Windkraftanlage
DE19846796A1 (de) * 1998-10-10 2000-04-13 Dieter Kolbert Schwimmendes Windenergieanlagen-System
EP0995904A3 (de) * 1998-10-20 2002-02-06 Tacke Windenergie GmbH Windkraftanlage
WO2000031413A1 (de) 1998-11-26 2000-06-02 Aloys Wobben Azimutantrieb für windenergieanlagen
DE19920504C2 (de) * 1998-11-26 2002-02-28 Aloys Wobben Azimutantrieb für Windenergieanlagen
ES2228121T3 (es) * 1999-11-03 2005-04-01 Vestas Wind Systems A/S Procedimiento de control de la operacion de una turbina electrica y turbina electrica para usarse en dicho procedimiento.
ATE376623T1 (de) * 2000-03-28 2007-11-15 Per Lauritsen Schwimmende offshore-windkraftanlage
CN1289813C (zh) * 2000-05-12 2006-12-13 阿洛伊斯·沃本 风力设备
DE10032314C1 (de) * 2000-07-04 2001-12-13 Aloys Wobben Verfahren zur Bestimmung des Winkels eines Rotorblatts einer Windenergieanlage
DE10113038C2 (de) * 2001-03-17 2003-04-10 Aloys Wobben Turmschwingungsüberwachung
NO324756B1 (no) * 2003-04-28 2007-12-10 Sway As Flytende vindkraftverk med avstivningssystem

Also Published As

Publication number Publication date
EP1635057A3 (de) 2006-06-21
US20050175451A1 (en) 2005-08-11
EP1362183A1 (de) 2003-11-19
AR032565A1 (es) 2003-11-12
JP2008002473A (ja) 2008-01-10
EP1362183B1 (de) 2006-05-24
JP2004520531A (ja) 2004-07-08
CA2436356A1 (en) 2002-08-22
JP4058341B2 (ja) 2008-03-05
BR0207057B1 (pt) 2012-06-12
KR20030071855A (ko) 2003-09-06
EP1635057A2 (de) 2006-03-15
WO2002064973A8 (de) 2002-10-10
BR0207057A (pt) 2004-02-17
DE10106208C2 (de) 2002-12-19
US7347667B2 (en) 2008-03-25
ATE327428T1 (de) 2006-06-15
DK1362183T3 (da) 2006-09-04
CA2436356C (en) 2005-07-05
CY1105412T1 (el) 2010-04-28
KR100608079B1 (ko) 2006-08-02
DE10106208A1 (de) 2002-09-05
AU2002246073B2 (en) 2004-12-02
DE50206890D1 (de) 2006-06-29
PT1362183E (pt) 2006-07-31
US20040081551A1 (en) 2004-04-29
WO2002064973A1 (de) 2002-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2261647T3 (es) Seguimiento acimutal de una instalacion de energia eolica.
ES2327546T3 (es) Procedimiento para el control y la regulacion de una instalacion de energia eolica.
ES2734275T3 (es) Procedimiento para controlar la relación de velocidad en el extremo de las palas de un aerogenerador
ES2416085T3 (es) Regulación angular para el ajuste de la pala de rotor para una turbina eólica
ES2701735T3 (es) Conjunto aerogenerador-plataforma flotante y método para la orientación de dicho conjunto
ES2198966T3 (es) Motor acimutal para plantas de energia eolica.
ES2628963T3 (es) Turbina eólica inclinable
ES2553578T3 (es) Control de rotor durante un procedimiento de parada de una turbina eólica
ES2723877T3 (es) Método y sistema para el funcionamiento de un aerogenerador
ES2773132T5 (es) Procedimiento y aparato para reducir el ruido de un aerogenerador
ES2687784T3 (es) Control de palas de rotor para vientos intensos
ES2637376T3 (es) Sistema de energía eólica y procedimiento de control de un sistema de energía eólica
ES2605561T3 (es) Instalación de energía eólica y procedimiento para el funcionamiento de una instalación de energía eólica
US8258647B2 (en) Vertical axis wind turbine
ES2324793T3 (es) Procedimiento para la regulacion de una instalacion de energia eolica e instalacion de energia eolica.
KR101834597B1 (ko) 풍력 및/또는 수력용 윈드/워터 (윈드트래커)가 구비된 트윈 터빈 시스템
ES2578638T3 (es) Sistema de guiñada para un aerogenerador
ES2647441T3 (es) Procedimiento para el funcionamiento de una planta de energía eólica
CA2543399A1 (en) Vertical axis windmill
ES2573827T3 (es) Control de turbinas eólicas basado en sectores de rotor
US20150308409A1 (en) Mountable wind turbine
ES2552878T3 (es) Turbina eólica con soporte de cojinete
ES2385369T3 (es) Procedimiento para reducir oscilaciones torsionales en el tren de potencia de un aerogenerador
ES2743739T3 (es) Accionamiento de dispositivos de gestión de cargas en palas aerodinámicas
ES2928626T3 (es) Sistema y procedimiento para reducir cargas de turbina eólica orientando la góndola a una posición predeterminada en base al desequilibrio del rotor