ES2276170T3 - Metodo para controlar una turbina eolica conectada a una red electrica publica durante una averia en dicha red electrica publica, sistema de control, turbina eolica y familia de los mismos. - Google Patents
Metodo para controlar una turbina eolica conectada a una red electrica publica durante una averia en dicha red electrica publica, sistema de control, turbina eolica y familia de los mismos. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2276170T3 ES2276170T3 ES03817919T ES03817919T ES2276170T3 ES 2276170 T3 ES2276170 T3 ES 2276170T3 ES 03817919 T ES03817919 T ES 03817919T ES 03817919 T ES03817919 T ES 03817919T ES 2276170 T3 ES2276170 T3 ES 2276170T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- wind turbine
- temperature
- wind
- network
- fault
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N flonicamid Chemical group FC(F)(F)C1=CC=NC=C1C(=O)NCC#N RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 56
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000003831 deregulation Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000012208 gear oil Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
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
- F03D7/028—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
- F03D7/0284—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power in relation to the state of the electric grid
-
- 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
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
- F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
-
- 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
- F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
- F03D80/60—Cooling or heating of wind motors
-
- 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
- F05B2270/107—Purpose of the control system to cope with emergencies
- F05B2270/1071—Purpose of the control system to cope with emergencies in particular sudden load loss
-
- 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
- F05B2270/337—Electrical grid status parameters, e.g. voltage, frequency or power demand
-
- 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
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)
- Power Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Método de control de una turbina eólica (1) conectada a una red eléctrica pública (13) durante la avería en dicha red eléctrica pública, dicho método incluyendo las etapas de detectar una avería (14) en dicha red eléctrica pública (13), monitorear la temperatura en el estator y/o en el rotor (7a, 7b) del generador (7), los semiconductores de los sistemas del control eléctrico (17), el transformador (12) y/o los medios de engranaje (6) de la turbina eólica (1), comparar dicha temperatura con al menos un límite predefinido, y controlar una o varias palas de la turbina eólica (5) de dicha turbina eólica (1) para mantener dicha temperatura por debajo de al menos un límite predefinido en un período de tiempo de dicha avería.
Description
Método para controlar una turbina eólica
conectada a una red eléctrica pública durante una avería en dicha
red eléctrica pública, sistema de control, turbina eólica y familia
de los mismos.
La invención se refiere a un método de control
de una turbina eólica conectada a una red eléctrica pública durante
una avería en dicha red eléctrica pública según la reivindicación
1, un sistema de control según el preámbulo de la reivindicación 9,
una turbina eólica según el preámbulo de la reivindicación 14 y una
familia de turbinas eólicas según la reivindicación 15.
Como es conocido por ejemplo a partir de los
documentos GB-A2 330 256 o
US-A-5 907 192 las turbinas eólicas
son normalmente, conectadas a una red eléctrica pública con el
objetivo de poder generar y suministrar energía eléctrica a
consumidores localizados muy alejados de las turbinas eólicas. La
energía es enviada a través de las líneas de transmisión o de
distribución de la red pública a los hogares, empresas
etcétera.
Las turbinas eólicas y otros medios generadores
de energía eléctrica conectados a una red pública están protegidos
de averías en la red pública por interruptores de desconexión de la
red.
La avería en la red pública puede p. ej. ser
- \bullet
- transitorios o "subidas" que son sacudidas de energía de muy corta duración de sobretensión y de sobrecorriente. Los transitorios más espectaculares son provocados por relámpagos, pero la mayoría son provocados por grandes cargas de energía que se encienden y se apagan.
- \bullet
- flechas o "bajadas de tensión" que están entre las alteraciones de energía más frecuentemente registradas, y pueden ocurrir como una caída de la tensión momentánea.
- \bullet
- interrupciones de energía, cortes de energía, o "apagones" que son la pérdida de energía completa en la red pública.
Los interruptores desconectan las turbinas
eólicas de la red pública al detectar la avería. La avería puede
ser definida como variaciones en la red por encima de algún límite
específico p. ej. caídas de tensión por encima de +/- 5% en relación
con el valor nominal de la tensión de la red.
Un problema con la desconexión de la red de las
turbinas eólicas es que la variación de la tensión puede aumentar
de tamaño o duración por la pérdida de producción de energía
eléctrica desde los generadores de la turbina eólica. Además, las
turbinas eólicas desconectadas requieren un periodo de tiempo antes
de que puedan ser conectadas a la red pública nuevamente. La
desconexión de las turbinas eólicas afecta a la producción de
energía de las turbinas eólicas y por lo tanto a su
efectividad.
Uno de los objetos de la invención es establecer
un método y sistema de control para controlar una turbina eólica
durante la avería en una red eléctrica pública sin la desventaja
mencionada arriba. Es especialmente un objeto de la invención el
hecho de crear un método y sistema que mejore la resistencia y
estabilidad de la red pública durante las averías al igual que la
efectividad de las turbinas eólicas conectadas.
La invención se refiere a un método de control
de una turbina eólica conectada a una red eléctrica pública durante
la avería en dicha red eléctrica pública, dicho método
comprendiendo las etapas definidas en la reivindicación 1.
Por la presente, se establece un método para
controlar una turbina eólica durante la avería en una red eléctrica
pública sin la desventaja mencionada más arriba. Especialmente, es
ventajoso que el método permita que la turbina eólica permanezca
conectada y suministre energía a la red durante la avería sin
afectar a los componentes de la turbina eólica. La turbina eólica
ayudará a estabilizar la red pública quedando conectada y generando
energía durante la avería mientras que una desconexión inicial pueda
aumentar o prolongar la avería.
En un aspecto de la invención, dicha detección
de una avería de la red se realiza continuamente o discontinuamente
p. ej. cada medio segundo. Por la presente, es posible asegurar una
alta fiabilidad de detección al igual que un alto rendimiento y un
tiempo de respuesta breve desde el comienzo de la avería.
Por la presente, es posible controlar los
componentes de una turbina eólica que normalmente es más propensa a
sufrir temperaturas altas durante una avería y así afrontar
reducciones de la durabilidad si la propiedad no es monitoreada y
controlada.
En otro aspecto de la invención, la avería de la
red es detectada como variaciones en la red de la tensión,
corriente, frecuencia y/o temperatura por encima de un primer limite
predefinido. Por la presente, las formas de realización ventajosas
de la invención se consiguen, especialmente porque los límites
pueden ser compensados para ajustarse a diferentes aplicaciones y
condiciones exteriores. Además, los valores detectados pueden ser
combinados para establecer una indicación clara de una avería en la
red.
En otro aspecto adicional de la invención, dicha
turbina eólica es desconectada de la red pública a variaciones de
la temperatura o de la tensión, corriente, frecuencia en la red por
encima de un segundo limite predefinido. Por la presente, se
asegura que los componentes de la turbina eólica no sean afectados
por averías severas o de larga duración en la red pública. Además,
se asegura que la turbina eólica no sea mantenida conectada a la red
si la conexión no es necesaria p. ej. en apagones totales.
En un aspecto de la invención, el paso de dicha
una o varias palas de la turbina eólica es controlado para mantener
dicha al menos una propiedad del trabajo físico por debajo de al
menos un límite predefinido en un período de tiempo de dicha
avería.
En un aspecto de la invención, el paso es
controlado continuamente durante la avería o en una o varias fases
tal como una fase instantánea al principio de la avería. Por la
presente, se puede asegurar que la energía absorbida en los
componentes y por lo tanto la temperatura interna en los
componentes no pueda ascender hasta un nivel defectuoso p. ej.
dañando la durabilidad de los componentes.
En un aspecto de la invención, el paso de dicha
una o varias palas de la turbina eólica es controlado para reducir
la energía generada desde el generador de la turbina eólica durante
la avería p. ej. del 100 al 30% de la generación de la energía
nominal. Por la presente, es posible construir un método de control
simple donde el paso es reducido hasta un valor predefinido al
comienzo de la avería. Con la reducción se asegura que la turbina
eólica pueda ser mantenida conectada durante un periodo más largo
en el que la avería puede desaparecer otra vez. Si la avería
continua o la temperatura comienza a aumentar significativamente,
la turbina eólica puede ser desconectada o bien el paso puede ser
reducido adicionalmente dando como resultado una generación de
energía aún más reducida.
En un aspecto de la invención, el paso óptimo es
reanudado después de que la avería haya sido detectada como
terminada. Por la presente, se consigue una forma de realización
ventajosa de la invención, especialmente cuando la generación de la
energía es asumida rápidamente y así asegurando la efectividad de
la turbina eólica.
La invención también se refiere a un sistema de
control donde dicho sistema comprende las características según la
reivindicación 9.
Por la presente, se establece un sistema de
control para controlar una turbina eólica durante la avería en una
red eléctrica pública sin la desventaja arriba mencionada.
La invención también se refiere a una turbina
eólica donde dicha turbina eólica comprende las características
según la reivindicación 14.
Por la presente, se establece una turbina eólica
ventajosa que puede quedar conectada a una red pública durante la
avería en la red.
La invención también se refiere a una familia de
turbinas eólicas tales como uno o varios parques de turbinas
eólicas conectados y al suministro de energía eléctrica a una red
pública, dicha familia comprendiendo las características según la
reivindicación 15.
Puesto que las fluctuaciones de energía
procedentes de la conmutación de la red pública son un gran
problema con una desregulación de la red aumentada y una
cooperación comercial de la red inferior, es ventajoso poder
controlar los parques de turbinas eólicas centralmente y
especialmente asegurar que los parques no se desconecten sin
necesidad durante las averías. Menos cambios durante las averías
también hacen más fácil el hecho de controlar la estabilidad de la
red pública desde una posición central.
La invención se describirá a continuación con
referencia a las figuras donde
Fig. 1 ilustra una gran turbina eólica por
módem,
Fig. 2 ilustra la conexión de una turbina eólica
a una red pública,
Fig. 3 ilustra un ejemplo de un aumento de la
tensión y de corriente en una turbina eólica conectada a una red
pública con una avería,
Fig. 4 ilustra una turbina eólica con un sistema
de control en una forma de realización según la invención,
Fig. 5 ilustra esquemáticamente los diferentes
componentes de una turbina eólica y un sistema de control según la
invención,
Fig. 6 ilustra el sistema de control según la
invención en relación con una turbina eólica que comprende un
generador eléctrico de doble alimentación,
Figs. 7a a 7d ilustra ejemplos de generación de
temperatura y de energía desde una turbina eólica en un paso
variable con respecto a una avería de una red pública,
Fig. 8 ilustra un ejemplo más detallado de
medición y de control de la temperatura en un generador
eléctrico,
Fig. 9 ilustra un ejemplo más detallado de
medición de la temperatura en un convertidor de frecuencias,
Figs. 10a y 10b ilustra un método según la
invención de control de una turbina eólica conectada a una red
eléctrica pública durante la avería en la red, y
Fig. 11 ilustra una familia de turbinas eólicas
conectadas a una red pública.
Fig. 1 ilustra una turbina eólica por módem 1
con una torre 2 y una góndola 3 de la turbina eólica situada en lo
alto de la torre. El rotor 5 de la turbina eólica, que comprende
tres palas de la turbina eólica, es conectado a la góndola a través
del eje de baja velocidad que se extiende más allá de la parte
frontal de la góndola.
Como está ilustrado en la figura, el viento
traspasando cierto nivel activará el rotor debido al ascenso
inducido en las palas y le permitirá girar en una dirección
perpendicular al viento. El movimiento de rotación es convertido en
energía eléctrica, que es suministrada a la red pública.
Fig. 2 ilustra la conexión de una turbina eólica
a una red pública para suministrar energía eléctrica a los
consumidores.
La turbina eólica 1 comprende el rotor de la
turbina eólica 5 donde el ángulo de cada pala es controlado para
conseguir una producción de energía preferida durante el uso
normal. El rotor es conectado al generador eléctrico 7 a través del
eje de velocidad alta y baja separado por los medios de engranaje
6. La energía eléctrica generada es transferida a un transformador
de tres fases 12 a través tres fases que comprenden impedancias 8
con un valor Z. El transformador 12 asegura que la tensión generada
sea intensificada hasta la tensión de la red, como por ejemplo
desde una tensión generada de unos cientos de voltios de AC hasta
unos millares de voltios de AC de la red pública 13.
La figura adicionalmente ilustra que una avería
14 ha sucedido en algún lugar en la red pública p. ej. en forma de
una bajada de tensión significante. La avería resulta en una caída
de la tensión en la turbina eólica y por lo tanto también en un
ascenso de la corriente desde la turbina eólica si se mantiene la
generación de energía. Para proteger la turbina eólica de averías de
la red, la turbina es normalmente desconectada de la red pública
mediante los interruptores de desconexión 10. Los interruptores de
desconexión 10 son controlados por un sistema de detección 11 que
detecta cambios de tensión o de corriente de la red pública en la
turbina eólica. En el caso de una avería que resulte en un cambio
de tensión o de corriente por encima de un limite, las tres fases
son abiertas por los interruptores y la turbina eólica es por lo
tanto desconectada de la red pública.
Con la desconexión de la red de la turbina
eólica, la energía generada puede ser cortocircuitada a través de
las tres impedancias 8 por los interruptores 9 que comprenden dos
tiristores antiparalelos por fase. La generación de energía de la
turbina eólica es rápidamente terminada con la desconexión de la
red ajustando el paso apartando las palas del viento y deteniendo
la turbina eólica.
Después de que el sistema de detección 11 haya
detectado que la situación de la red pública ha vuelto a la
normalidad, la turbina eólica puede ser puesta en marcha otra vez
liberando de los frenos mecánicos y ajustando el paso volviendo a
colocar las palas en el sentido del viento nuevamente.
Fig. 3 ilustra un ejemplo de un aumento de la
tensión y de la corriente en una turbina eólica conectada a una red
pública con una avería.
La tensión de la red tiene un valor de tensión
nominal de U pero puede en condiciones normales variar (en o cerca
de la turbina eólica) con un valor porcentual +/- \Delta % de U
sin una desconexión de la turbina eólica como consecuencia.
En la figura, se ilustra cómo el valor de la
tensión de la red de repente comienza para caer y en t_{mal} el
sistema de detección 11 detecta que la tensión ha caído por debajo
del limite correspondiente al valor - \Delta % de U.
Durante la caída de la tensión la corriente I
descargada desde la turbina eólica está aumentando debido al hecho
de que la turbina eólica está generando la misma cantidad de
energía P (= U * I = > I = P / U = > cayendo U a P constante
resulta en el aumento de I). La corriente I estará en aumento hasta
que la tensión caiga por debajo del limite y la turbina eólica sea
desconectada. De aquí en adelante, la corriente I caerá hasta ser
nula después de que la turbina eólica haya sido detenida y la
corriente volcada en las impedancias Z.
Una avería puede ser de duración más corta o más
larga pero es normalmente medida en pocos segundos. Además, la
importancia de una avería puede variar p. ej. desde un apagón
completo de la red hasta unas bajadas o subidas de tensión más
pequeñas.
Fig. 4 ilustra una turbina eólica 1 con un
sistema de control 16 en una forma de realización preferida según
la invención.
El sistema de control está conectado a los
componentes diferentes de la turbina eólica tales como el rotor de
la turbina eólica y el control del paso de las palas del rotor, los
medios de engranaje, el generador, un convertidor de frecuencias,
el transformador y los interruptores de desconexión. El sistema de
control detecta una o varias propiedades del trabajo físico de al
menos un componente de la turbina eólica durante la avería de la
red pública para evitar o retrasar la desconexión controlando los
componentes de la turbina eólica tales como el ángulo de paso de
las palas del rotor.
El sistema de control permite controlar la
generación de la energía de la turbina eólica con respecto a una
avería mientras que las propiedades del trabajo físico de al menos
un componente de la turbina eólica están bajo vigilancia. Cuando la
avería es detectada los controles del sistema controlan el nivel de
generación de la energía hasta que la avería desaparece o al menos
una de las propiedades del trabajo físico aumenta por encima de un
limite predefinido. En el caso de que una propiedad del trabajo
físico cruce el limite, la turbina eólica se desconecta de la red
pública y se detiene la turbina eólica. El sistema de control puede
ser el sistema de control normal para la turbina eólica que
comprende las funciones adicionales y se usa de forma diferente
durante las averías o un sistema de control separado que se encarga
del sistema de control normal durante las averías.
Como la avería en la red pública puede iniciar
una corriente más alta I desde el generador de la turbina eólica,
es especialmente importante detectar la temperatura de los
componentes. La temperatura comenzará a ascender debido a la mayor
energía absorbida por los componentes (P_{comp} = I_{mal}^{2*}
R_{comp} = > mayor I = más energía absorbida en los
componentes). La temperatura en uno o varios de los componentes de
la turbina eólica es un ejemplo de una propiedad del trabajo
físico. Además, la corriente o la tensión de la red pueden ser
usados como ejemplos de una propiedad del trabajo físico - solos o
en relación con la temperatura de los componentes.
La detección de una avería de la red puede ser
realizada continuamente o discontinuamente p. ej. cada medio
segundo. Además, la avería puede ser detectada indirectamente
midiendo la temperatura en uno o varios de los componentes de la
turbina eólica y asumiendo que una temperatura que aumenta por
encima de un límite es el resultado de una avería en la red
pública.
La Fig. 5 ilustra esquemáticamente la conexión
entre los componentes diferentes de la turbina eólica 1 y un
sistema de control 16.
La sección dentro de la línea de puntos más
pequeña muestra componentes diferentes de la turbina eólica que
pueden ser sometidos a la detección de las propiedades del trabajo
físico durante una avería. Algunos componentes son parte del
sistema de generación eléctrica de la turbina eólica tales como el
generador eléctrico, el transformador y los circuitos que controlan
el generador. Los circuitos que controlan el generador pueden ser
uno o varios convertidores de frecuencias que adaptan la frecuencia
de la energía generada a la frecuencia de la red. El resto de los
componentes son parte del sistema mecánico como por ejemplo los
medios de engranaje.
Todos los componentes eléctricos comprenden
resistencia eléctrica donde la energía será absorbida con un
aumento de temperatura como resultado. Los componentes eléctricos
comprenden medios de enfriamiento diferentes tales como ranuras de
refrigeración, ventiladores y medios para circular agua a través de
los componentes como un medio refrigerante para controlar la
temperatura del componente.
La temperatura puede ser medida en los
componentes como una medición directa en el componente p. ej.
sensores de la temperatura en posiciones fundamentales o como una
medición indirecta p. ej. en el medio de refrigeración después de
haber pasado a través del componente. Otras propiedades del trabajo
físico pueden ser medidas con el sensor necesario p. ej. sensores
de tensión o de corriente.
Los valores medidos para las propiedades del
trabajo físico son transferidas al sistema de control a través de
las conexiones 23a junto con valores de la red pública tales como
la corriente suministrada y la tensión de la red. El sistema de
control puede procesar los valores en formas diferentes para
establecer señales para controlar la generación de energía de la
turbina eólica durante la avería. El proceso puede simplemente
implicar la comparación entre los valores y los valores límite
predefinidos donde los límites indican el cruce desde la operación
segura hasta la operación que puede dañar la durabilidad del
componente en cuestión y de este modo el hecho de indicar una
desconexión de la turbina eólica de la red pública es apropiado.
El proceso puede también implicar varios límites
intermedios cada uno indicando una operación menos segura hasta
alcanzar el límite de una operación perjudicial. Cada cruce del
limite puede suponer una señal de control que controla la
generación de la energía de la turbina eólica durante la avería p.
ej. una reducción sucesiva de la generación de la energía mientras
que la temperatura continua aumentando en un componente.
Además, el proceso puede usar fórmulas
matemáticas diferentes p. ej. para determinar el nivel de aumento
en una propiedad de trabajo físico. Si el nivel empieza a excederse
el sistema de control puede responder a este hecho aunque no se
haya cruzado el límite.
La Fig. 6 ilustra una forma de realización
preferida del sistema de control 16 con respecto a una turbina
eólica que comprende un generador eléctrico de
doble-alimentación asincrónico 7.
El generador comprende un estator 7a, conectado
a la red pública a través del transformador trifásico 12. El rotor
7b del generador es mecánicamente conducido por el rotor 5 a través
del eje de velocidad baja, los medios de engranaje 6 y el eje de
velocidad alta. Además, el rotor es eléctricamente conectado a los
circuitos controladores del generador tales como un convertidor de
frecuencias 17. El convertidor de frecuencias incluye un
rectificador para rectificar la tensión AC del generador a una
tensión DC, una conexión DC para suavizar la tensión continua y un
conmutador para cambiar la tensión DC a una tensión AC nuevamente
con una frecuencia preferida. La tensión AC resultante con la
frecuencia preferida es transferida a la red pública a través del
transformador.
Los interruptores de desconexión y el paso de
las palas del rotor son controlados por el sistema de control según
la invención basándose en los valores 100 medidos de
tensión, de corriente y/o de temperatura. La figura ilustra cómo
los valores de la temperatura pueden ser medidos en componentes
diferentes tales como el rotor o estator del generador eléctrico, el
transformador, los circuitos controladores del generador y los
medios de engranaje p. ej. en el aceite de engranaje.
Las Figs. 7a a 7d ilustran ejemplos de curvas de
temperatura y de generación de energía desde una turbina eólica en
un paso variable con respecto a una avería de una red pública.
Fig. 7a ilustra un ejemplo de aumento de la
temperatura de un componente de la turbina eólica y la generación
de la energía durante la conexión a la red pública a una
funcionalidad normal así como la avería en la red.
La curva de la temperatura se ilustra como
horizontal durante la funcionalidad normal de la red pública. No
obstante, cuando la avería de la temperatura comienza a aumentar
debido a la caída de tensión de la red y el ascenso de la corriente
mientras que la generación de la energía por el generador de la
turbina eólica es mantenida
constante.
constante.
Después del inicio de la avería el ángulo de
paso de las palas del rotor puede ser cambiado y de ese modo
reduciendo la generación de la energía, como está ilustrado en Fig.
7b, para controlar el ascenso de la temperatura. Esto está
ilustrado cuando la curva de la temperatura estabilizada a un nivel
más alto pero por debajo de un límite T_{max} (indicando con una
línea de puntos la temperatura máxima aceptable en el
componente).
Fig. 7b ilustra las curvas de generación de la
energía y el ángulo de paso \alpha correspondiente al aumento de
la temperatura en el componente como está ilustrado en la Fig.
7a.
La curva de paso sólo ilustra el paso que se
reduce una vez desde un valor óptimo durante la generación de la
energía normal hasta un valor inferior para estabilizar la
temperatura de un componente de la turbina eólica como por ejemplo
la temperatura del generador.
El paso puede ser reducido instantáneamente
desde el valor óptimo hasta un valor inferior p. ej. desde un valor
que resulta en el 100% de la producción del generador hasta el 30%
y posteriormente desconectado si se producen temperaturas demasiado
altas. Además, el valor del paso puede ser reducido en fases más
pequeñas o continuamente p. ej. en respuesta a un aumento de la
temperatura detectado en un componente hasta que la temperatura se
estabiliza o el valor del paso alcanza un límite inferior en el que
la turbina eólica se desconecta de la red.
Fig. 7c ilustra la curva de la energía como
sustancialmente horizontal durante la situación normal pero debe
ser entendido que la producción puede cambiar p. ej. En relación
con fluctuaciones en la demanda de velocidad del viento y de la
red.
En el tiempo t_{mal} se produce una avería en
la red pública p. ej. una bajada de la tensión de la red más allá
de los límites predefinidos en el sistema de control de la turbina
eólica. El sistema de control detecta los valores de una propiedad
del trabajo físico y en respuesta comienza a cambiar el ángulo de
paso de las palas del rotor para reducir la generación de energía de
la turbina eólica (ilustrada con la curva ligeramente declinada).
Después de cierto período de tiempo los valores cruzan un limite y
el sistema de control desconecta la turbina eólica de la red. En la
desconexión, la generación de la energía de la turbina eólica es
detenida como se indica con la curva sustancialmente vertical. La
generación de la energía es mantenida retenida hasta que se quita
la avería de la red pública y la turbina eólica puede ser conectada
a la red pública una vez más.
La Fig. 7d ilustra otro ejemplo donde la
generación de la energía es mantenida durante la avería a un nivel
inferior donde los valores son detectados y comparados con el
límite. Después de la eliminación de la avería la generación de la
energía es una vez más reestablecida hasta su nivel completo.
Se pueden registrar valores de temperatura
diferentes en unos medios de memoria del sistema de control tales
como un valor de la temperatura registrado cada 5 o cada 30
minutos. Los valores pueden posteriormente ser usados para
determinar el efecto de durabilidad del componente de la turbina
eólica por el ascenso de la temperatura.
Fig. 8 ilustra un ejemplo más detallado de
medición de la temperatura en un generador eléctrico.
El generador asincrónico comprende al menos un
estator vacío en el que el medio de refrigeración está fluyendo. El
medio de refrigeración es transferido desde un contenedor 21 con
los medios de bombeo 20 a través de unos conductos hasta una
entrada del estator vacío 19. En el estator vacío el medio circula
en las cavidades del estator para enfriar las superficies internas
del estator e indirectamente el rotor es rodeado por el estator. El
medio calentado es posteriormente liberado del estator hasta los
medios de refrigeración exteriores antes de volver a entrar en el
estator nuevamente.
Las mediciones de la temperatura pueden ser
obtenidas colocando sensores en el medio refrigerante cuando el
medio que abandona el estator da una indicación indirecta de la
temperatura en el estator así como en el rotor. Además, los
sensores de temperatura estándares situados dentro del estator y el
rotor pueden obtener las mediciones de la temperatura necesarias.
Incluso, las mediciones de la temperatura pueden ser obtenidas por
otros métodos de medición de la temperatura tales como la detección
de la radiación infrarroja desde distintas ubicaciones del
generador.
Fig. 9 ilustra un ejemplo más detallado de
medición de la temperatura en un convertidor de frecuencias.
Como se ha explicado arriba el convertidor de
frecuencias 17 comprende un rectificador 17a, una conexión DC 17b y
un convertidor 17c donde el rectificador y el convertidor son
establecidos con tiristores o interruptores semiconductores
similares. Los tiristores del rectificador y especialmente el
conmutador son controlados de formas bien conocidas para establecer
la tensión preferida de AC y la frecuencia hasta la red pública.
Un resistor en la conexión DC puede ser usado
como carga basculante para cualquier energía generada después de la
desconexión de la turbina eólica. El resistor al igual que los
tiristores son preferiblemente enfriados por aire o por agua.
Midiendo la temperatura situada en los tiristores con los sensores
de la temperatura, es posible establecer una indicación de la
temperatura en el material semiconductor de los tiristores. Además,
es también posible medir la temperatura indirectamente colocando
sensores en el flujo de aire o de agua desde los tiristores.
La figura también ilustra el generador
asincrónico de doble alimentación con las mediciones de la
temperatura en el rotor y estator.
Las mediciones de la temperatura son
preferiblemente compensadas en el sistema de control para
consecuencias de cualquier temperatura del ambiente muy alta o muy
baja.
Figs. 10a y 10b ilustran un método ejemplar que
no es parte de la invención para controlar una turbina eólica
conectada a una red eléctrica pública durante una avería en la
red.
El método comprende las fases de:
\bullet conectar una turbina eólica a la red
pública y controlar la generación de energía con un sistema de
control.
\bullet detectar las condiciones de la red
con el sistema de control tales como la tensión de la red en la
conexión de la turbina eólica.
\bullet comparar los valores con un primer
limite predefinido para determinar la avería p. ej. una bajada de
tensión mayor del +/- 5 por ciento. Si los valores están por debajo
del limite, la turbina eólica es accionada normalmente.
\bullet comparar los valores de la avería
detectada con los segundos límites predefinidos para determinar la
importancia de la avería p. ej. un apagón completo de la red que
requiera una desconexión inmediata de la turbina eólica de la
red.
\bullet detectar temperaturas diferentes de
los componentes en la turbina eólica.
\bullet reducir la producción de la energía
de la turbina eólica cambiando el paso de las palas del rotor como
resultado de dichas mediciones de la temperatura.
\bullet comparar la temperatura con límites
predefinidos para la temperatura en los componentes. La generación
de la energía es mantenida en el nivel inferior durante la avería
hasta que la temperatura aumenta demasiado cuando el paso es
cambiado una vez más para reducir adicionalmente la generación de la
energía. La turbina eólica puede ser desconectada de la red por el
sistema de control si la detección de la temperatura indica que el
aumento de la temperatura está cerca de un nivel perjudicial.
La Fig. 11 ilustra una familia de turbinas
eólicas, que puede ser un parque eólico en tierra o en el mar de
turbinas eólicas con una conexión común 24 a la red pública 13. La
conexión incluye interruptores 10 para conectar o desconectar el
parque de la red en la que los interruptores son controlados por un
sistema de control central 16 durante una avería en la red. El
sistema de control es suministrado con valores detectados de
propiedades del trabajo físico de componentes diferentes en cada
una de las turbinas eólicas p. ej. la temperatura de los
componentes y la corriente suministrada de la turbina eólica. Los
valores son usados para controlar la generación de la energía de
las turbinas eólicas cambiando el ángulo de paso de las palas del
rotor en las turbinas eólicas pertinentes y/o desconectando una o
varias de las turbinas eólicas del parque. Usando un sistema de
control central para detectar valores pertinentes de propiedades
del trabajo físico y cambiando la generación de la energía de las
turbinas eólicas del parque es posible mantener el parque conectado
a la red pública en una situación de avería.
La invención ha sido ejemplificada arriba con
referencia a ejemplos específicos. No obstante, debe ser entendido
que la invención no está limitada a los ejemplos particulares
anteriormente descritos pero puede ser usada en relación con una
amplia variedad de aplicaciones tales como tipos de turbinas
eólicas diferentes donde las palas del rotor pueden ser controladas
p. ej. tipos que implican el paso o la pérdida activa. Además, debe
ser entendido que especialmente el sistema de control según la
invención puede ser diseñado en una multitud de variedades dentro
del campo de la invención según se especifica en las
reivindicaciones. Especialmente, las propiedades del trabajo físico
detectadas pueden ser medidas en cualquier ubicación preferida del
componente por cualquier método y medio de medición posibles.
| 1. | Turbina eólica |
| 2. | Torre eólica de la turbina |
| 3. | Góndola eólica de la turbina |
| 4. | Buje eólico de la turbina |
| 5. | Palas eólicas del rotor de una turbina |
| 6. | Medios de engranaje |
| 7, 7a, 7b. | Generador eléctrico, estator, rotor |
| 8. | Impedancia entre el generador y el transformador |
| 9. | Interruptores tiristor para cortocircuitar dichas resistencias |
| 10. | Interruptores de desconexión de la red |
| 11. | Sistema de detección para los interruptores de desconexión |
| 12. | Transformador eléctrico |
| 13. | Red pública |
| 14. | Avería en la red p. ej. cortocircuito |
| 15. | Control de paso de dichas palas del rotor |
| 16. | Sistema de control para una turbina eólica |
| 17, 17a-17b. | Convertidor de frecuencias, rectificador, conexión DC intermedia, conmutador |
| 18. | Canales de enfriamiento |
| 19. | Entrada de medios de enfriamiento |
| 20. | Bomba para medios de enfriamiento |
| 21. | Contenedor para medios de enfriamiento |
| 22. | Familia de turbinas eólicas tales como un parque marino de turbinas eólicas |
| 23, 23a. | Conexiones de señales detectadas |
| 23b. | Conexiones de señales de control |
| 24. | Conexión principal |
| P, U, I, Z. | Energía, tensión, corriente, impedancia |
| \alpha | Ángulo de paso |
| \Delta | Valor Delta |
| t. | Tiempo |
| T. | Temperatura |
Claims (15)
1. Método de control de una turbina eólica (1)
conectada a una red eléctrica pública (13) durante la avería en
dicha red eléctrica pública, dicho método incluyendo las etapas de
detectar una avería (14) en dicha red eléctrica pública (13),
monitorear la temperatura en el estator y/o en
el rotor (7a, 7b) del generador (7), los semiconductores de los
sistemas del control eléctrico (17), el transformador (12) y/o los
medios de engranaje (6) de la turbina eólica (1),
comparar dicha temperatura con al menos un
limite predefinido, y
controlar una o varias palas de la turbina
eólica (5) de dicha turbina eólica (1) para mantener dicha
temperatura por debajo de al menos un límite predefinido en un
período de tiempo de dicha avería.
2. Método de control de una turbina eólica
según la reivindicación 1 donde dicha detección de una avería en la
red se realiza continuamente o discontinuamente p. ej. cada medio
segundo.
3. Método de control de una turbina eólica
según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 donde la avería de
la red es detectada como variaciones de la tensión de la red, de la
corriente, de la frecuencia y/o de la temperatura por encima de un
primer límite predefinido.
4. Método de control de una turbina eólica
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 donde dicha turbina
eólica es desconectada de la red pública a temperaturas o
variaciones de la tensión de la red, corriente, de la frecuencia
por encima de un segundo límite predefinido.
5. Método de control de una turbina eólica
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 donde el paso de
dicha una o varias palas de la turbina eólica es controlada para
mantener dicha temperatura por debajo de al menos un limite
predefinido en un período de tiempo de dicha avería.
6. Método de control de una turbina eólica
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 donde el paso es
controlado continuamente durante la avería o en una o varias fases
como por ejemplo una fase instantánea al principio de la
avería.
7. Método de control de una turbina eólica
según la reivindicación 5 o 6 donde el paso de dicha una o varias
palas de la turbina eólica es controlada para reducir la energía
generada del generador de la turbina eólica durante la avería p.
ej. del 100 al 30% de la generación de la energía nominal.
8. Método de control de una turbina eólica
según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 donde el paso óptimo
es reanudado después de que la avería haya sido detectada como
terminada.
9. Sistema de control (16) para una turbina
eólica (1) conectada y que suministra energía eléctrica a una red
pública (13), dicho sistema comprendiendo
medios (11) para detectar una avería en dicha
red eléctrica pública, y
medios para monitorear la temperatura en el
estator y/o rotor (7a, 7b) del generador (7), los semiconductores
de los sistemas del control eléctrico (17), el transformador (12)
y/o los medios de engranaje (6) de la turbina eólica (1),
caracterizado por el hecho de que
dicho sistema adicionalmente comprende
medios para la comparación de dicha temperatura
y al menos un límite predefinido, y
medios (15) que controlan desde lejos una o
varias palas de la turbina eólica (5) de dicha turbina eólica (1)
en un período de tiempo de dicha avería
donde dicha una o varias palas de la turbina
eólica (5) son controladas en respuesta a dicha comparación para
mantener dicha temperatura por debajo de dicho al menos un límite
predefinido.
10. Sistema de control para una turbina eólica
según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que
dichos medios para detectar una avería son medios para detectar
variaciones de tensión de la red, de corriente, de frecuencia y/o
de temperatura.
11. Sistema de control para una turbina eólica
según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por el hecho
de que dichos medios para detectar una avería comprende límites
predefinidos mínimos y máximos para los valores de tensión, de
frecuencia de corriente y/o la temperatura para fines de
comparación.
12. Sistema de control para una turbina eólica
según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11,
caracterizado por el hecho de que dichos medios para la
detección de una avería detecta valores de averías de forma
continua o discontinua.
13. Sistema de control para una turbina eólica
según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12,
caracterizado por el hecho de que dicho sistema incluye
medios de almacenamiento para al menos un valor límite predefinido
como valores límite para variaciones del tiempo de avería, de la
temperatura, de la tensión, de la corriente y/o de la
frecuencia.
14. Turbina eólica (1) conectada y que
suministra energía eléctrica a una red pública (13), dicha turbina
comprendiendo
varios componentes tales como uno o varios
generadores (7, 7a, 7b), sistemas de control eléctrico (17, 17a,
17b), transformadores (12) y/o medios de engranaje (6) así como
palas del rotor controlables (5),
medios (11) para detectar una avería en dicha
red eléctrica pública, y
medios para controlar la temperatura de al menos
uno de dichos componentes,
caracterizada por el hecho de que
dicha turbina eólica además comprende
un sistema de control (16) para comparar dicha
temperatura y al menos un limite predefinido, y
medios (15) para controlar una o varias palas de
la turbina eólica (5) en un período de tiempo de dicha avería para
mantener dicha temperatura por debajo de dicho al menos un límite
predefinido.
15. Familia de turbinas eólicas (22) como uno o
varios parques de turbinas eólicas conectadas y que suministran
energía eléctrica a una red pública (13), dicha familia
comprendiendo
al menos dos turbinas eólicas (1) cada una con
una o varias palas del rotor controlables (5),
medios (11) para detectar una avería en dicha
red eléctrica pública,
medios para controlar la temperatura de al menos
un componente de dichas al menos dos turbinas eólicas,
un sistema de control central (16) para comparar
dicha temperatura y al menos un límite predefinido,
medios (15) para controlar dicha una o varias
palas de la turbina eólica de una o varias de dichas al menos dos
turbinas eólicas en un período de tiempo de dicha avería para
mantener dicha temperatura por debajo de dicho al menos un límite
predefinido.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/DK2003/000529 WO2005015012A1 (en) | 2003-08-07 | 2003-08-07 | Method of controlling a wind turbine connected to an electric utility grid during malfunction in said electric utility grid, control system, wind turbine and family hereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2276170T3 true ES2276170T3 (es) | 2007-06-16 |
| ES2276170T5 ES2276170T5 (es) | 2020-02-25 |
Family
ID=34129838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03817919T Expired - Lifetime ES2276170T5 (es) | 2003-08-07 | 2003-08-07 | Método de control de una turbina eólica conectada a una red eléctrica pública durante una avería en dicha red eléctrica pública, sistema de control, turbina eólica y familia de los mismos |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7834472B2 (es) |
| EP (1) | EP1651865B2 (es) |
| JP (1) | JP4210286B2 (es) |
| CN (1) | CN100347442C (es) |
| AU (1) | AU2003250314B2 (es) |
| CA (1) | CA2531770C (es) |
| DE (1) | DE60310143T3 (es) |
| DK (1) | DK1651865T3 (es) |
| ES (1) | ES2276170T5 (es) |
| PT (1) | PT1651865E (es) |
| WO (1) | WO2005015012A1 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2405851R1 (es) * | 2011-11-18 | 2013-11-13 | Acciona Windpower Sa | Procedimiento y sistema de control de aerogenerador y aerogenerador que hace uso de los mismos |
Families Citing this family (84)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10119624A1 (de) | 2001-04-20 | 2002-11-21 | Aloys Wobben | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage |
| ES2586849T5 (es) * | 2001-04-20 | 2021-03-01 | Wobben Properties Gmbh | Procedimiento para hacer funcionar una instalación de energía eólica |
| AU2003280773A1 (en) * | 2002-11-15 | 2004-06-15 | Zephyr Corporation | Wind power generator |
| WO2005025026A1 (de) * | 2003-09-03 | 2005-03-17 | Repower Systems Ag | Verfahren zum betrieb bzw. regelung einer windenergieanlage sowie verfahren zur bereitstellung von primärrefelleistung mit windenergieanlagen |
| EP1679787A1 (de) * | 2005-01-07 | 2006-07-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Stromaggregat und Verfahren zur Erzeugung von Strom einer vorbestimmten Netzfrequenz |
| ES2265771B1 (es) * | 2005-07-22 | 2008-01-16 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | Metodo para mantener operativos los componentes de una turbina eolica y una turbina eolica con componentes que permitan el mantenimiento operativo. |
| ES2901709T3 (es) * | 2005-09-27 | 2022-03-23 | Siemens Gamesa Renewable Energy Innovation & Technology SL | Sistema convertidor y método de funcionamiento del mismo |
| US7253537B2 (en) * | 2005-12-08 | 2007-08-07 | General Electric Company | System and method of operating double fed induction generators |
| US7276807B2 (en) * | 2006-01-19 | 2007-10-02 | General Electric Company | Wind turbine dump load system and method |
| JP4738206B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2011-08-03 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電システム、及びその制御方法 |
| US7425771B2 (en) | 2006-03-17 | 2008-09-16 | Ingeteam S.A. | Variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid |
| CN101401294B (zh) | 2006-03-17 | 2013-04-17 | 英捷电力技术有限公司 | 具有激励器设备和不连接至电网的功率变换器的变速风机 |
| DE102006021982C5 (de) * | 2006-05-10 | 2010-10-07 | Repower Systems Ag | Gestaffelt abschaltbarer Windpark |
| ES2755000T3 (es) * | 2006-09-14 | 2020-04-21 | Vestas Wind Sys As | Métodos para controlar una turbina eólica conectada a la red de suministro eléctrico, turbina eólica y parque eólico |
| CN101517229B (zh) * | 2006-09-14 | 2012-05-23 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | 控制连接到市电网的风力涡轮机的方法、风力涡轮机与风电厂 |
| WO2008055503A2 (en) * | 2006-11-08 | 2008-05-15 | Vestas Wind Systems A/S | Method for controlling a cluster of wind turbines connected to a utility grid, method for planning the strategy of a utility grid including a wind turbine cluster connected to the grid and wind turbine cluster. |
| US7622815B2 (en) | 2006-12-29 | 2009-11-24 | Ingeteam Energy, S.A. | Low voltage ride through system for a variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid |
| US7615904B2 (en) * | 2007-01-24 | 2009-11-10 | Raven Energy Alternatives, Llc | Brushless high-frequency alternator and excitation method for three-phase AC power-frequency generation |
| US7851933B2 (en) * | 2007-03-15 | 2010-12-14 | Duffey Christopher K | System for generating constant speed output from variable speed input |
| DE102007020423A1 (de) * | 2007-04-27 | 2008-10-30 | Daubner & Stommel GbR Bau-Werk-Planung (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Matthias Stommel, 27777 Ganderkesee) | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage |
| JP4501958B2 (ja) * | 2007-05-09 | 2010-07-14 | 株式会社日立製作所 | 風力発電システムおよびその制御方法 |
| EP1992816A1 (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-19 | Hiwin Mikrosystem Corp. | Torque motor type wind generator |
| US7877170B2 (en) * | 2007-05-24 | 2011-01-25 | Verdant Power | Remanent voltage generator tachometer and control for induction machine |
| WO2009003478A2 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Vestas Wind Systems A/S | Thermal monitoring of doubly-fed generator |
| JP5155629B2 (ja) * | 2007-09-12 | 2013-03-06 | 三菱重工業株式会社 | 洋上ウインドファーム |
| US7884492B2 (en) * | 2007-11-13 | 2011-02-08 | General Electric Company | Methods and systems for wind turbine generators |
| DE102008034531A1 (de) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | Repower Systems Ag | Windenergieanlage mit doppelt gespeistem Asynchrongenerator und Umrichterregelung |
| DE102008010543A1 (de) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Nordex Energy Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage |
| US7944067B2 (en) * | 2008-04-01 | 2011-05-17 | General Electric Company | System and method for reducing rotor loads in a wind turbine upon detection of blade-pitch failure and loss of counter-torque |
| WO2009155467A2 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-23 | Duffey Christopher K | Variable speed synchronous generator |
| EP2327878B1 (en) * | 2008-09-18 | 2019-06-19 | Samsung Heavy IND. CO., LTD. | Pitch control device and system for wind power generator |
| KR101253854B1 (ko) * | 2008-10-16 | 2013-04-12 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 풍력 발전 시스템 및 그 제어 방법 |
| EP2182612A1 (en) * | 2008-10-28 | 2010-05-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Arrangement for cooling of an electrical machine |
| US20100133852A1 (en) | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Preus Robert W | Vertical axis wind turbine with variable area |
| ATE546644T1 (de) | 2008-12-08 | 2012-03-15 | Siemens Ag | Steuerung der drehzahl eines windrads, das daran gehindert wird, strom an ein stromnetz zu exportieren |
| US7780412B2 (en) * | 2009-05-28 | 2010-08-24 | General Electric Company | Operating a wind turbine at motor over-temperature conditions |
| WO2010140248A1 (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-09 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置及びその制御方法並びに風力発電システム |
| US8504213B2 (en) * | 2009-06-26 | 2013-08-06 | General Electric Company | Regulation of generating plant |
| US20100327599A1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-12-30 | Vestas Wind Systems A/S | Wind power plant predictive protection circuit |
| ES2776948T3 (es) * | 2009-06-30 | 2020-08-03 | Vestas Wind Sys As | Turbina eólica con medios de control para la gestión de la potencia durante fallas de la red de distribución |
| US9494138B2 (en) * | 2009-08-14 | 2016-11-15 | Vestas Wind Systems A/S | Variable speed wind turbine, and a method for operating the variable speed wind turbine during a power imbalance event |
| CH701746A2 (de) | 2009-09-03 | 2011-03-15 | Ids Holding Ag | Generatorsystem mit direkt netzgekoppeltem Generator und Verfahren zum Durchfahren von Netzstörungen. |
| US8227929B2 (en) | 2009-09-25 | 2012-07-24 | General Electric Company | Multi-use energy storage for renewable sources |
| DK2309122T3 (da) * | 2009-10-06 | 2012-03-26 | Siemens Ag | Fremgangsmåde til regulering af en vindturbine ved termiske overbelastninger |
| US9478987B2 (en) * | 2009-11-10 | 2016-10-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Power oscillation damping employing a full or partial conversion wind turbine |
| JP4894906B2 (ja) * | 2009-11-13 | 2012-03-14 | 株式会社日立製作所 | 風力発電システムの制御方法 |
| US8175755B2 (en) * | 2009-11-18 | 2012-05-08 | General Electric Company | Systems and methods for monitoring power devices |
| DE102009059284A1 (de) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | 2-B Energy B.V. | Windkraftanlage |
| BR112012027761B1 (pt) * | 2010-04-29 | 2019-11-05 | Ingeteam Power Technology, S.A. | sistema de controle de gerador elétrico e método |
| US20110267598A1 (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-03 | Vestas Wind Systems A/S | Optical sensor system and detecting method for an enclosed semiconductor device module |
| DE102010019644A1 (de) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Windturbine mit Zustandsüberwachungssystem |
| ES2536231T3 (es) * | 2010-08-13 | 2015-05-21 | Vestas Wind Systems A/S | Producción de energía eólica con fluctuaciones de potencia reducidas |
| US20120056425A1 (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-08 | Clipper Windpower, Inc. | Stand alone operation system for use with utility grade synchronous wind turbine generators |
| WO2012055416A1 (en) * | 2010-10-28 | 2012-05-03 | Vestas Wind Systems A/S | A wind turbine generator |
| DK2458205T3 (en) * | 2010-11-26 | 2017-01-30 | Siemens Ag | Method and system for controlling an electric device of a wind turbine |
| US9109577B2 (en) * | 2011-03-02 | 2015-08-18 | General Electric Company | Method and system for operating a wind turbine |
| DK2503146T3 (da) * | 2011-03-21 | 2014-02-10 | Siemens Ag | Fremgangsmåde og indretning til styring af driften af et elektrisk energiproduktionsanlæg under en afbrydelse fra et forsyningsnet |
| DE102011105854B4 (de) | 2011-06-03 | 2013-04-11 | Nordex Energy Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage bei Auftreten eines Netzfehlers sowie eine solche Windenergieanlage |
| DE102011111210A1 (de) * | 2011-08-20 | 2013-02-21 | Nordex Energy Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage bei Auftreten eines Netzfehlers mit einem Spannungsrückgang sowie eine solche Windenergieanlage |
| JP2013087631A (ja) | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 風力発電装置及びその方法並びにプログラム |
| US9190871B2 (en) | 2011-10-19 | 2015-11-17 | Thomas & Betts International, Llc | Distributed energy system disconnect switch with mechanical isolation |
| US8716885B2 (en) | 2011-10-19 | 2014-05-06 | Thomas & Betts International, Inc. | Disconnect switch for distributed energy system |
| WO2013097867A2 (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-04 | Vestas Wind Systems A/S | A wind turbine and a method of operating thereof |
| WO2013114368A2 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | Birdsvision Ltd | Method and system for detection and deterrence of flying animals and prevention of collisions with wind turbines |
| US8704393B2 (en) * | 2012-08-09 | 2014-04-22 | General Electric Company | System and method for controlling speed and torque of a wind turbine during post-rated wind speed conditions |
| US9115694B2 (en) * | 2012-08-27 | 2015-08-25 | General Electric Company | Wind turbine pitch control system |
| EP2891217A4 (en) * | 2012-08-30 | 2016-05-25 | Gen Electric | SYSTEM AND METHOD FOR PROTECTING ELECTRIC MACHINES |
| EP3004637B2 (en) | 2013-06-04 | 2020-12-02 | General Electric Company | Methods for operating wind turbine system having dynamic brake |
| ES2908952T3 (es) * | 2013-10-31 | 2022-05-04 | Gen Electric | Sistema y método para controlar sistemas de generación de potencia eólica |
| KR101549544B1 (ko) | 2014-05-30 | 2015-09-02 | 삼성중공업 주식회사 | 풍력 발전기의 모니터링 시스템 및 방법 |
| JP2016013038A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 住友電気工業株式会社 | 送電システム、及び送電システムの運転方法 |
| KR101493280B1 (ko) * | 2014-10-15 | 2015-02-13 | 주식회사태헌 | 소형풍력발전장치 |
| CN105790298B (zh) * | 2014-12-23 | 2019-03-12 | 台达电子工业股份有限公司 | 风力发电控制装置及风力发电系统 |
| JP6539896B2 (ja) * | 2015-02-20 | 2019-07-10 | 三菱造船株式会社 | 船舶推進システム、船舶及び船舶推進方法 |
| US9605653B2 (en) * | 2015-05-26 | 2017-03-28 | General Electric Company | System and method for de-rating power of a wind turbine as a function of temperature |
| CN108291525B (zh) * | 2015-11-19 | 2020-06-23 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 电网故障后恢复期间风力涡轮机的控制 |
| DK201770174A1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-01-15 | Vestas Wind Sys As | Wind turbine component thermal monitoring |
| DE102017118194A1 (de) * | 2017-08-10 | 2019-02-14 | Voith Patent Gmbh | Wasserkraftanlage zur Regelung der Netzfrequenz und Verfahren zum Betrieb |
| US10355629B2 (en) | 2017-05-30 | 2019-07-16 | General Electric Company | Control method for protecting generators |
| US10756658B2 (en) | 2017-07-06 | 2020-08-25 | General Electric Company | Allocating reactive power production for doubly fed induction generator wind turbine system |
| US10886726B2 (en) | 2017-09-15 | 2021-01-05 | General Electric Company | Control method for protecting transformers |
| US10808680B2 (en) * | 2018-07-17 | 2020-10-20 | General Electric Company | System and method for reducing loads of a wind turbine when a rotor blade becomes stuck |
| CN110671267A (zh) * | 2019-09-17 | 2020-01-10 | 东方电气风电有限公司 | 大容量风电机组偏航电机的驱动系统及其控制方法 |
| EP3922841A1 (en) * | 2020-06-10 | 2021-12-15 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Wind turbine operational method for responding to grid disturbance |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4193005A (en) * | 1978-08-17 | 1980-03-11 | United Technologies Corporation | Multi-mode control system for wind turbines |
| DE3342583C2 (de) † | 1983-11-25 | 1986-02-27 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5300 Bonn | Verfahren zum Betrieb einer Windkraftanlage |
| DE19532409B4 (de) † | 1995-09-01 | 2005-05-12 | Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und eine zugehörige Windenergieanlage |
| DE19534404A1 (de) † | 1995-09-16 | 1997-03-20 | En Umwelt Beratung E V I | Verfahren zur Bestimmung des technischen Zustandes einer Windkraftanlage |
| US5907192A (en) * | 1997-06-09 | 1999-05-25 | General Electric Company | Method and system for wind turbine braking |
| IES970724A2 (en) * | 1997-10-07 | 1998-02-25 | Gineadoiri Gaoithe Teicneolaio | A wind energy system |
| DE10011393A1 (de) * | 2000-03-09 | 2001-09-13 | Tacke Windenergie Gmbh | Regelungssystem für eine Windkraftanlage |
| DE10022974C2 (de) * | 2000-05-11 | 2003-10-23 | Aloys Wobben | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage sowie Windenergieanlage |
| DE10105892A1 (de) | 2001-02-09 | 2002-09-12 | Daimlerchrysler Rail Systems | Windenergieanlage und Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage |
| DE10115267C2 (de) | 2001-03-28 | 2003-06-18 | Aloys Wobben | Verfahren zur Überwachung einer Windenergieanlage |
| DE10129603A1 (de) | 2001-06-20 | 2003-01-09 | Knorr Bremse Systeme | Verfahren zur Erzeugung eines Feedbacks für den Bediener bei Betätigung einer Bremseinrichtung, insbesondere eines Fußpedals und Steuervorrichtung für ein Bremssystem |
| DK174755B1 (da) * | 2002-01-14 | 2003-10-20 | Vestas Wind Sys As | System til at forbinde en vindmøllegenerator med det elektriske forsyningsnet |
| CN1268843C (zh) * | 2002-11-13 | 2006-08-09 | 沈阳工业大学 | 兆瓦级变速恒频风电机组 |
| US7322794B2 (en) * | 2003-02-03 | 2008-01-29 | General Electric Company | Method and apparatus for condition-based monitoring of wind turbine components |
| DE102004056223B4 (de) * | 2004-11-17 | 2008-11-27 | Nordex Energy Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Funktionsprüfung einer Windenergieanlage |
| US7476985B2 (en) * | 2005-07-22 | 2009-01-13 | Gamesa Innovation & Technology, S.L. | Method of operating a wind turbine |
| US7345373B2 (en) * | 2005-11-29 | 2008-03-18 | General Electric Company | System and method for utility and wind turbine control |
| US7218012B1 (en) * | 2006-05-31 | 2007-05-15 | General Electric Company | Emergency pitch drive power supply |
| US7417333B2 (en) * | 2006-11-02 | 2008-08-26 | General Electric Company | Methods and apparatus for controlling current in an electrical machine |
| US7895018B2 (en) * | 2007-08-10 | 2011-02-22 | General Electric Company | Event monitoring via combination of signals |
| DE102008007519A1 (de) * | 2008-02-05 | 2009-08-13 | Nordex Energy Gmbh | Vorrichtung zur Überwachung der Drehzahl bei einer Windenergieanlage |
-
2003
- 2003-08-07 EP EP03817919.8A patent/EP1651865B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-07 ES ES03817919T patent/ES2276170T5/es not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-07 PT PT03817919T patent/PT1651865E/pt unknown
- 2003-08-07 CN CNB038268906A patent/CN100347442C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-07 CA CA2531770A patent/CA2531770C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-07 WO PCT/DK2003/000529 patent/WO2005015012A1/en active Application Filing
- 2003-08-07 DK DK03817919T patent/DK1651865T3/da active
- 2003-08-07 AU AU2003250314A patent/AU2003250314B2/en not_active Ceased
- 2003-08-07 JP JP2005507488A patent/JP4210286B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-08-07 US US10/567,913 patent/US7834472B2/en active Active
- 2003-08-07 DE DE60310143.7T patent/DE60310143T3/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2405851R1 (es) * | 2011-11-18 | 2013-11-13 | Acciona Windpower Sa | Procedimiento y sistema de control de aerogenerador y aerogenerador que hace uso de los mismos |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1651865B1 (en) | 2006-11-29 |
| DE60310143T2 (de) | 2007-09-20 |
| JP4210286B2 (ja) | 2009-01-14 |
| WO2005015012A1 (en) | 2005-02-17 |
| DE60310143T3 (de) | 2019-10-24 |
| US7834472B2 (en) | 2010-11-16 |
| US20080150282A1 (en) | 2008-06-26 |
| CA2531770C (en) | 2010-02-16 |
| DK1651865T3 (da) | 2007-04-02 |
| CA2531770A1 (en) | 2005-02-17 |
| DE60310143D1 (de) | 2007-01-11 |
| AU2003250314A1 (en) | 2005-02-25 |
| EP1651865B2 (en) | 2019-07-31 |
| CN1820142A (zh) | 2006-08-16 |
| JP2007506887A (ja) | 2007-03-22 |
| AU2003250314B2 (en) | 2007-10-18 |
| CN100347442C (zh) | 2007-11-07 |
| EP1651865A1 (en) | 2006-05-03 |
| PT1651865E (pt) | 2007-01-31 |
| ES2276170T5 (es) | 2020-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2276170T3 (es) | Metodo para controlar una turbina eolica conectada a una red electrica publica durante una averia en dicha red electrica publica, sistema de control, turbina eolica y familia de los mismos. | |
| ES2644691T3 (es) | Sistema de operación de generadores de inducción de doble alimentación | |
| ES2776948T3 (es) | Turbina eólica con medios de control para la gestión de la potencia durante fallas de la red de distribución | |
| ES2637890T5 (es) | Método de control de una turbina eólica conectada a una red de distribución de energía eléctrica | |
| US9217420B2 (en) | Test system for wind turbine dump load | |
| ES2535318T3 (es) | Circuito de protección por cortocircuito a la salida de un convertidor de energía | |
| US9496813B2 (en) | Method of operating a wind turbine as well as a system suitable thereof | |
| US9000734B2 (en) | Method and arrangement for operating a wind turbine converter | |
| US20060267560A1 (en) | Device, system, and method for providing a low-voltage fault ride-through for a wind generator farm | |
| ES2714253T3 (es) | Control de par para un generador de turbina eólica en caso de falla | |
| US9590546B2 (en) | Power dissipating arrangement in a wind turbine | |
| EP3284169B1 (en) | Wind turbine converter control | |
| US11309816B2 (en) | Wind turbine with overload-capable converter system | |
| CN109997300B (zh) | 具有用于风力涡轮机的全桥单元故障电流阻断的模块化多级转换器 | |
| ES2547637T3 (es) | Turbina eólica variable con unidad de disipación de potencia; método para hacer funcionar una unidad de disipación de potencia en una turbina eólica | |
| Matsui et al. | Braking circuit of small wind turbine using NTC thermistor under natural wind condition | |
| ES2818908T3 (es) | Sistema de prueba para descarga de turbinas eólica | |
| ES2733303T3 (es) | Una disposición de disipación de potencia en una turbina eólica |