ES2344365T3 - Procedimiento y aparato para controlar la corriente en una maquina electrica. - Google Patents

Procedimiento y aparato para controlar la corriente en una maquina electrica. Download PDF

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Nicholas Wright Miller
Einar Larsen
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Abstract

Un sistema (40) de control para determinar las corrientes eléctricas para una máquina eléctrica que comprende: al menos un bloque lógico funcional (100) de señales de demanda de corriente eléctrica real configurado para modular una señal (114) de demanda de corriente eléctrica real dentro de una primera banda y modular una señal (112) de demanda de corriente eléctrica de reacción dentro de una segunda banda, en el que dicha primera banda es mayor que dicha segunda banda; al menos un bloque lógico funcional (100) de corriente eléctrica de reacción configurado para modular una señal de demanda de corriente eléctrica de reacción dentro de una tercera banda y modular una señal de demanda de corriente eléctrica real dentro de una cuarta banda, en el que dicha tercera banda es mayor que dicha cuarta banda; y al menos un mecanismo (200) de selección configurado para seleccionar al menos uno de dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica real y dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica de reacción, comprendiendo dicho al menos un mecanismo de selección: al menos un bloque lógico de selección sustancialmente automatizado configurado para pasar entre al menos dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica real y dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica de reacción, y en el que dicho al menos un bloque lógico de selección sustancialmente automatizado comprende además: al menos un algoritmo de señales de demanda total de corriente configurado para calcular una señal de demanda total de corriente; al menos un primer algoritmo de comparación configurado para comparar dicha señal de demanda total de corriente y al menos una señal (202) del límite de la corriente de la máquina eléctrica; al menos un algoritmo de la corriente eléctrica de reacción configurado para calcular una señal de corriente eléctrica de reacción; al menos un segundo algoritmo de comparación configurado para comparar un valor absoluto de dicha señal de corriente eléctrica de reacción y un valor absoluto de dicha señal de demanda total de corriente; al menos un algoritmo de corriente eléctrica real configurado para calcular una señal de corriente eléctrica real; y al menos un tercer algoritmo de comparación configurado para comparar dicha señal de corriente eléctrica real y dicha señal de demanda total de corriente.

Description

Procedimiento y aparato para controlar la corriente en una máquina eléctrica.
Antecedentes de la invención
La presente invención versa, en general, acerca de máquinas eléctricas y, más específicamente, acerca de procedimientos y un aparato para controlar la corriente en un generador eléctrico.
Al menos algunos sistemas conocidos de generadores eléctricos, por ejemplo al menos algunos generadores conocidos de turbina eólica, aportan energía tanto activa como de reacción a una red eléctrica y/o absorben energía tanto activa como de reacción de la misma. Al menos algunos de los procedimientos, los códigos y/o los requisitos de las redes eléctricas conocidas dictan diferentes respuestas de corriente a diferentes perturbaciones en la red eléctrica, por ejemplo condiciones de baja tensión. Sin embargo, satisfacer tales procedimientos, códigos y/o requisitos puede provocar que se recarguen los componentes del sistema del generador eléctrico. Para evitar la sobrecarga de los componentes del sistema, al menos algunos sistemas de generadores eléctricos conocidos controlan independientemente las corrientes activas y de reacción para limitar un total, por ejemplo una suma de fasores, de tales corrientes. Sin embargo, al menos algunos procedimientos conocidos para limitar las corrientes activas y de reacción siguen corriendo el riesgo de sobrecargar los componentes del sistema del generador eléctrico y/o pueden infrautilizar una capacidad de generación de energía eléctrica del sistema.
En el documento FR-A-2823381 se describe un regulador de tensión para un generador descentralizado de energía eléctrica conectado a una red de distribución en el que la tensión medida en un punto del suministro se usa para la regulación de la potencia activa y de la de reacción. El documento EP-A-1548278 da a conocer una instalación de energía eólica con un dispositivo de control autoalimentado con un módulo de regulación de la potencia activa y de la potencia de reacción.
Breve descripción de la invención
Según la presente invención, tal como se define en la reivindicación 1, se proporciona un sistema de control para determinar corrientes eléctricas para una máquina eléctrica que comprende:
al menos un bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica real configurado para modular una señal de demanda de corriente eléctrica real dentro de una primera banda y modular una señal de demanda de corriente eléctrica de reacción dentro de una segunda banda, en el que dicha primera banda es mayor que dicha segunda banda; al menos un bloque lógico funcional de corriente eléctrica de reacción configurado para modular una señal de demanda de corriente eléctrica de reacción dentro de una tercera banda y modular una señal de demanda de corriente eléctrica real dentro de una cuarta banda, en el que dicha tercera banda es mayor que dicha cuarta banda; y al menos un mecanismo de selección configurado para seleccionar al menos uno de dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica real y dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica de reacción, comprendiendo dicho al menos un mecanismo de selección:
al menos un bloque lógico de selección sustancialmente automatizado configurado para pasar entre al menos dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica real y dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica de reacción, y en el que dicho al menos un bloque lógico de selección sustancialmente automatizado comprende además:
al menos un algoritmo de señales de demanda total de corriente configurado para calcular una señal de demanda total de corriente; al menos un primer algoritmo de comparación configurado para comparar dicha señal de demanda total de corriente y al menos una señal del límite de la corriente de la máquina eléctrica; al menos un algoritmo de la corriente eléctrica de reacción configurado para calcular una señal de corriente eléctrica de reacción; al menos un segundo algoritmo de comparación configurado para comparar un valor absoluto de dicha señal de corriente eléctrica de reacción y un valor absoluto de dicha señal de demanda total de corriente; al menos un algoritmo de corriente eléctrica real configurado para calcular una señal de corriente eléctrica real; y al menos un tercer algoritmo de comparación configurado para comparar dicha señal de corriente eléctrica real y dicha señal de demanda total de corriente.
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En un aspecto adicional, se proporciona un generador de turbina eólica que comprende un rotor que comprende un cubo, al menos una pala de rotor unida a dicho cubo, y un eje del rotor acoplado a dicho cubo para el giro con el mismo;
al menos un generador eléctrico acoplado a dicho eje del rotor;
al menos un convertidor de frecuencias acoplado eléctricamente a dicho generador eléctrico; y
un sistema de control para determinar las corrientes eléctricas en al menos uno de dicho al menos un generador eléctrico y dicho al menos un convertidor de frecuencias, siendo dicho sistema de control según el párrafo precedente.
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Breve descripción de los dibujos
En lo que sigue se describirán realizaciones de la presente invención, a título de ejemplo únicamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una vista esquemática de un generador ejemplar de turbina eólica;
la Figura 2 es un diagrama esquemático del generador de turbina eólica mostrado en la Figura 1;
la Figura 3 es un diagrama de bloques de una lógica ejemplar para controlar al menos una porción del generador de turbina eólica mostrado en las Figuras 1 y 2;
la Figura 4 es un diagrama de bloques de una realización ejemplar de una lógica para controlar una porción de un convertidor de frecuencias del generador de turbina eólica mostrado en las Figuras 1 y 2;
la Figura 5 es un diagrama de bloques de una porción de una lógica alternativa para la selección de prioridades que puede usarse con la lógica mostrada en la Figura 4;
la Figura 6 es un diagrama esquemático de un gráfico X-Y ejemplar que ilustra la relación entre los componentes de la corriente eléctrica real y de reacción dentro de la lógica mostrada en la Figura 5; y
la Figura 7 es un diagrama de bloque de una porción de la lógica alternativa para la selección de prioridades que puede usarse con la lógica mostrada en la Figura 5.
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Descripción detallada de la invención
Tal como se usa en el presente documento, el término "pala" se pretende que sea representativo de cualquier dispositivo que proporcione una fuerza de reacción cuando está en movimiento con respecto al aire circundante. Tal como se usa en el presente documento, la expresión "turbina eólica" se pretende que sea representativa de cualquier dispositivo que genere energía rotativa a partir de la energía eólica y, más específicamente, que convierta la energía cinética del viento en energía mecánica. Tal como se usa en el presente documento, la expresión "generador de turbina eólica" se pretende que sea representativa de cualquier turbina eólica que genere energía eléctrica a partir de la energía rotativa generada a partir de la energía eólica y, más específicamente, que convierta la energía mecánica, convertida a partir de la energía cinética del viento, en energía eléctrica.
La Figura 1 es una vista esquemática de un generador 10 ejemplar de turbina eólica. En la realización ejemplar, el generador 10 de turbina eólica incluye una configuración de eje horizontal. De manera alternativa, el generador 10 de turbina eólica puede incluir configuraciones que incluyen, sin limitación, una configuración de eje vertical (no mostrada). En la realización ejemplar, el generador 10 de turbina eólica está acoplado eléctricamente a una carga eléctrica (no mostrada en la Figura 1), tal como, sin limitación, una red de energía eléctrica. La red de energía eléctrica facilita la canalización de la energía eléctrica desde el mismo para facilitar la operación del generador 10 de turbina eólica y/o de sus componentes asociados. Tales componentes asociados incluyen cargas eléctricas que incluyen, sin limitación, dispositivos accionados por motores eléctricos (por ejemplo, motores con control del ángulo de paso), componentes electrónicos (por ejemplo, suministros de energía de sistemas de control), cargas fijas (por ejemplo, iluminación y calefacción), dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica (por ejemplo, sistemas de almacenamiento por baterías, compensadores y de condensadores) y otros generadores. Además, la red de energía eléctrica facilita la transmisión de la energía eléctrica generada por el generador 10 de turbina eólica. Aunque se ilustra únicamente un generador 10 de turbina eólica, en algunas realizaciones puede agruparse conjuntamente una pluralidad de turbinas eólicas 10, lo que a veces se denomina "granja eólica".
El generador 10 de turbina eólica incluye un cuerpo, que a veces se denomina "góndola", y un rotor (designado 14 en su conjunto) acoplado a la góndola 12 para su giro con respecto a la góndola 12 en torno a un eje 16 de rotación. En la realización ejemplar, la góndola 12 está montada en una torre 18. Sin embargo, en algunas realizaciones, de manera adicional o alternativa a una góndola 12 montada sobre una torre, el generador 10 de turbina eólica incluye una góndola 12 adyacente al suelo y/o a una superficie de agua. La altura de la torre 18 puede ser cualquier altura adecuada que permita que el generador 10 de turbina eólica funcione como se describe en el presente documento. El rotor 14 incluye un cubo 20 y una pluralidad de palas 22 (a veces denominadas "planos aerodinámicos") que se extienden radialmente hacia fuera desde el cubo 20 para convertir la energía eólica en energía de giro. Aunque en el presente documento se describe y se ilustra el rotor 14 como si tuviese tres palas 22, el rotor 14 puede tener cualquier número de palas 22. Cada una de las palas 22 puede tener cualquier longitud y ser de una forma, un tipo y/o una configuración que facilite el funcionamiento de la turbina eólica 10 tal como se describe en el presente documento.
La Figura 2 es un diagrama esquemático del generador 10 de turbina eólica. El generador 10 de turbina eólica incluye un generador eléctrico 24 acoplado al rotor 14 para generar energía eléctrica a partir de la energía rotatoria generada por el rotor 14. El generador 24 puede ser cualquier tipo adecuado de generador eléctrico, tal como, sin limitación, un generador de inducción con rotor devanado, un generador de polos salientes, un generador de doble cara, un generador síncrono excitado, un generador de imanes permanentes y/o un generador de inducción doblemente alimentado (GIDA). El generador 24 incluye un estátor (no mostrado) y un rotor (no mostrado).
El rotor 14 incluye un eje 26 del rotor acoplado al cubo 20 del rotor para el giro conjunto con el mismo. El generador 24 está acoplado al eje 26 del rotor de tal modo que el giro del eje 26 del rotor provoca el giro del rotor del generador y, por lo tanto, el funcionamiento del generador 24. En la realización ejemplar, el rotor del generador tiene un eje 28 del rotor acoplado al mismo y acoplado al eje 26 del rotor de tal modo que el giro del eje 26 del rotor provoca el giro del rotor del generador. En otras realizaciones, el rotor del generador está acoplado directamente al eje 26 del rotor, lo que a veces se denomina "turbina eólica de accionamiento directo". En la realización ejemplar, el eje 28 del rotor del generador está acoplado al eje 26 del rotor por medio de una caja 30 de cambios, aunque en otras realizaciones el eje 28 del rotor del generador está acoplado directamente al eje 26 del rotor. Más específicamente, en la realización ejemplar, la caja 30 de cambios tiene un lado 32 de baja velocidad acoplado al eje 26 del rotor y un lado 34 de alta velocidad acoplado al eje 28 del rotor del generador. El par del rotor 14 mueve el rotor del generador para generar con ello energía eléctrica de corriente alterna (CA) de frecuencia variable a partir del giro del rotor 14.
En la realización ejemplar, un convertidor 36 de frecuencias está eléctricamente acoplado al generador 24 por medio de al menos un conducto 33 eléctricamente conductor. El convertidor 36 está configurado para convertir la energía eléctrica de CA de frecuencia variable recibida del generador 24 en energía eléctrica de CA de frecuencia fija para su entrega a una carga eléctrica 38, tal como, sin limitación, una red de energía eléctrica, acoplada eléctricamente al convertidor 36 por medio de al menos un conducto 35 eléctricamente conductor. El convertidor 36 de frecuencias puede estar situado en cualquier lugar en el interior del generador 10 de turbina eólica o remoto con respecto al mismo. Por ejemplo, en la realización ejemplar, el convertidor 36 de frecuencias está situado dentro de una base (no mostrada) de la torre 18 (mostrada en la Figura 1).
De manera alternativa, el convertidor 36 de frecuencias está eléctricamente acoplado al generador 24 por medio de al menos un conducto 37 eléctricamente conductor en una configuración de GIDA, tal como se ilustra con las líneas discontinuas de la Figura 2. El conducto 37 está eléctricamente acoplado al generador 24 y al convertidor 36 en lugar del conducto 33. De modo similar, al menos un conducto 39 eléctricamente conductor facilita el acoplamiento eléctrico del generador 24 al convertidor 36 y a la carga 38 en lugar del conducto 35.
En algunas realizaciones, el generador 10 de turbina eólica puede incluir uno o más sistemas 40 de control acoplados a uno o más componentes del generador 10 de turbina eólica para controlar en general el funcionamiento del generador 10 de turbina eólica y/o algunos o la totalidad de los componentes del mismo (con independencia de si tales componentes están descritos y/o ilustrados en el presente documento). En la realización ejemplar, el/los sistema(s)
40 de control está(n) montados dentro de la góndola 12 y/u otros componentes del generador 10 de turbina eólica. El/los sistema(s) 40 de control puede(n) usarse, sin limitación, para la monitorización y el control global del sistema, incluyendo, por ejemplo, sin limitación, la regulación del ángulo de paso y de la velocidad, del eje de alta velocidad y de la aplicación de un freno a la guiñada, la aplicación de un motor de guiñada y de bomba, y/o la monitorización de averías. En algunas realizaciones pueden emplearse arquitecturas de control alternativas distribuidas o centralizadas.
En la realización ejemplar, el/los sistema(s) 40 de control incluye(n) un bus 50 u otro dispositivo de comunicaciones para comunicar información. Uno o más procesadores 52 están acoplados al bus 50 para procesar información. En la realización ejemplar, el/los procesador(es) 52 es/son controladores. De manera alternativa, el/los procesador(es) 52 son cualquier dispositivo que facilite el funcionamiento del sistema 40 tal como se describe en el presente documento.
El/los sistema(s) 48 de control puede(n) también incluir una o más memorias de acceso directo (RAM) 54 y/u
otro(s) dispositivo(s) 56 de almacenamiento. La(s) RAM 54 y el/los dispositivo(s) 56 de almacenamiento están acoplados el bus 50 para almacenar y transferir información e instrucciones que deben ser ejecutadas por el/los procesa-
dor(es) 52. La(s) RAM 54 (y/o también el/los dispositivo(s) 56 de almacenamiento, si se incluye(n)) también pueden usarse para almacenar variables temporales u otra información intermedia durante la ejecución de las instrucciones por parte del/de los procesador(es) 52. El/los sistema(s) 40 de control también pueden incluir una o más memorias de solo lectura (ROM) 58 y/u otros dispositivos de almacenamiento estático acoplados al bus 50 para proporcionar información e instrucciones estáticas (es decir, no cambiantes) al/a los procesador(es) 52. El/los dispositivo(s) 60 de entrada/salida pueden incluir cualquier dispositivo conocido en la técnica para proporcionar datos de entrada al/a los sistema(s) 40 de control, tales como, sin limitación, datos de entrada y/o de salida relativos al convertidor 36 de frecuencias y/o a la carga eléctrica 38, y/o para proporcionar salidas, tales como, sin limitación, salidas del control de la guiñada y/o salida del control del ángulo de paso. Las instrucciones pueden ser proporcionadas a la memoria desde un dispositivo de memoria, tal como, sin limitación, un disco magnético, un circuito integrado de memoria de solo lectura (ROM), CD-ROM y/o DVD, por medio de una conexión remota que es o bien cableada o inalámbrica que proporciona acceso a uno o más medios accesibles electrónicamente, etc. En algunas realizaciones, puede usarse una circuitería con cableado permanente en lugar de instrucciones de software, o en combinación con las mismas. Así, la ejecución de secuencias de instrucciones no está limitada a ninguna combinación específica de circuitería de hardware y de instrucciones de software, con independencia de si están descritas y/o ilustradas en el presente documento.
El/los sistema(s) 40 de control también puede(n) incluir una interfaz 62 de sensores que permite que el control del/de los sistema(s) 40 de control se comunique con cualquier sensor. La interfaz 62 de sensores puede ser o puede incluir, por ejemplo, uno o más convertidores analógico-digital que convierten las señales analógicas en señales digitales que puede ser usadas por el/los procesador(es) 52.
En la realización ejemplar, el/los sistema(s) 40 de control está(n) acoplados en comunicación electrónica de datos con al menos el convertidor 36 de frecuencias, el rotor 14 y el generador 24 para monitorizar y/o controlar el funcionamiento de los mismos. De forma alternativa, el/los sistema(s) 40 de control está(n) acoplados en comunicación electrónica de datos con la carga eléctrica 38 para recibir información relativa a la carga 38, tal como, sin limitación, los parámetros y/o las condiciones operativos de la carga 38, y/o para controlar el funcionamiento de la carga 38.
De forma adicional o alternativa al/a los sistema(s) 40 de control, puede(n) usarse otro(s) sistema(s) de control (no mostrado(s)) para controlar el funcionamiento del convertidor 36 de frecuencias, del rotor 14, del generador 24 y/o de la carga 38. Tal(es) otro(s) sistema(s) de control incluye(n), sin limitación, uno o más sistemas de control asociados con otros generadores de turbina eólica (no mostrados), uno o más sistemas de control centralizados para un granja eólica y/o uno o más sistemas de control asociados con la carga 38.
La Figura 3 es un diagrama de bloques de una lógica ejemplar 100 para controlar al menos una porción del generador 10 de turbina eólica (mostrado en las Figuras 1 y 2). En la realización ejemplar, la lógica 100 está configurada y se ejecuta dentro del/de los sistema(s) 40 de control. Específicamente, la lógica 100 es ejecutada sustancialmente por el/los procesador(es) 52, en los que los restantes componentes del/de los sistema(s) 40 de control facilitan la ejecución de tal lógica. De modo alternativo, la lógica 100 está configurada y es ejecutada dentro de otro(s) sistema(s) de control y/o usándolo(s), tales como, sin limitación, uno o más sistemas de control asociados con otros generadores de turbina eólica, uno o más sistemas de control centralizado para una granja eólica y/o uno o más sistemas de control asociados con la carga 38 (ninguno de los cuales se muestra).
La lógica 100 está configurada para recibir una señal 102 de entrada de solicitud de potencia de reacción indicativa de una demanda de potencia de reacción que debería ser transmitida a la carga 38 por medio del generador 24 y del convertidor 36 (mostrados todos en la Figura 2). En tal demanda de potencia de reacción influyen factores que incluyen, sin limitación, el equipo y los límites operativos de la turbina eólica 10 y las tensiones existentes en el lado de la carga. La señal 102 se transmite desde al menos un controlador de la turbina eólica, que en la realización ejemplar incluye el/los procesador(es) 52 (mostrado(s) en la Figura 2).
La lógica 100 también está configurada para recibir una señal 104 de entrada de medición de la tensión en el lado de la carga indicativa de al menos una tensión existente de la carga 38. La señal 102 se transmite desde el controlador de la turbina eólica. La lógica 100 está configurada, además, para recibir una señal 106 de entrada de selección discreta de prioridades que se transmite desde el controlador de la turbina eólica, en el que la señal 106 es indicativa de una selección de prioridad entre la potencia real y la de reacción (descritas con mayor detalle en lo que sigue). La lógica 100 también está configurada para recibir una señal 108 de entrada de medición de la potencia de reacción indicativa de la potencia de reacción que se está suministrando a la carga 38. La lógica 100 está configurada, además, para recibir una señal 110 de entrada de medición de la potencia real indicativa de una demanda de potencia real. En tal demanda influyen factores que incluyen, sin limitación, el equipo y los límites operativos de la turbina eólica 10 y la generación existente de potencia real como función de la captura y la conversión de la energía eólica. La potencia real y la potencia de reacción son componentes de la potencia aparente generada y transmitida por el generador 10 de turbina eólica tal como se describe en el presente documento y como se conoce en la técnica.
La lógica 100 está configurada para recibir al menos señales 102, 104, 106, 108 y 110 de entrada y genera al menos dos señales de salida. Específicamente, la lógica 100 genera una señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción que se transmite al controlador de la turbina eólica. La señal 112 se usa para facilitar el control del convertidor 36 para generar la potencia de reacción demandada. La lógica 100 también está configurada para generar una señal 114 de salida de solicitud de la corriente eléctrica real que se transmite al controlador de la turbina eólica. La señal 114 se usa para facilitar el control del convertidor 36 para generar la potencia real demandada. En la realización ejemplar, el convertidor 36 facilita el control del generador 24. De manera alternativa, las señales 112 y 114 facilitan el control del generador 24 y del convertidor 36 de tal modo que se facilita o bien el control paralelo o el control independiente del generador 24 y del convertidor 36. Generalmente, la lógica 100 usa las señales 102, 104, 106, 108 y 110 de entrada para generar una señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción y una señal 114 de salida de solicitud de la corriente eléctrica real. La corriente eléctrica real y la corriente eléctrica de reacción son componentes de la corriente total generada y transmitida por el generador 10 de turbina eólica tal como se describe en el presente documento y como se conoce en la técnica.
La lógica 100 incluye un módulo 122 de lógica de energía de baja tensión. Pueden ocurrir caídas significativas en la tensión de la red, denominadas a veces tensiones transitorias de baja tensión. Tales caídas pueden inducir una tendencia a que el generador 10 de turbina eólica adquiera una velocidad excesiva o genere corrientes elevadas si la tensión de la red disminuye por debajo de una tensión predeterminada. Por lo tanto, para facilitar las características de baja tensión tolerantes a variaciones del generador 10 de turbina eólica, el módulo 122 facilita la reducción de energía del generador 10 de turbina eólica durante al menos una porción de periodo de caída de la tensión y facilita la restauración de la generación de energía cuando se restaura una tensión predeterminada en la red. En la realización ejemplar, la configuración y el funcionamiento del módulo 122 de lógica de energía de baja tensión son, fundamentalmente, de naturaleza discreta. Específicamente, el módulo 122 está configurado para recibir las señales 104 y 110 y para generar y transmitir una señal 116 de salida del módulo de demanda de potencia real como función discreta de la señal 104 de medición de la tensión de la red. La señal 116 es generada por medio de al menos un algoritmo, incluyendo tal algoritmo la señal 110, que es multiplicada por una variable generada como se expone más abajo.
La lógica configurada dentro del módulo 122 se ilustra, al menos parcialmente, en la Figura 3. La lógica del módulo 122 está configurada con una relación de potencia (P) en función de la tensión (V) que se ilustra, al menos parcialmente, con P en las solicitadas (eje Y) y V en las abscisas (eje X). Las flechas bidireccionales (\updownarrow asociada con P, y \leftrightarrow asociada con V) indican que P aumentará o disminuirá en función de V, que también puede aumentar o disminuir. En la realización ejemplar, el módulo 122 está configurado para comparar la señal 104 con al menos dos tensiones predeterminadas. Específicamente, se configura y se designa V\downarrow a un primer punto de ajuste de una tensión predeterminada, de tal modo que representa un valor de una tensión baja predeterminada. Tal punto de ajuste puede ser configurado mediante un operador o ser configurado automáticamente mediante el/los sistema(s) 40 de control. El módulo 122 está configurado para insertar un valor de 0 en la posición variable del algoritmo de multiplicación presentado más arriba, que también incluye la señal 110 cuando la señal 104 de medición de la tensión de la red desciende por debajo de V\downarrow. En consecuencia, el módulo 122 transmite la señal 116 con un valor de 0, de modo que la generación de potencia real del generador 10 de turbina eólica comienza a decrecer hacia 0, como se indica con P\downarrow. Se configura y se designa V\uparrow a un segundo punto de ajuste de una tensión predeterminada que representa un valor de restauración de la tensión predeterminada. Tal punto de ajuste puede ser también configurado mediante un operador o ser configurado automáticamente mediante el/los sistema(s) 40 de control. El módulo 122 está configurado para insertar un valor de 1 en la posición variable del algoritmo de multiplicación presentado más arriba, que también incluye la señal 110. La restauración de la tensión de la red, tal como se indica porque la señal 104 aumente más allá de V\uparrow, induce al módulo 122 a transmitir la señal 116 con un valor sustancialmente similar a la señal 110, de tal modo que la generación de potencia real del generador 10 de turbina eólica empieza a aumentar, apartándose de 0, tal como se indica con P\uparrow. De forma alternativa, el módulo 122 de lógica puede estar configurado de cualquier manera que facilite la operación de la lógica 100 tal como se describe en el presente documento, incluyendo, sin limitación, usar ya sea un procedimiento sustancialmente analógico de modulación de la señal 116 o una combinación de mecanismos discretos y analógicos para modular la señal 116.
La señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción se genera dentro de la lógica 100 y se transmite desde la misma. La señal 102 de entrada de solicitud de potencia de reacción es sumada con la señal 108 de entrada de medición de la potencia de reacción por medio de la conexión sumadora 124. La conexión sumadora 124 está configurada para generar una diferencia entre la demanda de potencia de reacción, tal como es medida mediante la señal 102, y la potencia de reacción que realmente se transmite a la carga 38, tal como es medida mediante la señal 108. La diferencia entre las señales 102 y 108 es generada por la unión 124 y transmitida como una señal 125 de diferencia de potencia de reacción a un bloque 126 de función de referencia de tensión. El bloque 126 de función usa al menos un algoritmo para calcular una señal 128 de referencia de tensión que es indicativa de una tensión apropiada en el que el convertidor 36 facilita la generación de la potencia de reacción demandada. En la técnica se conoce la relación entre la tensión y la potencia de reacción. El bloque 126 de función incluye al menos dos registros. Específicamente, el bloque 126 de función tiene un primer registro 131 y un segundo registro 133. El primer registro 131 está configurado para recibir y mantener un valor 130 del límite superior de la tensión. Además, el segundo registro 133 está configurado para recibir y mantener una señal 132 del límite inferior de la tensión. Los valores 130 y 132 facilitan la limitación de la señal 128 de referencia de tensión dentro de un intervalo predeterminado. Los valores 130 y 132 representan cualesquiera tensiones que faciliten la operación de la lógica 100 tal como se describe en el presente documento. En la realización ejemplar, los valores 130 y 132 están configurados por un operador en base a parámetros de diseño y/o a consideraciones de los componentes del generador 10 de turbina eólica, tales como, sin limitación, el generador eléctrico 24. De manera alternativa, los valores 130 y 132 son generados por el/los sistema(s) 40 de control.
La señal 128 de referencia de tensión es transmitida a una conexión sumadora 134. La conexión sumadora 134 está configurada para comparar la señal 104 de entrada de la tensión de la red con la señal 128 de referencia de tensión para generar una señal 135 de diferencia de tensiones. La señal 135 representa una diferencia entre la tensión apropiada para que un convertidor 36 genere de tal modo que se genere la potencia de reacción demandada y la tensión que realmente está siendo generada por el convertidor 36. La señal 135 de diferencia de tensiones es transmitida al bloque 136 de función del componente de la corriente eléctrica de reacción. El bloque 136 de función usa al menos un algoritmo para calcular la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción, en el que la relación entre la tensión y la potencia de reacción es conocida en la técnica. El bloque 136 de función incluye al menos dos registros. Específicamente, el bloque 136 de función tiene un primer registro 139 y un segundo registro 141. El primer registro 139 está configurado para recibir y mantener un valor recibido por medio de una señal 138 del límite superior de la corriente. Además, el segundo registro 141 está configurado para recibir y mantener un valor recibido por medio de una señal 140 del límite inferior de la corriente. Los valores dentro de los registros 139 y 141 facilitan la limitación de la señal 112 dentro de un intervalo predeterminado. Los valores dentro de los registros 139 y 141 representan cualesquiera tensiones que faciliten la operación de la lógica 100 tal como se describe en el presente documento. En la realización ejemplar, las señales 138 y 140 se determinan usando una lógica 200 del límite de la corriente del convertidor, como se describirá con mayor detalle más abajo. La señal 112 se transmite desde el bloque 136 de función al controlador de la turbina eólica y a la lógica 200 del límite de la corriente del convertidor.
La señal 114 de salida de solicitud de la corriente eléctrica real también se genera dentro de la lógica 100 y es transmitida desde la misma. La señal 110 de entrada de demanda de la potencia real es transmitida al módulo 122 de lógica de la energía de baja tensión y es modificada por el mismo para generar una señal 116 de salida del módulo de demanda de potencia real, tal como se ha descrito más arriba. La señal 116 se transmite a un bloque 142 de función de división, al igual que la señal 104 de entrada de medición de la tensión en el lado de la carga. El bloque 142 de función divide la señal 116 por la señal 104 para generar una señal 118 de salida de solicitud de la corriente eléctrica no limitada analógica. La señal 118 se transmite a un bloque 119 de función de limitación. El bloque 119 de función incluye al menos un registro 120 que está configurado para recibir y mantener un valor proporcionado por medio de una señal 144 del límite superior de la corriente eléctrica real. La señal 144 es determinada por la lógica 200 del límite de la corriente del convertidor y se transmite desde la misma, tal como se describirá con mayor detalle más abajo. La señal 114 está limitada por el valor transmitido mediante la señal 144 y se transmite desde el bloque 119 de función al controlador de la turbina eólica y a la lógica 200 del límite de la corriente del convertidor.
La Figura 4 es un diagrama de bloques de una realización ejemplar de la lógica 200 que está incorporada en la lógica 100 para controlar al menos una porción del generador 10 de turbina eólica (mostrado en las Figuras 1 y 2). En la realización ejemplar, la lógica 200 está configurada dentro del/de los procesador(es) 52 y es ejecutada usando el/los sistema(s) 40 de control (mostrados ambos en la Figura 2). Específicamente, la lógica 200 es ejecutada sustancialmente por el/los procesador(es) 52, en el que los componentes restantes del/de los sistema(s) 40 de control facilitan la ejecución de tal lógica. De modo alternativo, la lógica 100 está configurada y es ejecutada dentro de otro(s)
sistema(s) de control y/o usándolo(s), tales como, sin limitación, uno o más sistemas de control asociados con otros generadores de turbina eólica, uno o más sistemas de control centralizado para una granja eólica y/o uno o más sistemas de control asociados con la carga 38 (ninguno de los cuales se muestra).
La lógica 200 está configurada para recibir la señal 104 de entrada de medición de la tensión en el lado de la carga, que es indicativa de al menos una tensión existente de carga 38 (mostrada en la Figura 2). La lógica 200 también está configurada para recibir una señal 106 de entrada de selección discreta de prioridades que se transmite desde el controlador de la turbina eólica, en el que la señal 106 es indicativa de una selección de prioridad entre la potencia real y la de reacción. Específicamente, la señal 106 es una señal discreta generada por el sistema de control o por el operador que se transmite a un bloque 201 de función de selección de prioridades. El bloque 201 de función selecciona cuál de dos bloques subsiguientes de función recibe la prioridad dentro de la lógica 200. Más específicamente, el bloque 201 de función facilita la selección ya sea de un bloque 203 de lógica funcional de prioridad P o un bloque 205 de lógica funcional de prioridad Q como bloque de función de prioridad como función de la señal discreta 106. El bloque 203 de lógica funcional de prioridad P está asociado sustancialmente con el componente de corriente eléctrica real de la generación de energía del generador 10 de turbina eólica. El bloque 205 de lógica funcional de prioridad Q está asociado sustancialmente con el componente de corriente eléctrica de reacción de la generación de energía del generador 10 de turbina eólica. Cuando se selecciona como prioridad el bloque 203 de lógica, el componente de la corriente eléctrica real de la corriente eléctrica generada por el generador 10 de turbina eólica recibe la prioridad del control con respecto al componente de la potencia de reacción. Cuando se selecciona como prioridad el bloque 205 de lógica, el componente de la corriente eléctrica de reacción de la corriente eléctrica generada por el generador 10 de turbina eólica recibe la prioridad del control con respecto al componente de la potencia real. La señal 106 de entrada se genera en base a parámetros de diseño y/o a consideraciones de los componentes del generador 10 de turbina eólica y/o de la carga 38. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la señal 106 de entrada de prioridades se selecciona en base al código de una red del sistema anfitrión.
La lógica 200 está configurada, además, para recibir la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción y la señal 114 de salida de solicitud de la corriente eléctrica real, generándose ambas según se ha descrito más arriba. La lógica 200 está configurada también para recibir un límite 202 de corriente dependiente de la temperatura asociado con el convertidor 36 de frecuencias (mostrado en la Figura 2) que es representativo de un valor de corriente elevado que el convertidor 36 puede transmitir antes de aproximarse a un límite del componente relacionado con la temperatura. La lógica 200 está configurada, además, para recibir una señal 204 de límite de tensión asociada con el convertidor 36 que es representativa de una tensión elevada que puede ser inducida dentro del convertidor 36 para mitigar la degradación del convertidor 36 relacionada con la tensión. La lógica 200 también está configurada para recibir una señal 206 del límite de la corriente eléctrica real de nivel constante y una señal 208 del límite de la corriente eléctrica de reacción de nivel constante. Generalmente, los límites de nivel constante se refieren a valores de parámetros que debieran limitar o restringir la operación del componente o de la máquina asociados. Las señales 206 y 208 de límites se basan típicamente en parámetros y restricciones que incluyen, sin limitación, capacidades de transporte de corriente de los componentes asociados del generador 10 de turbina eólica y de la carga 38. En la realización ejemplar, las señales 202, 204, 206 y 208 de límite son valores introducidos por un operador que se almacenan de manera estática dentro de registros (no mostrados) en el/los sistema(s) 40 de control. Alternativamente, las señales 202, 204, 206 y 208 de límite son valores generados por el sistema que son calculados por medio de al menos un algoritmo asociado y almacenados dinámicamente dentro de registros (no mostrados) en el/los sistema(s) 40 de control. En general, la lógica 200 usa al menos una de las señales 104, 106, 112, 114, 202, 204, 206 y/o 208 de entrada para generar la señal 144 del límite de la corriente eléctrica real, la señal 138 del límite de la corriente eléctrica de reacción y la señal 140 del límite de la corriente eléctrica de reacción.
El bloque 203 de lógica funcional de prioridad P está configurado para determinar al menos un valor para la señal 144 del límite superior de la corriente eléctrica real. El bloque 203 de lógica está también configurado para recibir la señal 202 del límite de la corriente dependiente de la temperatura que está asociada con el convertidor 36 de frecuencias. El bloque 203 de lógica está configurado, además, para recibir la señal 206 del límite de la corriente eléctrica real de nivel constante. El bloque 203 de lógica incluye un bloque 210 de función de mínimo que está configurado para comparar las señales 202 y 206 de entrada y para transmitir el menor de los dos valores como señal 144 de límite al bloque 119 (mostrado en la Figura 3) de la función de limitación.
El bloque 203 de lógica también está configurado para determinar al menos un valor para la señal 138 del límite superior de la corriente eléctrica de reacción. Para facilitar la determinación de la señal 138 del límite máximo de la corriente eléctrica de reacción, se calcula una señal 212 de la capacidad restante de corriente del convertidor 36 de frecuencias por medio de al menos un algoritmo que está residente dentro de un bloque 216 de función de capacidad de corriente. Generalmente, la señal 212 es la capacidad restante de transporte de corriente del convertidor 36, dada una demanda de transmisión de la corriente eléctrica real existente (según es medida mediante la señal 114) que puede usarse para la transmisión de la corriente eléctrica de reacción. En la realización ejemplar, el algoritmo usado
es:
1
De manera alternativa, el bloque 216 de función incluye cualquier número de algoritmos en cualquier configuración que facilite la operación de la lógica 200 tal como se describe en el presente documento. El bloque 216 de función está configurado para recibir las señales 202 y 114, llevar a cabo los cómputos asociados para determinar la señal 212 y transmitir la señal 212 para un uso ulterior dentro del bloque 203 de lógica.
El bloque 203 de lógica incluye una conexión sumadora 218 que está configurada para recibir las señales 104 y 204. La conexión sumadora 218 está configurada también para generar una diferencia entre la señal 204 de límite de tensión del convertidor y la señal 104 de entrada de medición de la tensión en el lado de la carga. La diferencia entre las señales 204 y 104 es generada por la unión 218 y transmitida como una señal 219 de diferencia de tensión a un bloque 220 de función de reactancia subtransitoria. Típicamente, la reactancia subtransitoria se refiere a una medición relativa (en tantos por ciento) de la impedancia interna de un generador de CA durante los fenómenos armónicos, incluyendo, sin limitación, el primer ciclo eléctrico después de un fallo eléctrico. Tal reactancia subtransitoria facilita la determinación de una corriente eléctrica asociada durante sustancialmente el mismo periodo. Por lo tanto, en la realización ejemplar, el bloque 220 de función está configurado con al menos un algoritmo residente para generar una señal 214 del límite de la corriente eléctrica de reacción basado en la tensión. La señal 214 está basada, al menos en parte, en la señal 219 de diferencia de tensión y en las propiedades eléctricas del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39 (la totalidad de los cuales se muestra en la Figura 2). Además, en la realización ejemplar, los algoritmos dentro del bloque 220 de función usan modelos sustancialmente estáticos de reactancia subtransitoria. De forma alternativa, el bloque 220 de función está configurado con al menos un algoritmo que calcula la señal 214 de cualquier manera que facilite la operación de la lógica 200 tal como se describe en el presente documento, incluyendo, sin limitación, la reactancia transitoria y la reactancia de estado estable. Además, de forma alternativa, los algoritmos dentro del bloque 220 de función usan modelos sustancialmente dinámicos de reactancia subtransitoria, en los que la señal 214 es sustancialmente adaptativa de las condiciones asociadas con el generador 10 de turbina eólica y la carga 38.
El bloque 203 de lógica también incluye un bloque 222 de función de mínimo que está configurado para recibir y comparar las señales 212 y 214 y para transmitir el menor de los dos valores como señal 138 de límite al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 (mostrado en la Figura 3) de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. La señal 138 del límite superior de la corriente eléctrica de reacción facilita la limitación de la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción, que se transmite al controlador de la turbina eólica, a un valor que representa sustancialmente la totalidad del intervalo de la capacidad restante de transporte de corriente del convertidor 36. Por lo tanto, el bloque 203 de lógica facilita el control del componente de la potencia eléctrica de reacción, de tal modo que se mitiga un potencial para aproximarse a un intervalo superior de los límites del transporte de corriente del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39.
El bloque 203 de lógica está configurado para generar la señal 140 del límite inferior de la corriente eléctrica de reacción. Por lo tanto, el bloque 203 de lógica incluye además un bloque 224 de función de multiplicación que está configurado para recibir la señal 212, multiplicar la señal 212 por un valor constante, y transmitir la señal 140. En la realización ejemplar, el bloque 224 de función incluye una constante de -1 y genera y transmite la señal 140 al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. Un cómputo como el que se lleva a cabo dentro del bloque 224 de función facilita el control del componente de la corriente eléctrica de reacción, de tal modo que se mitiga un potencial para aproximarse a un intervalo inferior de los límites del transporte de corriente del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39. El cómputo, la transmisión y el uso de las señales 138 y 140 tal como se describen en el presente documento facilitan el control del componente de la corriente eléctrica de reacción para los factores de potencia en servicio y en retardo, tal como se conoce en la técnica.
El bloque 205 de lógica funcional de prioridad Q está configurado para determinar al menos un valor para la señal 144 del límite superior de la corriente eléctrica real. El bloque 205 de lógica está también configurado para recibir la señal 202 del límite de la corriente dependiente de la temperatura que está asociada con el convertidor 36 de frecuencias. El bloque 205 de lógica está configurado, además, para recibir la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción. La señal 144 se calcula por medio de al menos un algoritmo que está residente dentro de un bloque 226 de función de capacidad de corriente. Generalmente, la señal 144 es la capacidad restante de transporte de corriente del convertidor 36, dada una demanda de transmisión de la corriente eléctrica de reacción existente (según es medida mediante la señal 112) que puede usarse para la determinación de las capacidades de transmisión de potencia eléctrica real restante. En la realización ejemplar, el algoritmo usado es:
2
De manera alternativa, el bloque 226 de función incluye cualquier número de algoritmos en cualquier configuración que facilite la operación de la lógica 200 tal como se describe en el presente documento. La señal 144 se transmite al bloque 119 de función de limitación (mostrado en la Figura 3).
El bloque 205 de lógica también está configurado para determinar al menos un valor para la señal 138 del límite superior de la corriente eléctrica de reacción. El bloque 205 de lógica está configurado, además, para recibir la señal 202 del límite de la corriente dependiente de la temperatura que está asociada con el convertidor 36 de frecuencias. El bloque 205 de lógica también está configurado para recibir la señal 208 del límite de la corriente eléctrica de reacción de nivel constante. El bloque 205 de lógica incluye un bloque 230 de función de mínimo que está configurado para comparar las señales 202 y 208 de entrada y para transmitir el menor de los dos valores como una señal 231 de límite de la corriente.
El bloque 205 de lógica incluye una conexión sumadora 238 que está configurada para recibir las señales 104 y 204. La conexión sumadora 238 está configurada también para generar una diferencia entre la señal 204 de límite de tensión del convertidor y la señal 104 de entrada de medición de la tensión en el lado de la carga. La diferencia entre las señales 204 y 104 es generada por la unión 238 y transmitida como una señal 239 de diferencia de tensión a un bloque 240 de función de reactancia subtransitoria. En la realización ejemplar, el bloque 240 de función está configurado con al menos un algoritmo residente para generar una señal 234 del límite de la corriente eléctrica de reacción basado en la tensión. La señal 234 está basada, al menos en parte, en la señal 239 de diferencia de tensión y en las propiedades eléctricas del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39. Además, en la realización ejemplar, los algoritmos dentro del bloque 240 de función usan modelos sustancialmente estáticos de reactancia subtransitoria. De forma alternativa, el bloque 240 de función está configurado con al menos un algoritmo que calcula la señal 234 de cualquier manera que facilite la operación de la lógica 200 tal como se describe en el presente documento, incluyendo, sin limitación, la reactancia transitoria y la reactancia de estado estable. Además, de forma alternativa, los algoritmos dentro del bloque 240 de función usan modelos sustancialmente dinámicos de reactancia subtransitoria, en los que la señal 234 es sustancialmente adaptativa de las condiciones asociadas con el generador 10 de turbina eólica y la carga 38.
El bloque 205 de lógica también incluye un bloque 242 de función de mínimo que está configurado para recibir y comparar las señales 231 y 234 y para transmitir el menor de los dos valores como señal 138 de límite al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. La señal 138 del límite superior de la corriente eléctrica de reacción facilita la limitación de la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción, que se transmite al controlador de la turbina eólica, a un valor que representa sustancialmente la totalidad del intervalo de la capacidad restante de transporte de corriente del convertidor 36. Por lo tanto, el bloque 205 de lógica facilita el control del componente de la potencia eléctrica de reacción, de tal modo que se mitiga un potencial para aproximarse a un intervalo superior de los límites del transporte de corriente del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39.
El bloque 205 de lógica está configurado para generar la señal 140 del límite inferior de la corriente eléctrica de reacción. Por lo tanto, el bloque 205 de lógica incluye además un bloque 244 de función de multiplicación que está configurado para recibir la señal 231, multiplicar la señal 231 por un valor constante, y transmitir la señal 140. En la realización ejemplar, el bloque 244 de función incluye una constante de -1 y genera y transmite la señal 140 al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. Un cómputo como el que se lleva a cabo dentro del bloque 244 de función facilita el control del componente de la corriente eléctrica de reacción, de tal modo que se mitiga un potencial para aproximarse a un intervalo inferior de los límites del transporte de corriente del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39. El cómputo, la transmisión y el uso de las señales 138 y 140 tal como se describen en el presente documento facilitan el control del componente de la corriente eléctrica de reacción para los factores de potencia en servicio y en retardo, tal como se conoce en la técnica.
En la realización ejemplar, la conexión sumadora 238, la señal 239, el bloque 240 de función, la señal 234, el bloque 242 de función y el bloque 244 de función asociados con el bloque 205 de lógica son idénticos a la conexión sumadora 218, al bloque 220 de función, a la señal 214, al bloque 222 de función y al bloque 224 de función asociados con el bloque 203 de lógica. De forma alternativa, la conexión sumadora 238, la señal 239, el bloque 240 de función, la señal 234, el bloque 242 de función y el bloque 244 de función asociados con el bloque 205 de lógica están configurados y son generados de cualquier manera que facilite la operación de la lógica 200 tal como se describe en el presente documento.
Se proporciona un procedimiento para la determinación de corrientes eléctricas para el generador 10 de turbina eólica. El procedimiento incluye la generación de una primera iteración de la señal 114 de demanda de corriente eléctrica real y de una primera iteración de la señal 112 de demanda de corriente eléctrica de reacción. El procedimiento también incluye la determinación de una segunda iteración de la señal 114 de demanda de corriente eléctrica real y de una segunda iteración de la señal 112 de demanda de corriente eléctrica de reacción mediante la priorización de la segunda iteración de la señal 114 de demanda de corriente eléctrica real con respecto a la segunda iteración de la señal 112 de demanda de corriente eléctrica de reacción. De forma alternativa, el procedimiento incluye la determinación de una segunda iteración de la señal 114 de demanda de corriente eléctrica real y de una segunda iteración de la señal 112 de demanda de corriente eléctrica de reacción mediante la priorización de la segunda iteración de la señal 112 de demanda de corriente eléctrica de reacción con respecto a la segunda iteración de la señal 114 de demanda de corriente eléctrica real. El procedimiento incluye además comparar al menos uno de la segunda iteración de la señal 114 de demanda de corriente eléctrica real y de la segunda iteración de la señal 112 de demanda de corriente eléctrica de reacción con al menos una señal 202 del límite de la corriente de la máquina eléctrica.
Con referencia a las Figuras 3 y 4, la lógica 200 recibe una primera iteración de las señales 112 y 114, y, dependiendo de cuál de los bloques 203 y 205 se seleccione, transmite las señales 144, y 138 y 140 de valores de limitación a los bloques 119 y 136 de función, respectivamente, para facilitar la generación de una segunda iteración de señales 112 y 114, tal como se presenta adicionalmente más abajo.
Durante la operación, la lógica 100 recibe la señal 102 de entrada de solicitud de potencia de reacción, en la que la señal 102 es indicativa de una demanda de potencia de reacción que debería ser transmitida a la carga 38 por medio del generador 24 y del convertidor 36. En tal demanda de potencia de reacción influyen factores que incluyen, sin limitación, el equipo y los límites operativos de la turbina eólica 10 y las tensiones existentes en el lado de la carga. La señal 102 se transmite desde al menos un controlador de la turbina eólica, que en la realización ejemplar incluye el/los procesador(es) 52.
La lógica 100 también recibe la señal 108 de entrada de medición de la potencia de reacción, en la que la señal 108 es indicativa de la potencia de reacción que se está suministrando a la carga 38. La conexión sumadora 124 recibe las señales 102 y 108 y genera una diferencia entre la demanda de potencia de reacción, tal como es medida mediante la señal 102, y la potencia de reacción que en realidad se está transmitiendo a la carga 38, tal como es medida mediante la señal 108. La diferencia entre las señales 102 y 108 es generada por la unión 124 y transmitida como una señal 125 de diferencia de potencia de reacción a un bloque 126 de función de referencia de tensión. El bloque 126 de función usa al menos un algoritmo para calcular una señal 128 de referencia de tensión, siendo la señal 128 indicativa de una tensión apropiada para que el convertidor 36 induzca la facilitación de la generación de la potencia de reacción demandada. La señal 128 de referencia de tensión está limitada por la señal 130 del límite superior de la tensión y por la señal 132 del límite inferior de la tensión. La señal 128 de referencia de tensión es transmitida a la conexión sumadora 134.
La lógica 100 recibe, además, la señal 104 de entrada de medición de la tensión en el lado de la carga indicativa de al menos una tensión existente de la carga 38. La conexión sumadora 134 está configurada para comparar la señal 104 de entrada de la tensión de la red con la señal 128 de referencia de tensión para generar una señal 135 de diferencia de tensiones. La señal 135 representa una diferencia entre la tensión apropiada para que el convertidor 36 genere para desarrollar la potencia de reacción demandada y la tensión que actualmente está generando el convertidor 36. La señal 135 de diferencia de tensiones se transmite a un bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. El bloque de función 136 usa al menos un algoritmo para calcular una primera iteración de la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción, en el que la relación entre la tensión y la potencia de reacción es conocida en la técnica. El bloque 136 de función está limitado por una señal 138 del límite superior de la corriente eléctrica de reacción y una señal 140 del límite inferior de la corriente eléctrica de reacción. Las señales 138 y 140 de límite se determinan usando la lógica 200 del límite de la corriente del convertidor. La señal 112 es transmitida desde el bloque 136 de función al controlador de la turbina eólica y a la lógica 200 del límite de la corriente del convertidor.
La lógica 100 también recibe la señal 110 de entrada de demanda de la potencia real indicativa de una demanda de potencia real. En tal demanda de potencia influyen factores que incluyen, sin limitación, el equipo y los límites operativos de la turbina eólica 10 y la generación de potencia real existente como función de la captura y la conversión de la energía eólica. El módulo 122 recibe las señales 104 y 110 y genera y transmite la señal 116 de salida del módulo de demanda de potencia real como función discreta de la señal 104 de medición de la tensión de la red. La señal 116 es generada por medio de al menos un algoritmo, incluyendo tal algoritmo la señal 110, que se multiplica o bien por un 0 o por un 1. Cuando la señal 104 de medición de la tensión de la red desciende por debajo de un V\downarrow predeterminado, indicativo de una tensión baja transitoria de la red, se inserta un valor de 0 en el algoritmo de multiplicación presentado anteriormente, que también incluye la señal 110. El módulo 122 transmite la señal 116 con un valor de 0, de tal modo que la generación de potencia real del generador 10 de turbina eólica comienza a disminuir hacia 0. Una restauración de la tensión de la red, según se indica porque la señal 104 aumente más allá de V\uparrow, induce al módulo 122 a transmitir la señal 116 con un valor sustancialmente similar a la señal 110, de modo que la generación de potencia real del generador 10 de turbina eólica comienza a aumentar, alejándose de 0.
\newpage
La señal 116 se transmite a un bloque 142 de función de división, al igual que la señal 104. El bloque 142 de función divide la señal 116 por la señal 104 para generar una señal 118 de salida de solicitud de la corriente eléctrica no limitada. La señal 118 se transmite a un bloque 119 de función de limitación en el que la señal 118 está limitada por una señal 144 del límite superior de la corriente eléctrica real que es determinada por la lógica 200 del límite de la corriente del convertidor y se transmite desde la misma. Una primera iteración de la señal 114 se transmite desde el bloque 119 de función al controlador de la turbina eólica y a la lógica 200 del límite de la corriente del convertidor.
La prioridad de la potencia real y de la potencia de reacción se selecciona por medio de la señal 106 de entrada de selección discreta de prioridades que se transmite desde el controlador de la turbina eólica al bloque 201 de función de selección de prioridades, en el que la señal 106 es indicativa de una selección de prioridad entre potencia real y de reacción. El bloque 201 de función selecciona cuál de los dos bloques de función recibe prioridad dentro de la lógica 200. Más específicamente, el bloque 201 de función facilita la selección ya sea de un bloque 203 de lógica funcional de prioridad P o de un bloque 205 de lógica funcional de prioridad Q como bloque de función de prioridad como una función de la señal discreta 106.
Durante la operación, si se ha seleccionado que la potencia real tenga prioridad, el bloque 203 de lógica funcional de prioridad P determina las señales 138, 140 y 144, y el bloque 205 de lógica funcional de prioridad Q está sustancialmente inactivo. El bloque 210 de función de mínimo dentro del bloque 203 de lógica recibe la señal 202 del límite de la corriente dependiente de la temperatura que está asociada con el convertidor 36 de frecuencias. El bloque 210 de función también recibe la señal 206 del límite de la corriente eléctrica real de nivel constante. El bloque 210 de función compara las señales 202 y 206 de entrada y transmite el menor de los dos valores como señal 144 de límite al bloque 119 de función de limitación.
El bloque 216 de función recibe las señales 202 y 114, lleva a cabo los cómputos asociados para determinar la señal 212 de la capacidad restante de corriente y transmite la señal 212 al bloque 222 de función de mínimo y al bloque 224 de función. Generalmente, la señal 212 es la capacidad restante de transporte de corriente del convertidor 36, dada una demanda de transmisión de la corriente eléctrica real existente (según es medida mediante la señal 114) que puede usarse para la transmisión de la corriente eléctrica de reacción.
La conexión sumadora 218 recibe las señales 104 y 204 y genera una diferencia entre la señal 204 de límite de tensión del convertidor y la señal 104 de entrada de medición de la tensión en el lado de la carga. La diferencia entre las señales 204 y 104 es generada por la unión 218 y transmitida como una señal 219 de diferencia de tensión a un bloque 220 de función de reactancia subtransitoria. El bloque 220 de función genera una señal 214 del límite de la corriente eléctrica de reacción basado en la tensión. La señal 214 está basada, al menos en parte, en la señal 219 de diferencia de tensión y en las propiedades eléctricas del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39.
El bloque 222 de función de mínimo recibe y compara las señales 212 y 214 y transmite el menor de los dos valores como la señal 138 del límite superior de la corriente eléctrica de reacción al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. La señal 138 facilita la limitación de la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción, que es transmitida al controlador de la turbina eólica, a un valor que representa sustancialmente todo el intervalo de la capacidad restante de transporte de corriente del convertidor 36. Por lo tanto, el bloque 203 de lógica facilita el control del componente de la corriente eléctrica de reacción, de tal modo que se mitiga un potencial para aproximarse a un intervalo superior de los límites del transporte de corriente del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39.
El bloque 224 de función de multiplicación recibe la señal 212, multiplica la señal 212 por un valor constante y genera y transmite la señal 140 del límite inferior de la corriente eléctrica de reacción. El bloque 224 incluye una constante de -1 y genera y transmite la señal 140 al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. Un cómputo como el que se lleva a cabo dentro del bloque 224 de función facilita el control del componente de la corriente eléctrica de reacción, de tal modo que se mitiga un potencial para aproximarse a un intervalo inferior de los límites del transporte de corriente del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39. El cómputo, la transmisión y el uso de las señales 138 y 140 tal como se describen en el presente documento facilitan el control del componente de la corriente eléctrica de reacción para los factores de potencia en servicio y en retardo, tal como se conoce en la técnica.
Durante la operación, si se ha seleccionado que la potencia de reacción tenga prioridad, el bloque 205 de lógica funcional de prioridad Q determina las señales 138, 140 y 144, y el bloque 203 de lógica funcional de prioridad P está sustancialmente inactivo. El bloque 226 de función de de capacidad de la corriente recibe la señal 202 del límite de la corriente dependiente de la temperatura y la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción. El bloque 226 de función determina y transmite la señal 144 del límite superior de la corriente eléctrica real al bloque 119 de función de limitación. Generalmente, la señal 144 es la capacidad restante de transporte de corriente del convertidor 36, dada una demanda de transmisión de la corriente eléctrica de reacción existente (según es medida mediante la señal 112) que puede usarse para la determinación de las capacidades de transmisión de energía eléctrica real restante.
El bloque 230 de función de mínimo recibe y compara la señal 202 de entrada y la señal 208 del límite de la corriente eléctrica de reacción de nivel constante. El bloque de función transmite el menor de los dos valores como señal 231 del límite de la corriente a los bloques 242 y 244 de función.
La conexión sumadora 238 recibe las señales 104 y 204 y genera una diferencia entre la señal 204 de límite de tensión del convertidor y la señal 104 de entrada de medición de la tensión en el lado de la carga. La diferencia entre las señales 204 y 104 es generada por la unión 238 y transmitida como una señal 239 de diferencia de tensión a un bloque 240 de función de reactancia subtransitoria. El bloque 240 de función genera una señal 234 del límite de la corriente eléctrica de reacción basado en la tensión. La señal 234 está basada, al menos en parte, en la señal 239 de diferencia de tensión y en las propiedades eléctricas del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39.
El bloque 242 de función de mínimo recibe y compara las señales 232 y 234 y transmite el menor de los dos valores como la señal 138 del límite superior de la corriente eléctrica de reacción al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. La señal 138 facilita la limitación de la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción, que es transmitida al controlador de la turbina eólica, a un valor que representa sustancialmente todo el intervalo de la capacidad restante de transporte de corriente del convertidor 36. Por lo tanto, el bloque 205 de lógica facilita el control del componente de la corriente eléctrica de reacción, de tal modo que se mitiga un potencial para aproximarse a un intervalo superior de los límites del transporte de corriente del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39.
El bloque 244 de función de multiplicación recibe la señal 232, multiplica la señal 232 por un valor constante y genera y transmite la señal 140 del límite inferior de la corriente eléctrica de reacción. El bloque 244 incluye una constante de -1 y genera y transmite la señal 140 al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. Un cómputo como el que se lleva a cabo dentro del bloque 244 de función facilita el control del componente de la corriente eléctrica de reacción, de tal modo que se mitiga un potencial para aproximarse a un intervalo inferior de los límites del transporte de corriente del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39. El cómputo, la transmisión y el uso de las señales 138 y 140 tal como se describen en el presente documento facilitan el control del componente de la corriente eléctrica de reacción para los factores de potencia en servicio y en retardo, tal como se conoce en la técnica.
La Figura 5 es un diagrama de una porción de una lógica alternativa 301 para la sección de prioridades que puede usarse con la lógica 200. La lógica 301 es una alternativa funcional al bloque 201 de función de selección de prioridades y a la señal 106 de entrada de selección de prioridades (mostrados ambos en la Figura 4). En general, la lógica 301 facilita la generación y la transmisión de las señales 138, 140 y 144 para su uso dentro de la lógica 100, tal como se ha descrito con anterioridad. La lógica 301 está configurada para recibir una señal 302 de potencia de reacción (Q_{0}). La lógica 301 también está configurada para recibir una señal 304 de potencia real (P_{0}). La señal 302 Q_{0} y la señal 304 P_{0} son indicativas del valor de la potencia de reacción y del valor de la potencia real deseadas, respectivamente, que han de ser suministradas a la carga 38 para facilitar el mantenimiento de un valor del factor de potencia deseado basado en una proporción de la señal 302 Q_{0} con respecto a la señal 304 P_{0}, o un valor Q_{0}/P_{0}. En la realización ejemplar, la señal 302 Q_{0} y la señal 304 P_{0} son valores sustancialmente estáticos, definidos por el operador. De forma alternativa, la señal 302 Q_{0} con respecto a la señal 304 P_{0} son valores sustancialmente dinámicos generados por el/los sistema(s) 40 de control.
Las señales 302 y 304 se transmiten a un bloque 306 de función de potencia aparente deseada que está configurado para recibir las señales 302 y 304 y para calcular y transmitir una señal 308 de potencia aparente deseada (S_{0}) por medio de al menos un algoritmo. En esta realización alternativa, el algoritmo usado es:
3
De forma alternativa, el bloque de función 306 incluye cualquier número de algoritmos en cualquier configuración que facilite la operación de la lógica 301 tal como se describe en el presente documento.
La lógica 301 también incluye un bloque 310 de función de corriente eléctrica de reacción deseada (I_{q0}). El bloque 310 de función está configurado para recibir la señal 302 Q_{0}, la señal 308 S_{0} y la señal 202 del límite de la corriente dependiente de la temperatura (I_{maxDT}). El bloque 310 de función también está configurado para calcular y transmitir una señal 312 de corriente eléctrica de reacción deseada (I_{q0}) por medio de al menos un algoritmo. La señal 312 I_{q0} es representativa de una fracción de la corriente total permitida, o del límite de la corriente dependiente de la temperatura (I_{maxDT}) (tal como se representa por medio de la señal 202), que es proporcionada a la corriente eléctrica de reacción deseada. En esta realización alternativa, el algoritmo usado es:
4
De forma alternativa, el bloque 310 de función incluye cualquier número de algoritmos en cualquier configuración que facilite la operación de la lógica 301 tal como se describe en el presente documento.
La lógica 301 incluye además un bloque 314 de función de solicitud de corriente total (I_{sol}). El bloque 314 de función I_{sol} está configurado para recibir la señal 112 de salida de la solicitud de la corriente eléctrica de reacción (I_{qsol}) y la señal 114 de salida de la solicitud de la corriente eléctrica real (I_{psol}). El bloque 314 de función I_{sol} también está configurado para calcular y transmitir una señal 316 de solicitud de corriente total (I_{sol}) por medio de al menos un algoritmo. En esta realización alternativa, el algoritmo usado es:
5
De forma alternativa, el bloque 314 de función incluye cualquier número de algoritmos en cualquier configuración que facilite la operación de la lógica 301 tal como se describe en el presente documento.
La lógica 301 también incluye un bloque 318 de función de comparación de la corriente total. El bloque 318 de función está configurado para recibir la señal 202 I_{maxDT} y la señal 316 I_{sol}. El bloque 318 de función también está configurado para comparar las señales 202 y 316 entre sí. En el caso de que la señal 316 I_{sol} sea menor que la señal 202 I_{maxDT}, se genera una señal 320 de "SÍ" discreta para su transmisión y su uso dentro de la lógica 301, tal como se presenta de manera adicional más abajo. En el caso de que la señal 316 I_{sol} no sea menor que la señal 202 I_{maxDT}, se genera una señal 322 de "NO" discreta para su transmisión y su uso dentro de la lógica 301, tal como se presenta de manera adicional más abajo.
La lógica 301 incluye además un bloque 324 de función de comparación del componente de la corriente eléctrica de reacción (I_{q}) que está configurado para recibir la señal 312 I_{q0} procedente del bloque 310 de función, la señal 112 de salida de la solicitud de la corriente eléctrica de reacción (I_{qsol}), y la señal 322 de "NO" procedente del bloque 318 de función. El bloque 324 de función también está configurado para convertir un valor asociado con la señal 312 I_{q0} a un valor absoluto de la señal 312 I_{q0}. El bloque 314 de función está configurado, además, para convertir un valor asociado con la señal 112 de salida I_{qsol} en un valor absoluto de la señal 112 de salida I_{qsol}. Los valores absolutos de las señales 112 y 312 se calculan para justificar, como se conoce en la técnica, que la potencia de reacción esté en servicio o en retardo. El bloque 324 de función también está configurado para comparar el valor absoluto de la señal 312 I_{q0} con el valor absoluto de la señal 112 de salida I_{qsol}. Tales comparaciones se llevan a cabo cuando se recibe una señal 322 de "NO" discreta desde el bloque 318 de función. En el caso de que el valor absoluto de la señal 312 I_{q0} sea menor que el valor absoluto de la señal 112 de salida I_{qsol}, se genera una señal 326 de "SÍ" discreta para su transmisión y su uso dentro de la lógica 301, tal como se presenta de manera adicional más abajo. En el caso de que el valor absoluto de la señal 312 I_{q0} no sea menor que el valor absoluto de la señal 112 de salida I_{qsol}, se genera una señal 328 de "NO" discreta para su transmisión y su uso dentro de la lógica 301, tal como se presenta de manera adicional más abajo. Una descripción sencilla de la lógica contenida dentro del bloque 324 de función está representada por: ¿Es menor el componente de la corriente eléctrica de reacción deseada (según está representado por la señal 312 I_{q0}) que el componente de la corriente eléctrica real solicitada (según está representado por la señal 112 I_{qsol})?.
La lógica 301 también incluye un bloque 330 de función del componente de la corriente eléctrica real deseada (I_{p0}). El bloque 330 de función está configurado para recibir la señal 304 P_{0}, la señal 308 S_{0} y la señal 202 del límite de la corriente dependiente de la temperatura (I_{maxDT}). El bloque 330 de función también está configurado para calcular y transmitir una señal 332 de la corriente eléctrica real deseada (I_{p0}) por medio de al menos un algoritmo. La señal 332 I_{p0} es representativa de una fracción de la corriente total permitida, del límite de la corriente dependiente de la temperatura (I_{maxDT}) (tal como se representa por medio de la señal 202), que es proporcionada a la corriente eléctrica de reacción deseada. En esta realización alternativa, el algoritmo usado es:
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De forma alternativa, el bloque 330 de función incluye cualquier número de algoritmos en cualquier configuración que facilite la operación de la lógica 301 tal como se describe en el presente documento.
La lógica 301 incluye además un bloque 334 de función de comparación del componente de la corriente eléctrica real (I_{p}) que está configurado para recibir la señal 332 I_{p0} procedente del bloque 330 de función, la señal 114 de salida de la solicitud de la corriente eléctrica real (I_{psol}), y la señal 322 de "NO" procedente del bloque 318 de función. El bloque 334 de función también está configurado para comparar un valor asociado con la señal 332 I_{p0} con el valor absoluto de la señal 114 de salida I_{psol}. Tales comparaciones se llevan a cabo cuando se recibe una señal 322 de "NO" discreta desde el bloque 318 de función. En el caso de que el valor de la señal 332 I_{p0} sea menor que el valor de la señal 114 de salida I_{psol}, se genera una señal 336 de "SÍ" discreta para su transmisión y su uso dentro de la lógica 301, tal como se presenta de manera adicional más abajo. En el caso de que el valor de la señal 332 I_{p0} no sea menor que el valor de la señal 114 de salida I_{psol}, se genera una señal 338 de "NO" discreta para su transmisión y su uso dentro de la lógica 301, tal como se presenta de manera adicional más abajo. Una descripción sencilla de la lógica contenida dentro del bloque 334 de función está representada por: ¿Es menor el componente de la corriente eléctrica real deseada (según está representado por la señal 332 I_{p0}) que el componente de la corriente eléctrica real solicitada (según está representado por la señal 114 I_{psol})?.
La lógica alternativa 301 también incluye una pluralidad de condiciones lógicas 340. Cada condición lógica 340, etiquetada A, B, C y D, está configurada para representar una combinación de comparaciones entre condiciones de corriente eléctrica deseadas y solicitadas, y parámetros limitadores de la corriente eléctrica. Los resultados de tales comparaciones generan valores apropiados para la señal 138 del límite superior de la tensión, para la señal 140 del límite inferior de la tensión, y para la señal 144 del límite superior de la corriente eléctrica real, tal como se explica de forma adicional más abajo.
De forma específica, se llega a la condición lógica A cuando la señal 322 de "NO" discreta se transmite a los bloques 324 y 334 de función desde el bloque 318 de función, cuando la señal 326 de "SÍ" discreta se transmite desde el bloque 324 de función dentro de la lógica 301 y cuando la señal 336 de "SÍ" discreta se transmite desde el bloque 334 de función dentro de la lógica 301.
Se proporciona como sigue una descripción sencilla de la condición lógica A. Se genera una respuesta de "no" (asociada con la señal 322 de "NO") a una primera pregunta: "¿Es menor la corriente total solicitada (según está representada por la señal 316 I_{sol}) que el límite de la corriente dependiente de la temperatura (según está representado por la señal 202 I_{maxDT})?" Tal respuesta de "no" es indicativa de que la corriente que se ordena que se transmita a la carga 38 (mostrada en la Figura 2) supera el límite de la corriente del convertidor 36 (mostrado en la Figura 2) dependiente de la temperatura. Por lo tanto, al menos una porción de la lógica subsiguiente, específicamente la asociada con las dos preguntas siguientes, está configurada para determinar cuál, en caso de que haya alguno, de los componentes de la potencia de reacción y/o real (asociados con los componentes deseados como función del límite de la corriente dependiente de la temperatura (según está representado por la señal 202 I_{maxDT})) transmitido a la carga 38 supera sus valores asociados solicitados, tal como se presenta más abajo.
De forma subsiguiente, para seguir llegando a la condición lógica A, se genera una respuesta de "sí" (asociada con la señal 326) a la pregunta: "¿Es menor el componente de la corriente eléctrica de reacción deseada (según está representado por la señal 312 I_{q0}) que el componente de la corriente eléctrica de reacción solicitada (según está representado por la señal 112 I_{qsol})?" Además, se genera una respuesta de "sí" (asociada con la señal 336) a la pregunta: "¿Es menor el componente de la corriente eléctrica real deseada (según está representado por la señal 332 I_{p0}) que el componente de la corriente eléctrica real solicitada (según está representado por la señal 114 I_{psol})?" Tal respuesta de "sí" a estas dos preguntas es indicativa de que tanto los componentes de la potencia de reacción y de la real (proporcionales a I_{maxDT}) deseadas que han de transmitirse a la carga 38 (mostrada en la Figura 2) no superan los componentes de la potencia de reacción y de la real solicitadas. Por lo tanto, aunque la corriente total solicitada supere el límite de la corriente, las corrientes de la potencia real y de la de reacción deseadas proporcionales al límite no superan las corrientes de la potencia real y de reacción solicitadas.
Además, de forma específica, se llega a la condición lógica B cuando la señal 322 de "NO" discreta se transmite a los bloques 324 y 334 de función desde el bloque 318 de función, cuando la señal 326 de "SÍ" discreta se transmite desde el bloque 324 de función dentro de la lógica 301 y cuando la señal 338 de "NO" discreta se transmite desde el bloque 334 de función dentro de la lógica 301.
Se proporciona como sigue una descripción sencilla de la condición lógica B. Se genera una respuesta de "no" (asociada con la señal 322 de "NO") a una primera pregunta: "¿Es menor la corriente total solicitada (según está representada por la señal 316 I_{sol}) que el límite de la corriente dependiente de la temperatura (según está representado por la señal 202 I_{maxDT})?" Tal respuesta de "no" es indicativa de que la corriente que se ordena que se transmita a la carga 38 supera el límite de la corriente del convertidor 36 dependiente de la temperatura. Por lo tanto, al menos una porción de la lógica subsiguiente, específicamente la asociada con las dos preguntas siguientes, está configurada para determinar cuál, en caso de que haya alguno, de los componentes de la potencia de reacción y/o real (asociados con los componentes deseados como función del límite de la corriente dependiente de la temperatura (según está representado por la señal 202 I_{maxDT})) transmitido a la carga 38 supera sus valores asociados solicitados, tal como se presenta más abajo.
De forma subsiguiente, para seguir llegando a la condición lógica B, se genera una respuesta de "sí" (asociada con la señal 326) a la pregunta: "¿Es menor el componente de la corriente eléctrica de reacción deseada (según está representado por la señal 312 I_{q0}) que el componente de la corriente eléctrica de reacción solicitada (según está representado por la señal 112 I_{qsol})?" Además, se genera una respuesta de "no" (asociada con la señal 338) a la pregunta: "¿Es menor el componente de la corriente eléctrica real deseada (según está representado por la señal 332 I_{p0}) que el componente de la corriente eléctrica real solicitada (según está representado por la señal 114 I_{psol})?" Tal respuesta de "sí" a la primera pregunta es indicativa de que el componente de la potencia de reacción (proporcional a I_{maxDT}) que se desea que se transmita a la carga 38 no supera el componente de la potencia de reacción solicitada. Además, tal respuesta de "no" a la segunda pregunta es indicativa de que el componente de la potencia real (proporcional a I_{maxDT}) que se desea que se transmita a la carga 38 sí supera el componente de la potencia real solicitada. Por lo tanto, aunque la corriente total solicitada supere el límite de la corriente, la corriente de la potencia de reacción deseada proporcional al límite no supera la corriente de la potencia de reacción solicitada. Sin embargo, la corriente de la potencia real deseada proporcional al límite no supera la corriente de la potencia real solicitada.
Además, de forma específica, se llega a la condición lógica C cuando la señal 322 de "NO" discreta se transmite a los bloques 324 y 334 de función desde el bloque 318 de función, cuando la señal 328 de "NO" discreta se transmite desde el bloque 324 de función dentro de la lógica 301 y cuando la señal 336 de "SÍ" discreta se transmite desde el bloque 334 de función dentro de la lógica 301.
Se proporciona como sigue una descripción sencilla de la condición lógica C. Se genera una respuesta de "no" (asociada con la señal 322 de "NO") a una primera pregunta: "¿Es menor la corriente total solicitada (según está representada por la señal 316 I_{sol}) que el límite de la corriente dependiente de la temperatura (según está representado por la señal 202 I_{maxDT})?" Tal respuesta de "no" es indicativa de que la corriente que se ordena que se transmita a la carga 38 supera el límite de la corriente del convertidor 36 dependiente de la temperatura. Por lo tanto, al menos una porción de la lógica subsiguiente, específicamente la asociada con las dos preguntas siguientes, está configurada para determinar cuál, en caso de que haya alguno, de los componentes de la potencia de reacción y/o real (asociados con los componentes deseados como función del límite de la corriente dependiente de la temperatura (según está representado por la señal 202 I_{maxDT})) transmitido a la carga 38 supera sus valores asociados solicitados, tal como se presenta más abajo.
De forma subsiguiente, para seguir llegando a la condición lógica C, se genera una respuesta de "no" (asociada con la señal 328) a la pregunta: "¿Es menor el componente de la corriente eléctrica de reacción deseada (según está representado por la señal 312 I_{q0}) que el componente de la corriente eléctrica de reacción solicitada (según está representado por la señal 112 I_{qsol})?" Además, se genera una respuesta de "sí" (asociada con la señal 336) a la pregunta: "¿Es menor el componente de la corriente eléctrica real deseada (según está representado por la señal 332 I_{p0}) que el componente de la corriente eléctrica real solicitada (según está representado por la señal 114 I_{psol})?" Tal respuesta de "no" a la primera pregunta es indicativa de que el componente de la potencia de reacción (proporcional a I_{maxDT}) que se desea que se transmita a la carga 38 sí supera el componente de la potencia de reacción solicitada. Además, tal respuesta de "sí" a la segunda pregunta es indicativa de que el componente de la potencia real (proporcional a I_{maxDT}) que se desea que se transmita a la carga 38 no supera el componente de la potencia real solicitada. Por lo tanto, aunque la corriente total solicitada supere el límite de la corriente, la corriente de la potencia real deseada proporcional al límite no supera la corriente de la potencia real solicitada. Sin embargo, la corriente de la potencia de reacción deseada proporcional al límite sí supera la corriente de la potencia de reacción solicitada.
Además, de forma específica, se llega a la condición lógica D cuando dentro de la lógica 301 se transmite la señal 320 de "SÍ" discreta. Se proporciona como sigue una descripción sencilla de la condición lógica D. Se genera una respuesta de "sí" (asociada con la señal 320) a la pregunta: "¿Es menor la corriente total solicitada (según está representada por la señal 316 I_{sol}) que el límite de la corriente dependiente de la temperatura (según está representado por la señal 202 I_{maxDT})?" Además, cuando se genera una respuesta de "no" se transmiten señales discretas 322 desde el bloque 318 de función, en las que no se llega a la condición D y es posible llegar a una de las condiciones A, B y/o C.
La Figura 6 es un diagrama esquemático de un gráfico X-Y 400 que ilustra la relación entre la señal 114 de salida de solicitud de la corriente eléctrica real (I_{p0}) y la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción (I_{q0}) dentro de la lógica 301 (mostrada en la Figura 5). El gráfico 400 incluye una solicitada (eje Y) 402 que representa un componente de la corriente eléctrica real I_{p}. El gráfico 400 incluye además un círculo 406 que incluye una circunferencia 408 y un radio 410, en el que el radio 410 se extiende desde el origen 412 a la circunferencia 408. El radio 410 representa el valor predeterminado para la señal 202 I_{maxDT}.
El gráfico 400 también incluye una línea 414 de solicitud de corriente total (I_{sol}) que es representativa de un valor asociado con la señal 316 de solicitud de corriente total (I_{sol}) (mostrada en la Figura 5). Típicamente, el valor de la corriente eléctrica asociada con la señal 316 de solicitud de corriente total (I_{sol}) es menor que el valor asociado con la señal 202 I_{maxDT}. Por lo tanto, una longitud de la línea 414 I_{sol} es típicamente menor que el radio 410. Se ilustran con líneas discontinuas las extensiones 416 de la línea 414 I_{sol} para proporcionar referencia y perspectiva. El gráfico 400 incluye además un componente en el eje X de la línea 414 I_{sol} que está representado por una línea 418 de solicitud de la corriente eléctrica real (I_{psol}). La línea 418 I_{psol} es representativa de un valor asociado con la señal 114 de salida de la solicitud de la corriente eléctrica real (I_{psol}). El gráfico 400 también incluye un componente en el eje Y de la línea 414 I_{sol} que está representado por una línea 420 de solicitud de la corriente eléctrica de reacción (I_{qsol}). La línea 420 I_{qsol} es representativa de un valor asociado con la señal 112 de salida de la solicitud de la corriente eléctrica de reacción (I_{qsol}). Las líneas 414, 418 y 420 se relacionan entre sí mediante el algoritmo siguiente:
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en el que tales valores de corriente están relacionados entre sí, como la potencia aparente, de reacción y real, como se conoce en la técnica. Además, las líneas 414, 418 y 420 están relacionadas entre sí de una forma similar a los valores asociados de las señales 316, 114 y 112, tal como se expresa en la ecuación (5) más arriba.
El gráfico 400 incluye, además, un ángulo de intersección, o ángulo 422 \theta entre el eje 404 X y la línea 414, en el que cos \theta es equivalente a un factor de potencia (no mostrado tampoco) de la potencia aparente que se está transmitiendo a la carga 38 (mostrada en la Figura 2). La Figura 6 ilustra el ángulo 422 \theta como un ángulo agudo. En la realización alternativa, el ángulo 422 \theta y, por lo tanto, el factor de potencia, puede tener cualquier valor que facilite el funcionamiento del generador 10 de turbina eólica (mostrado en las Figuras 1 y 2), tal como se explica en el presente documento o como se conoce en la técnica.
El gráfico 400 también incluye la línea 424 de referencia de la corriente de potencia real (I_{p0}) y la línea 426 de referencia de la corriente de potencia de reacción (I_{q0}). La línea 424 de referencia I_{p0} cruza el eje 404 X de tal modo que existe un valor particular de I_{psol} (corriente de potencia real solicitada) para una condición que incluye que la línea 414 (que representa la corriente total solicitada, o I_{sol}) iguale el radio 410 (representativo de I_{maxDT}) con un ángulo 422 \theta particular. De modo similar, la línea 426 de referencia I_{q0} cruza el eje 402 Y de tal modo que existe un valor particular de I_{qsol} (corriente de potencia de reacción solicitada) para una condición que incluye que la línea 414 iguale el radio 410 con un ángulo 422 \theta particular.
El gráfico 400 ilustra una pluralidad de condiciones lógicas 340, específicamente las condiciones lógicas A, B, C y D (tal como se han descrito anteriormente), en las que tales condiciones lógicas están referidas a la circunferencia 408, al radio 410 (representativo de I_{maxDT}), a la línea 414 de solicitud de la corriente total (I_{sol}), a la línea 418 de solicitud de la corriente de potencia real (I_{psol}) y a la línea 420 de solicitud de la corriente de potencia de reacción (I_{qsol}). Por ejemplo, la condición D se caracteriza porque la corriente total solicitada (según se representa por medio de la señal 316 I_{sol} y la línea 414) es menor que el límite de la corriente total dependiente de la temperatura (tal como se presenta mediante la señal 202 I_{maxDT} y el radio 410). Por lo tanto, la condición D puede existir en cualquier parte dentro del círculo 406.
El gráfico 400 ilustra la condición A referida a los componentes del gráfico 400 presentados en lo que antecede. Específicamente, se llega a la condición A cuando la corriente total solicitada (según está representada mediante la señal 316 I_{sol} y la línea 414) es mayor que el límite de la corriente dependiente de la temperatura (según está representada mediante la señal 202 I_{maxDT} y el radio 410). Por lo tanto, en la condición A, la línea 414 se extiende a lo largo de la extensión 416 más allá de la circunferencia 408 hasta una región definida entre las líneas 424 y 426. La condición A también incluye los elementos adicionales de que tanto los componentes de la potencia de reacción como de la real que se desea que se trasmitan a la carga 38 (como una función de I_{maxDT}) no superen los componentes de potencia de reacción y real solicitadas (no se muestra ninguno de los dos).
El gráfico 400 también ilustra la condición B referida a los componentes del gráfico 400 presentados en lo que antecede. Específicamente, se llega a la condición B cuando la corriente total solicitada (según está representada mediante la señal 316 I_{sol} y la línea 414) es mayor que el límite de la corriente dependiente de la temperatura (según está representada mediante la señal 202 I_{maxDT} y el radio 410). Por lo tanto, aunque la corriente total solicitada supera el límite de la corriente, la corriente de la potencia de reacción deseada proporcional al límite de la corriente (tal como está representado por la señal 312 de la corriente de la potencia de reacción (I_{q0}) y que no se muestra en la Figura 6) no supera la corriente de la potencia de reacción solicitada (tal como está representada por la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción y la línea 420). Sin embargo, la corriente de la potencia real deseada (tal como está representada por la señal 332 de la corriente de la potencia real (I_{p0}) y que no se muestra en la Figura 6) proporcional al límite de la corriente sí supera la corriente de la potencia real solicitada (tal como está representada por la señal 114 de salida de solicitud de la corriente eléctrica real y la línea 418). Por lo tanto, dado que ha aumentado la proporción del valor de la corriente de la potencia real con respecto al valor de la corriente de la potencia de reacción, ha disminuido el factor de potencia y el ángulo 422 \theta es más agudo, y la línea 414 se extiende hasta una región definida entre la línea 426 y el eje 404 X.
El gráfico 400 también ilustra la condición C referida a los componentes del gráfico 400 presentados en lo que antecede. Específicamente, se llega a la condición C cuando la corriente total solicitada (según está representada mediante la señal 316 I_{sol} y la línea 414) es mayor que el límite de la corriente dependiente de la temperatura (según está representada mediante la señal 202 I_{maxDT} y el radio 410). Por lo tanto, aunque la corriente total solicitada supera el límite de la corriente, la corriente de la potencia de reacción deseada proporcional al límite de la corriente (tal como está representado por la señal 312 de la corriente de la potencia de reacción (I_{q0}) y que no se muestra en la Figura 6) sí supera la corriente de la potencia de reacción solicitada (tal como está representada por la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción y la línea 420). Sin embargo, la corriente de la potencia real deseada (tal como está representada por la señal 332 de la corriente de la potencia real (I_{p0}) y que no se muestra en la Figura 6) proporcional al límite de la corriente no supera la corriente de la potencia real solicitada (tal como está representada por la señal 114 de salida de solicitud de la corriente eléctrica real y la línea 418). Por lo tanto, dado que ha disminuido la proporción del valor de la corriente de la potencia real con respecto al valor de la corriente de la potencia de reacción, ha aumentado el factor de potencia y el ángulo 422 \theta es menos agudo, y la línea 414 se extiende hasta una región definida entre la línea 424 y el eje 402 Y.
La Figura 7 es un diagrama de bloques de una porción 501 de la lógica alternativa 301 (mostrada en la Figura 5) para la selección de prioridades. La porción lógica 501 está configurada para recibir cada una de una pluralidad de condiciones lógicas 340 que incluyen las condiciones A, B, C y D, que se determinan como se ha descrito con anterioridad. La porción lógica 501 incluye un bloque de función de mínimo que está configurado para recibir las señales 206 y/o 202 y para comparar las señales 332 y/o 202 y 206 de entrada y para transmitir el menor de los dos valores como señal 144 de límite al bloque 119 de función de limitación (mostrado en la Figura 3). La porción lógica 501 también incluye un bloque 530 de función de mínimo que está configurado para recibir la señal 208 y las señales 312 y/o 202 y para comparar las señales 312 y/o 202 con la señal 208 y para transmitir el menor de los dos valores como una señal 531 de límite de la corriente.
La porción lógica 510 incluye, además, una conexión sumadora 538 que está configurada para recibir las señales 104 y 204. La conexión sumadora 538 también está configurada para generar una diferencia entre la señal 204 de límite de tensión del convertidor y la señal 104 de entrada de medición de la tensión en el lado de la carga. La diferencia entre las señales 204 y 104 es generada por la unión 538 y transmitida como una señal 539 de diferencia de tensión a un bloque 540 de función de reactancia subtransitoria. El bloque 540 de función está configurado con al menos un algoritmo residente para generar una señal 534 del límite de la corriente eléctrica de reacción basado en la tensión. La señal 534 está basada, al menos en parte, en la señal 539 de diferencia de tensión y en las propiedades eléctricas del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39. Además, en esta realización alternativa, los algoritmos dentro del bloque 540 de función usan modelos sustancialmente estáticos de reactancia subtransitoria. De forma alternativa, el bloque 540 de función está configurado con al menos un algoritmo que calcula la señal 534 de cualquier manera que facilite la operación de la lógica 301 tal como se describe en el presente documento, incluyendo, sin limitación, la reactancia transitoria y la reactancia de estado estable. Además, de forma alternativa, los algoritmos dentro del bloque 540 de función usan modelos sustancialmente dinámicos de reactancia subtransitoria, en los que la señal 534 es sustancialmente adaptativa de las condiciones asociadas con el generador 10 de turbina eólica y la carga 38.
La porción lógica 501 también incluye un bloque 542 de función de mínimo que está configurado para recibir y comparar las señales 531 y 534 y para transmitir el menor de los dos valores como señal 138 de límite al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 (mostrado en la Figura 3) de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. La señal 138 del límite superior de la corriente eléctrica de reacción facilita la limitación de la señal 112 de salida de solicitud de la corriente eléctrica de reacción, que se transmite al controlador de la turbina eólica, a un valor que representa sustancialmente la totalidad del intervalo de la capacidad restante de transporte de corriente del convertidor 36. Por lo tanto, la porción lógica 501 facilita el control del componente de la potencia eléctrica de reacción, de tal modo que se mitiga un potencial para aproximarse a un intervalo superior de los límites del transporte de corriente del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39.
La porción lógica 501 está configurada para generar la señal 140 del límite inferior de la corriente eléctrica de reacción. Por lo tanto, la porción incluye además un bloque 544 de función de multiplicación que está configurado para recibir la señal 531, multiplicar la señal 531 por un valor constante, y transmitir la señal 140. En la realización alternativa, el bloque 544 incluye una constante de -1 y genera y transmite la señal 140 al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total (mostrado en la Figura 3). Un cómputo como el que se lleva a cabo dentro del bloque 544 de función facilita el control del componente de la corriente eléctrica de reacción, de tal modo que se mitiga un potencial para aproximarse a un intervalo inferior de los límites del transporte de corriente del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39. El cómputo, la transmisión y el uso de las señales 138 y 140 tal como se describen en el presente documento facilitan el control del componente de la corriente eléctrica de reacción para los factores de potencia en servicio y en retardo, tal como se conoce en la técnica.
En esta realización alternativa, los bloques 510 y 530 de función, la señal 531, la conexión sumadora 538, la señal 539, el bloque 540 de función, la señal 534, el bloque 542 de función y el bloque 544 de función asociados con la porción lógica 501 son idénticos a los bloques 210 y 230 de función, a la señal 231, a la conexión sumadora 238, a la señal 239, al bloque 240 de función, a la señal 234, al bloque 242 de función y al bloque 244 de función asociados con los bloques 203 y 205 de lógica (la totalidad de los cuales se muestra en la Figura 4). De forma alternativa, los bloques 510 y 530 de función, la señal 531, la conexión sumadora 538, la señal 539, el bloque 540 de función, la señal 534, el bloque 542 de función y el bloque 544 de función asociados con la porción lógica 501 están configurados y son generados de cualquier manera que facilite la operación de la lógica alternativa 301 tal como se describe en el presente documento.
En funcionamiento, cuando se determina la condición A, se transmite la señal 332 de la corriente de la potencia real (I_{p0}) al bloque 510 de función de mínimo. El bloque 510 de función compara las señales 322 y 206 de entrada y transmite el menor de los dos valores como señal 144 de límite al bloque 119 de función de limitación (mostrado en la Figura 3). Dado que la condición A está definida, al menos en parte, porque la corriente total solicitada sea mayor que el límite de la corriente, tener un valor que represente una fracción del límite de la corriente (o un valor menor) como límite superior de la demanda de corriente real facilita el mantenimiento de la generación de corriente por parte del generador 10 de turbina eólica dentro de los parámetros predeterminados.
Además, la señal 312 de la corriente de la potencia de reacción (I_{q0}) se transmite al bloque 530 de función de mínimo. El bloque 530 de función de mínimo recibe y compara la señal 312 de entrada y la señal 208 del límite de la corriente eléctrica de reacción de nivel constante. El bloque de función transmite el menor de los dos valores como señal 531 del límite de la corriente a los bloque 542 y 544 de función.
La conexión sumadora 538 recibe las señales 104 y 204 y genera una diferencia entre la señal 204 de límite de tensión del convertidor y la señal 104 de entrada de medición de la tensión en el lado de la carga. La diferencia entre las señales 204 y 104 es generada por la unión 538 y transmitida como una señal 539 de diferencia de tensión a un bloque 540 de función de reactancia subtransitoria. El bloque 540 de función genera una señal 534 del límite de la corriente eléctrica de reacción basado en la tensión. La señal 534 está basada, al menos en parte, en la señal 539 de diferencia de tensión y en las propiedades eléctricas del generador 24, del convertidor 36, de la carga 38 y de los conductos 33, 35, 37 y/o 39 (tal como se muestra en la Figura 2).
El bloque 542 de función de mínimo recibe y compara las señales 532 y 534 y transmite el menor de los dos valores como la señal 138 del límite superior de la corriente eléctrica de reacción al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. Dado que la condición A está definida, al menos en parte, porque la corriente total solicitada sea mayor que el límite de la corriente, tener un valor que represente una fracción del límite de la corriente (o un valor menor) como límite superior de la demanda de corriente de reacción facilita el mantenimiento de la generación de corriente por parte del generador 10 de turbina eólica dentro de los parámetros predeterminados.
El bloque 244 de función de multiplicación recibe la señal 232, multiplica la señal 232 por un valor constante y genera y transmite la señal 140 del límite inferior de la corriente eléctrica de reacción. El bloque 244 incluye una constante de -1 y genera y transmite la señal 140 al registro apropiado (no mostrado) asociado con el bloque 136 de función del componente de la potencia de reacción de la corriente total. Dado que la condición A está definida, al menos en parte, porque la corriente total solicitada sea mayor que el límite de la corriente, tener un valor que represente una fracción del límite de la corriente (o un valor menor) como límite superior de la demanda de corriente de reacción facilita el mantenimiento de la generación de corriente por parte del generador 10 de turbina eólica dentro de los parámetros predeterminados.
Además, en funcionamiento, cuando se determina la condición D, se transmite la señal 202 del límite de la corriente dependiente de la temperatura (I_{maxDT}) a los bloques 510 y 530 de función, en comparación con las señales 332 y 312, respectivamente, cuando se determina la condición A. El bloque 510 de función compara las señales 206 y 202 y transmite la menor de las dos señales como señal 144. El bloque 530 de función compara las señales 202 y 208 y transmite la menor de las dos señales como señal 531 para ser usada dentro de la lógica restante tal como se describe más arriba de una manera similar a la de la condición A. Dado que la condición D está definida, al menos en parte, porque la corriente total solicitada sea menor que el límite de la corriente, tener un valor que represente el límite de la corriente (o un valor menor) como límite superior de la demanda de corriente real y un límite superior e inferior en la demanda de corriente de reacción facilita el mantenimiento de la generación de corriente por parte del generador 10 de turbina eólica dentro de los parámetros predeterminados.
Además, en funcionamiento, cuando se determina la condición B, se selecciona el bloque 203 de lógica (mostrado en la Figura 4). Cuando se determina la condición C, se selecciona el bloque 205 de lógica (mostrado en la Figura 4).
El procedimiento y el aparato para el control de la corriente eléctrica en un generador de turbina eólica tal como se describen en el presente documento facilitan el funcionamiento de tal generador de turbina eólica. Más específicamente, la lógica funcional de la corriente eléctrica tal como se describe en lo que antecede facilita un sistema de control eficiente y efectivo de la generación eléctrica. Además, el sistema de control robusto facilita la eficiencia y la efectividad de la producción del generador. Tal sistema de control también facilita la fiabilidad de los generadores de turbina eólica y la reducción de apagones en los generadores de turbina eólico al facilitar el mantenimiento de un margen operativo entre las corrientes generadas y los límites de corriente del equipo.
En lo que antecede se describen con detalle realizaciones ejemplares de los sistemas eléctricos de control de una turbina eólica tal como están asociadas con los generadores de turbina eólica. Los procedimientos, el aparato y los sistemas no están limitados a las realizaciones específicas descritas en el presente documento ni a los generadores específicos de turbina eólica ilustrados.

Claims (5)

1. Un sistema (40) de control para determinar las corrientes eléctricas para una máquina eléctrica que comprende:
al menos un bloque lógico funcional (100) de señales de demanda de corriente eléctrica real configurado para modular una señal (114) de demanda de corriente eléctrica real dentro de una primera banda y modular una señal (112) de demanda de corriente eléctrica de reacción dentro de una segunda banda, en el que dicha primera banda es mayor que dicha segunda banda;
al menos un bloque lógico funcional (100) de corriente eléctrica de reacción configurado para modular una señal de demanda de corriente eléctrica de reacción dentro de una tercera banda y modular una señal de demanda de corriente eléctrica real dentro de una cuarta banda, en el que dicha tercera banda es mayor que dicha cuarta banda; y
al menos un mecanismo (200) de selección configurado para seleccionar al menos uno de dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica real y dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica de reacción, comprendiendo dicho al menos un mecanismo de selección:
al menos un bloque lógico de selección sustancialmente automatizado configurado para pasar entre al menos dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica real y dicho bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica de reacción, y
en el que dicho al menos un bloque lógico de selección sustancialmente automatizado comprende además:
al menos un algoritmo de señales de demanda total de corriente configurado para calcular una señal de demanda total de corriente;
al menos un primer algoritmo de comparación configurado para comparar dicha señal de demanda total de corriente y al menos una señal (202) del límite de la corriente de la máquina eléctrica;
al menos un algoritmo de la corriente eléctrica de reacción configurado para calcular una señal de corriente eléctrica de reacción;
al menos un segundo algoritmo de comparación configurado para comparar un valor absoluto de dicha señal de corriente eléctrica de reacción y un valor absoluto de dicha señal de demanda total de corriente;
al menos un algoritmo de corriente eléctrica real configurado para calcular una señal de corriente eléctrica real; y
al menos un tercer algoritmo de comparación configurado para comparar dicha señal de corriente eléctrica real y dicha señal de demanda total de corriente.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un sistema (40) de control según la Reivindicación 1 en el que dicha al menos una señal del límite de la corriente de la máquina eléctrica comprende un valor sustancialmente equivalente a al menos uno de:
al menos un límite de la corriente de la máquina eléctrica dependiente de la temperatura;
al menos un límite de la corriente eléctrica real de nivel constante;
al menos un límite de la corriente eléctrica de reacción de nivel constante; y
al menos un límite de tensión de la máquina eléctrica.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Un sistema (40) de control según la Reivindicación 1 que comprende además:
al menos una función de limitación de la señal (114) de demanda de corriente eléctrica de reacción configurada para recibir al menos una señal de limitación de al menos uno de:
dicho al menos un bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica real; y
dicho al menos un bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica de reacción.
\newpage
4. Un sistema (40) de control según la Reivindicación 1 que comprende además:
al menos una función de limitación de la señal de demanda de corriente eléctrica real configurada para recibir al menos una señal de limitación de al menos uno de:
dicho al menos un bloque lógico funcional de señales de demanda de corriente eléctrica real; y
dicho al menos un bloque lógico funcional de señales (112) de demanda de corriente eléctrica de reacción.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Un generador (10) de turbina eólica que comprende:
un rotor (14) que comprende un cubo (20), al menos una pala (22) de rotor acoplada a dicho cubo, y un eje (26) del rotor acoplado a dicho cubo para el giro con el mismo;
al menos un generador eléctrico (24) acoplado a dicho eje del rotor;
al menos un convertidor (36) de frecuencias acoplado eléctricamente a dicho generador eléctrico; y
un sistema (40) de control para determinar las corrientes eléctricas en al menos uno de dicho al menos un generador eléctrico y dicho al menos un convertidor de frecuencias, siendo dicho sistema de control según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4.
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