ES2355885A1 - Electronic regulator for wind turbines. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
Electronic regulator for wind turbines. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) Download PDFInfo
- Publication number
- ES2355885A1 ES2355885A1 ES200801627A ES200801627A ES2355885A1 ES 2355885 A1 ES2355885 A1 ES 2355885A1 ES 200801627 A ES200801627 A ES 200801627A ES 200801627 A ES200801627 A ES 200801627A ES 2355885 A1 ES2355885 A1 ES 2355885A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- wind turbine
- bridge
- electronic
- circuit
- wind
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/007—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with means for converting solar radiation into useful energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Regulador electrónico para aerogeneradores.Electronic regulator for wind turbines.
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un regulador electrónico para aerogeneradores que convierten la energía eólica del viento en energía eléctrica, siendo la finalidad esencial de este regulador el proporcionar un circuito que evite pérdidas y armónicos debido al amplio rango de tensiones de trabajo; siendo también finalidades de la invención el facilitar dos nuevas entradas de energía que permiten que el circuito regulador de la invención tenga como fuente de energía además de la salida del aerogenerador, la salida de un grupo electrógeno y la salida de un campo fotovoltáico de paneles solares, lo que facilita en el regulador de la invención un mayor atractivo comercial y una mayor eficiencia en las instalaciones que lo incluyan. Otros objetivos de la invención consisten en proporcionar un circuito en el que se puedan efectuar cambios de parametrización de funcionamiento sin necesidad de contacto presencial en la correspondiente instalación, y en facilitar elementos que permitan una adaptación a las condiciones de trabajo del aerogenerador.The present invention, as expressed in the statement of this specification refers to a regulator electronic for wind turbines that convert wind energy of wind in electrical energy, being the essential purpose of this regulator provides a circuit that avoids losses and harmonics due to the wide range of work voltages; being also purposes of the invention to facilitate two new entries of energy that allow the regulatory circuit of the invention have as a source of energy in addition to the wind turbine output, the output of a generator set and the output of a field photovoltaic of solar panels, which facilitates in the regulator of the invention a greater commercial appeal and greater efficiency in the facilities that include it. Other Objectives of the Invention they consist of providing a circuit in which they can be made operating parameterization changes without the need for face-to-face contact in the corresponding installation, and in facilitate elements that allow adaptation to the conditions of wind turbine work.
Hasta la fecha, la parte de electrónica de potencia que compone el equipo regulador de los aerogeneradores disponía de una configuración de doble puente en H, un sistema con transformador de alta frecuencia y con sistema de modulación en anchura de pulso para poder regular los parámetros y adecuar las tensiones y corrientes de trabajo al aerogenerador. Esta topología conocida presenta inconvenientes conocidos relativos a que presenta pérdidas de potencia considerables y una elevada cantidad de armónicos derivados del amplísimo rango de tensiones de trabajo a las que se encuentra sometido el transformador de alta frecuencia.To date, the electronic part of power that makes up the wind turbine regulatory equipment had a double H-bridge configuration, a system with high frequency transformer and with modulation system in pulse width to be able to regulate the parameters and adapt the work voltages and currents to the wind turbine. This topology known presents known drawbacks relative to what it presents considerable power losses and a high amount of harmonics derived from the very wide range of working voltages at which the high transformer is subjected frequency.
Por otra parte, son conocidos diversos aerogeneradores que transforman la energía eólica en energía eléctrica, como por ejemplo el que se describe en la patente con número de solicitud 200300474 y enunciado como "aerogenerador perfeccionado para aplicaciones de baja potencia". El aerogenerador correspondiente a dicha patente y otros existentes en el mercado son susceptibles de incorporar un circuito regulador como el facilitado por la presente invención.On the other hand, various are known wind turbines that transform wind energy into energy electrical, such as the one described in the patent with application number 200300474 and stated as "wind turbine perfected for low power applications. " wind turbine corresponding to said patent and others existing in the market are likely to incorporate a regulatory circuit such as that provided by the present invention.
No conocemos en el estado actual de la técnica ningún circuito regulador electrónico para aerogeneradores que disponga de etapa elevadora de potencia y de puente ondulador, y que presente dos entradas adicionales para grupo electrógeno y paneles solares, según lo hace el regulador de la presente invención.We do not know in the current state of the art no electronic regulator circuit for wind turbines that have a power lifting stage and an undulating bridge, and that present two additional inputs for generator set and panels solar, as does the regulator of the present invention.
Para lograr los objetivos y evitar los inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención consiste en un regulador electrónico para aerogeneradores que permite regular parámetros y adecuar tensiones y corrientes eléctricas de trabajo proporcionadas por el aerogenerador para optimizar la energía que se lleva a un equipo receptor tal como baterías, inversor de vertido a red u otro; estructurándose en un circuito electrónico cuya entrada se conecta al aerogenerador y cuya salida se conecta al equipo receptor.To achieve the objectives and avoid drawbacks indicated in previous sections, the invention it consists of an electronic regulator for wind turbines that allows to regulate parameters and adapt voltages and currents electrical work provided by the wind turbine to optimize the energy that is taken to a receiving device such as batteries, grid discharge inverter or other; structuring itself in a electronic circuit whose input is connected to the wind turbine and whose output connects to the receiving equipment.
Novedosamente, según la invención, el aludido circuito cuenta al menos con una etapa elevadora de potencia boost y con un puente H ondulador que permiten evitar pérdidas y armónicos debidos al amplio rango de tensión de trabajo; incorporando además dicho circuito dos entradas adicionales que permiten llevar energía al referido equipo receptor y que provienen de un grupo electrógeno y de un campo fotovoltáico de paneles solares respectivamente; y estando la referida adecuación de tensiones y corrientes controlada por un sistema microprocesado que aplica parámetros preconfigurados.Novelly, according to the invention, the aforementioned circuit has at least one boost power boost stage and with an inverter H bridge that allows to avoid losses and harmonics due to the wide range of working voltage; also incorporating said circuit two additional inputs that allow to carry energy to the aforementioned receiving equipment and that come from a generator set and of a photovoltaic field of solar panels respectively; Y the aforementioned adequacy of voltages and currents being controlled by a microprocessed system that applies parameters preconfigured
Según la realización preferente de la invención, en el referido circuito se incorpora una interface hombre/máquina mediante un display lcd y unos pulsadores para visualizar en tiempo real los parámetros de funcionamiento y los registros acumulados en la memoria interna del microprocesador del sistema de microprocesado; incorporándose además un puerto de comunicaciones a través del cual se efectúa al menos monitorización en tiempo real, registro de todos los valores de funcionamiento, y cambio de parametrización de funcionamiento sin necesidad de contacto presencial en la instalación.According to the preferred embodiment of the invention, a man / machine interface is incorporated in the circuit through an lcd display and buttons to display in time actual operating parameters and records accumulated in the internal microprocessor system memory microprocessed; incorporating also a communications port to through which at least real-time monitoring is carried out, registration of all operating values, and change of operation parameterization without contact face-to-face in the installation.
Según la realización preferente de la invención, mediante dicho puerto de comunicaciones se implementa una curva de regulación de demanda de par mecánico al aerogenerador que demanda un par determinado para cada régimen de giro del aerogenerador y que permite al instalador adecuar el aerogenerador a cualquier ubicación dependiendo de los regímenes de viento a los que va a ser expuesto; teniéndose en cuenta en dicha curva si el aerogenerador está acelerando o desacelerando y si el equipo receptor es capaz de asumir toda la energía proveniente del recurso eólico.According to the preferred embodiment of the invention, through said communications port a curve of demand regulation of mechanical torque to the wind turbine that demands a determined torque for each wind turbine rotation regime and that allows the installer to adapt the wind turbine to any location depending on the wind regimes to which it will be exposed; taking into account in said curve if the wind turbine is accelerating or decelerating and if the receiving equipment is capable of assume all the energy from the wind resource.
Según la realización preferente de la invención, el aludido circuito electrónico comprende unos bloques funcionales consistentes en: un primer transductor de tensión, un detector de paso por cero, un primer puente semicontrolado y un contactor de frenado que conectan con la entrada unida al aerogenerador; un segundo transductor de tensión y un segundo puente semicontrolado que conectan con la entrada unida al grupo electrógeno; conectando además este segundo puente con el primer puente, con un tercer transductor de tensión y con la etapa elevadora de potencia boost; estando también conectada esta etapa boost con un primer interruptor electrónico SW, con un cuarto transductor de tensión, con un primer transductor de intensidad, con el puente H ondulador y con un segundo interruptor electrónico SW; conectando a su vez este segundo interruptor con una fuente de alimentación auxiliar DC/DC que está unida a una fuente de alimentación DC/DC del microprocesador y al borne positivo de la salida al equipo receptor, el cual se constituye en una salida a batería de 40 a 60 voltios; en tanto que la entrada adicional que proviene del campo fotovoltáico de paneles solares conecta con un quinto transductor de tensión y con un segundo transductor de intensidad que a su vez conecta con un tercer interruptor electrónico SW y con un cuarto interruptor electrónico SW unido al borne negativo de la salida a batería, conectándose también en este borne negativo un tercer transductor de intensidad que está unido a un sexto transductor de tensión que conecta con el borne positivo de la salida a batería; estando también unidos a este borne positivo el quinto transductor de tensión y el puente H ondulador.According to the preferred embodiment of the invention, the aforementioned electronic circuit comprises functional blocks consisting of: a first voltage transducer, a detector of zero crossing, a first semicontrolled bridge and a contactor of braking that connect to the entrance connected to the wind turbine; a second voltage transducer and a second semicontrolled bridge that connect to the input connected to the generator set; connecting also this second bridge with the first bridge, with a third voltage transducer and with the boost power boost stage; this boost stage is also connected with a first switch SW electronic, with a fourth voltage transducer, with a first intensity transducer, with the inverter H bridge and with a second electronic switch SW; connecting in turn this second switch with a DC / DC auxiliary power supply that is attached to a DC / DC power supply of the microprocessor and to the positive terminal of the output to the receiving equipment, which it constitutes a battery output of 40 to 60 volts; while the additional input that comes from the photovoltaic panel field solar connects with a fifth voltage transducer and with a second intensity transducer that in turn connects with a third SW electronic switch and with a fourth electronic switch SW connected to the negative terminal of the battery outlet, connecting also in this negative terminal a third intensity transducer which is attached to a sixth voltage transducer that connects with the positive terminal of the battery outlet; being also attached to this positive terminal the fifth voltage transducer and the bridge H undulating
Con la estructura que se ha descrito, el regulador de la invención presenta ventajas relativas a que permite evitar pérdidas de potencia y armónicos que se dan en reguladores convencionales. Otra ventaja de la invención consiste en que se puede utilizar como fuente del regulador, además del aerogenerador, un grupo electrógeno y un campo fotovoltáico de paneles solares. Otras ventajas de la invención consisten en sus facilidades de automatización y cambio de parámetros a distancia, y en su adaptabilidad a las distintas condiciones de trabajo del aerogenerador.With the structure described, the regulator of the invention has relative advantages that allows avoid power losses and harmonics that occur in regulators conventional. Another advantage of the invention is that You can use as a source of the regulator, in addition to the wind turbine, a generator set and a photovoltaic field of solar panels. Other advantages of the invention consist in its ease of automation and remote parameter change, and in its adaptability to the different working conditions of the wind turbine
A continuación, para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompaña una figura única en la que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.Then, to facilitate a better understanding of this descriptive report and being an integral part of the same, a unique figure is accompanied in which with character illustrative and not limiting the object of the invention.
Figura 1.- Representa un diagrama de bloques funcionales que muestra esquemáticamente a un circuito regulador electrónico para aerogeneradores realizado según la presente invención.Figure 1.- Represents a block diagram functional schematically showing a regulator circuit wind turbine electronics made in accordance with this invention.
Seguidamente se realiza una descripción de un ejemplo de la invención haciendo referencia a la numeración adoptada en la figura.Following is a description of a example of the invention referring to the numbering adopted in the figure.
Así, el regulador electrónico para aerogeneradores de este ejemplo de la invención presenta un diagrama de bloques funcionales con referencias numéricas 1 a 21 que puede apreciarse en la figura 1.Thus, the electronic regulator for wind turbines of this example of the invention presents a diagram of functional blocks with numerical references 1 to 21 that can can be seen in figure 1.
Se trata de un regulador de par mecánico para alternadores de imanes permanentes que discretiza la energía mecánica que demanda el alternador, pudiendo así optimizar la disposición de energía del recurso energético con el que se esté haciendo girar el alternador. Basa su funcionamiento en el análisis de la energía que el alternador entrega en cada momento analizando sus valores para determinar cual es la energía máxima disponible para estos valores según su parametrización. La regulación se lleva a cabo variando los valores de tensión y corriente que en cada momento se estén aplicando al alternador para poder controlar la diferencia de potencial respecto al equipo receptor de esas energías, el cual puede ser baterías, inversor de vertido a red, bomba eléctrica, plantas de ósmosis, motores u otro, apreciándose en el diagrama de la figura 1 una salida a batería de 40 a 60 voltios.It is a mechanical torque regulator for permanent magnet alternators that discretizes energy mechanical demand of the alternator, thus being able to optimize the energy arrangement of the energy resource with which you are rotating the alternator. Base its operation on the analysis of the energy that the alternator delivers at every moment analyzing their values to determine the maximum available energy for these values according to their parameterization. The regulation takes carried out by varying the voltage and current values that in each moment they are being applied to the alternator to be able to control the potential difference from the receiving team of those energy, which can be batteries, grid discharge inverter, electric pump, osmosis plants, motors or other, appreciating the diagram in figure 1 a battery output of 40 to 60 volts
Para realizar la referida adecuación de tensiones o corrientes, el circuito regulador se basa en un sistema combinado de dos topologías electrónicas y una etapa transformadora/rectificadora de alta frecuencia, que se colocan en serie y son controladas por un sistema de microprocesado que aplica unos parámetros preconfigurados. Además se incorpora una entrada de energía auxiliar para poder cargar baterías con la energía proveniente de un grupo electrógeno y una entrada auxiliar de energía para un campo fotovoltáico de paneles solares.To make the aforementioned adequacy of voltages or currents, the regulator circuit is based on a system combined of two electronic topologies and one stage high frequency transformer / rectifier, which are placed in series and are controlled by a microprocessing system that applies Preconfigured parameters. In addition, an entry of auxiliary power to charge batteries with energy from a generator set and an auxiliary input of energy for a photovoltaic field of solar panels.
A continuación se describen los bloques 1 a 20 de la figura 1 con mayor detalle:Blocks 1 to 20 are described below. of figure 1 in more detail:
En la parte superior izquierda de la figura 1 se encuentra la entrada del aerogenerador. Es la entrada de potencia procedente del aerogenerador. Se trata de un sistema trifásico sin neutro con una tensión entre fases de hasta 450 voltios de corriente alterna y frecuencia variable de hasta 50 hercios. Antes de entrar en la parte de potencia hay un rectificador en puente que da una tensión continua que es procesada por un transductor de tensión, referenciado como 1, que entrega al control la señal V AERO.In the upper left of Figure 1, Find the entrance of the wind turbine. It is the power input from the wind turbine. It is a three-phase system without neutral with a phase-to-phase voltage of up to 450 volts of current alternating and variable frequency of up to 50 hertz. Before entering in the power part there is a bridge rectifier that gives a DC voltage that is processed by a voltage transducer, referenced as 1, which delivers the V AERO signal to the control.
Asimismo, hay un bloque detector de paso por cero, referenciado como 2, que proporciona un tren de impulsos de frecuencia proporcional a la entrada del aerogenerador, generando la señal PZ.Also, there is a block detector passing through zero, referenced as 2, which provides a pulse train of frequency proportional to the wind turbine input, generating the PZ signal
Mediante esas dos señales, ya que se conoce a la frecuencia a la que está trabajando el alternador, se estima una relación entre la tensión y la frecuencia, y en función de la respuesta del alternador a las solicitaciones de corriente que el equipo realiza, estima una energía disponible en el recurso energético en ese momento. Además, existe parametrizada una ecuación con unos valores a través de la cual se estima la temperatura de trabajo del alternador, deteniendo a éste si se detecta que la misma puede ser perjudicial para dicho alternador.Through these two signals, since the frequency at which the alternator is working, an estimated relationship between voltage and frequency, and depending on the alternator response to current requests that the team performs, estimates an available energy in the resource energetic at that time. In addition, an equation is parameterized with values through which the temperature of alternator work, stopping it if it is detected that it It may be detrimental to said alternator.
El bloque referenciado como 4 es un contactor de frenado con contactos normalmente cerrados que sirve para frenar eléctricamente al aerogenerador y se desenclava mediante la señal C FREN.The block referenced as 4 is a contactor of braking with normally closed contacts used to brake electrically to the wind turbine and it is unlocked by signal C BRAKE
El bloque referenciado como 3 es un puente semicontrolado que permite conectar y desconectar la entrada del aerogenerador al resto del equipo de regulación, controlándose con la señal RECT ON.The block referenced as 3 is a bridge semicontrolled that allows to connect and disconnect the input of the wind turbine to the rest of the regulation equipment, being controlled with the RECT ON signal.
Esta función es para facilitar el arranque del alternador, minimizando el par mecánico de arranque para que el equipo no tenga nada conectado y no se tenga que enfrentar a una baja impedancia derivada de la carga de los condensadores de filtro o de la impedancia del arranque de un transformador, con lo que se optimiza el rendimiento energético de la instalación.This function is to facilitate the starting of the alternator, minimizing the mechanical starting torque so that the team don't have anything connected and you don't have to face a low impedance derived from the charge of the filter capacitors or the impedance of the start of a transformer, with which optimizes the energy efficiency of the installation.
En la zona inferior izquierda de la figura 1 se aprecia la entrada del grupo electrógeno que es una entrada de potencia procedente de un grupo electrógeno. Antes de entrar a la parte de potencia hay un rectificador en puente que da una tensión continua que es procesada por un segundo transductor de tensión, referenciado como 5, que entrega al control la señal V GE. Este grupo electrógeno es gestionado por el mismo procesador del equipo regulador. El segundo puente semicontrolado, referenciado como 6 es un bloque que permite conectar y desconectar la entrada del grupo electrógeno al resto del equipo de regulación y se controla con la señal GRUPO EL ON. Este puente 6 tiene la función de evitar cualquier posible conflicto con el equipo generador, evitando que ambos sistemas trabajen paralelamente ya que necesitan regulaciones distintas.In the lower left area of Figure 1, appreciate the generator set input which is an input of power from a generator set. Before entering the part of power there is a bridge rectifier that gives a voltage Continuous which is processed by a second voltage transducer, referenced as 5, which delivers the V GE signal to the control. This generator set is managed by the same processor of the equipment regulator. The second semi-controlled bridge, referenced as 6 is a block that allows you to connect and disconnect the group input generator to the rest of the regulation equipment and is controlled with the EL ON GROUP signal. This bridge 6 has the function of avoiding any possible conflict with the generating equipment, preventing both systems work in parallel as they need regulations different.
A la salida de los puentes semicontrolados 3 y 6 hay un tercer transductor de tensión, referenciado como 7, en el que la tensión alterna rectificada procedente de dichos puentes rectificadores semicontrolados 3 y 6 es monitorizada por dicho transductor de tensión 7, entregando la señal V IN.At the exit of the semicontrolled bridges 3 and 6 there is a third voltage transducer, referenced as 7, in which the rectified alternating voltage coming from said bridges semicontrolled rectifiers 3 and 6 is monitored by said voltage transducer 7, delivering the V IN signal.
A continuación se encuentra la etapa elevadora de potencia boost, referenciada como 8, tratándose de un bloque que eleva la tensión rectificada y que se controla mediante la señal PWM BOOST. En caso de sobrecorriente se activa la señal AL BOOST. Mediante esta parte del equipo se efectúa un control de la diferencia de potencial entre el equipo receptor (baterías, inversor de vertido a red, etc.) a través de la cual se fuerza al alternador a trabajar a unas determinadas revoluciones en cada momento.Next is the lifting stage boost power, referenced as 8, in the case of a block that raises the rectified voltage and is controlled by the PWM signal BOOST In case of overcurrent, the AL BOOST signal is activated. Through this part of the equipment a control of the potential difference between the receiving equipment (batteries, inverter of discharge to network, etc.) through which the alternator is forced to work at certain revolutions at all times.
El cuarto transductor de tensión, referenciado como 10 monitoriza la tensión procedente del bloque boost 8, entregando la señal VAT.The fourth voltage transducer, referenced as 10 monitors the voltage from the boost block 8, delivering the VAT signal.
El bloque referenciado como 11 es un segundo interruptor electrónico SW que conecta la salida de carga procedente de una fuente de alimentación auxiliar 14 al positivo de la línea de corriente continua que alimenta a un puente en H referenciado como 13, controlándose ese bloque 11 mediante la señal PRECARGA.The block referenced as 11 is a second SW electronic switch that connects the corresponding load output from an auxiliary power supply 14 to the positive line of direct current that feeds an H-bridge referred to as 13, that block 11 being controlled by the PRECAVE signal.
El primer transductor de intensidad, referenciado como 12 es un transductor que entrega la señal IDC AT que es proporcional a la corriente que entra al puente H 13.The first intensity transducer, referenced as 12 is a transducer that delivers the IDC AT signal which is proportional to the current entering the bridge H 13.
Dicho puente H es un bloque que procesa la tensión continua de 400 a 635 voltios para obtener una tensión adecuada a la tensión de consumo (baterías, inversor a red, bombas, etc.) alternándola en alta frecuencia y adecuándola mediante un transformador de ferrita. Este puente H se controla mediante las señales HL, LL, HR y LR. En caso de sobrecorriente se activa la señal AL PHASE SHIFT.Said bridge H is a block that processes the continuous voltage from 400 to 635 volts to obtain a voltage suitable for the consumption voltage (batteries, mains inverter, pumps, etc.) alternating it in high frequency and adapting it by means of a ferrite transformer This bridge H is controlled by HL, LL, HR and LR signals. In case of overcurrent, the AL PHASE SHIFT signal.
La fuente auxiliar 14 es una fuente de alimentación conmutada e integrada en el equipo que proporciona un conjunto de tensiones de alimentación aisladas entre sí, necesarias para el funcionamiento de la circuitería electrónica, alimentándose de la tensión de consumo. Esta fuente 14 se puede conectar y desconectar mediante la señal de control FAC ON. Si están presentes todas la tensiones de alimentación se activa la señal ALIM OK.Auxiliary source 14 is a source of switching power integrated into the equipment that provides a set of isolated supply voltages, necessary for the operation of electronic circuitry, feeding of the consumption voltage. This source 14 can be connected and switch off using the FAC ON control signal. If present All supply voltage activates the ALIM OK signal.
La fuente de alimentación control microprocesador, referenciada como 15 es una pequeña fuente que proporciona la tensión de alimentación del microprocesador y se alimenta de la tensión de consumo.Power supply control microprocessor, referenced as 15 is a small source that provides the supply voltage of the microprocessor and it feeds the consumption voltage.
El sexto transductor de tensión, referenciado como 16 monitoriza la tensión procedente del puente H 13 y entrega la señal VOUT.The sixth voltage transducer, referenced as 16 monitors the voltage coming from the H 13 bridge and delivers the VOUT signal.
El tercer transductor de intensidad, referenciado como 17 entrega la señal IOUT que es proporcional a la corriente de salida en baja tensión.The third intensity transducer, referenced as 17 delivers the IOUT signal that is proportional to the Low voltage output current.
En la zona central inferior de la figura 1 puede apreciarse una entrada de panel solar que es la entrada auxiliar de potencia procedente de un panel fotovoltáico, que se procesa mediante el mismo microprocesador del equipo para evitar conflictos de regulación por efecto de la subida de tensión que puede sufrir el equipo receptor en procesos de significativa generación, sobre todo cuando este equipo sean baterías.In the lower central area of Figure 1 you can appreciate a solar panel input that is the auxiliary input of power from a photovoltaic panel, which is processed through the same microprocessor of the equipment to avoid conflicts of regulation due to the rise in voltage that the receiving team in processes of significant generation, especially When this equipment is batteries.
El quinto transductor de tensión, referenciado como 21 permite monitorizar la tensión procedente del panel solar y entrega la señal V PANELL.The fifth voltage transducer, referenced as 21 allows monitoring the voltage coming from the solar panel and delivers the V PANELL signal.
El segundo transductor de intensidad, referenciado como 20, entrega la señal I PANELL que es proporcional a la corriente del panel solar.The second intensity transducer, referenced as 20, it delivers the I PANELL signal that is proportional to the current of the solar panel.
El tercer interruptor electrónico SW, referenciado como 19, conecta una pequeña carga a la entrada del panel solar para evitar que quede al aire en caso de que no se conecte a la batería, controlándose mediante la señal CARGA PANELL.The third SW electronic switch, referenced as 19, connect a small load to the entrance of the solar panel to keep it from airing in case it is not connect to the battery, controlled by the CHARGE signal PANELL
El cuarto interruptor electrónico SW, referenciado como 18 conecta la entrada del panel solar a la batería y se controla mediante la señal PANELL ON.The fourth SW electronic switch, referenced as 18 connect the solar panel input to the battery and is controlled by the PANELL ON signal.
Además, el circuito de la figura 1 presenta un primer interruptor electrónico SW, referenciado como 9, que conecta con el bloque boost 8 y que se controla mediante la señal FRENO.In addition, the circuit of Figure 1 presents a first SW electronic switch, referenced as 9, that connects with the boost block 8 and which is controlled by the BRAKE signal.
Se han previsto resistencias de frenado que están conectadas electrónicamente al boost de corriente continua y electromecánicamente mediante un contactor en la entrada del equipo con el fin de regular el proceso de frenado del aerogenerador mientras éste se produce, o poder trabajar en paralelo con la instalación receptora de energía si ésta no fuese capaz de absorber toda la disponible. También permiten el enclavamiento electromecánico mediante contactor como elemento pasivo de seguridad en procesos de detención del equipo.Brake resistors are planned that are electronically connected to the DC boost and electromechanically by means of a contactor at the input of the equipment in order to regulate the winding braking process while this occurs, or to work in parallel with the energy receiving facility if it is not able to absorb All available. They also allow interlocking electromechanical by means of contactor as a passive safety element in team detention processes.
Además, el regulador del presente ejemplo incorpora una interface hombre/máquina, no representada en la figura 1, mediante un display lcd y una serie de pulsadores para visualizar en tiempo real los parámetros de funcionamiento y los registros acumulados en la memoria interna del microprocesador, el cual tampoco se ha representado en la figura 1.In addition, the regulator of the present example incorporates a man / machine interface, not shown in the figure 1, through an LCD display and a series of buttons to display real-time operating parameters and records accumulated in the internal memory of the microprocessor, which neither has it been represented in figure 1.
Otro elemento del regulador que no se muestra en el diagrama de bloques de la figura 1 es un puerto de comunicaciones a través del cual se monitoriza en tiempo real el equipo, se registran todos sus valores de funcionamiento y se efectúan cambios de parametrización de funcionamiento sin necesidad de contacto presencial en la correspondiente instalación.Another element of the regulator that is not shown in The block diagram of Figure 1 is a communications port through which the equipment is monitored in real time, they record all their operating values and changes are made Parameterization of operation without contact face-to-face in the corresponding installation.
En el regulador del presente ejemplo se ha incorporado una curva de regulación de demanda de par mecánico al aerogenerador. Dicha curva demanda un par determinado para cada régimen de giro del aerogenerador mediante los elementos electrónicos que se han descrito anteriormente.In the regulator of the present example, incorporated a mechanical torque demand regulation curve to wind turbine This curve demands a certain torque for each wind turbine speed through the elements electronics described above.
Con la implementación de esta curva se permite al instalador adecuar el aerogenerador a cualquier ubicación, ya que dependiendo de los regímenes de viento a los que el equipo va a ser expuesto puede variar enormemente su rendimiento y durabilidad. La referida curva de demanda de par se implementa en el regulador mediante el puerto de comunicaciones mencionado anteriormente, el cual permite a su vez configurar otros parámetros como tiempos de detención por viento excesivo, la rapidez de antelación a la implementación de consigna de la curva, potencia máxima a evacuar y otros. Además, la implementación de la curva de demanda de par tiene en cuenta si el aerogenerador está acelerando o desacelerándose y si la instalación receptora de energía es capaz de asumir toda la energía proveniente del recurso eólico.With the implementation of this curve it is allowed to the installer adapt the wind turbine to any location, since depending on the wind regimes to which the equipment is going to be exposed can vary greatly its performance and durability. The referred torque demand curve is implemented in the regulator through the communications port mentioned above, the which also allows you to configure other parameters such as times of excessive wind arrest, speed in advance of implementation of curve setpoint, maximum power to evacuate and others. In addition, the implementation of the torque demand curve has consider if the wind turbine is accelerating or decelerating and if the energy receiving facility is able to assume all the energy from the wind resource.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200801627A ES2355885B1 (en) | 2008-05-30 | 2008-05-30 | ELECTRONIC REGULATOR FOR AEROGENERATORS. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200801627A ES2355885B1 (en) | 2008-05-30 | 2008-05-30 | ELECTRONIC REGULATOR FOR AEROGENERATORS. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2355885A1 true ES2355885A1 (en) | 2011-04-01 |
| ES2355885B1 ES2355885B1 (en) | 2012-02-09 |
Family
ID=43754639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200801627A Withdrawn - After Issue ES2355885B1 (en) | 2008-05-30 | 2008-05-30 | ELECTRONIC REGULATOR FOR AEROGENERATORS. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2355885B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030071467A1 (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-17 | Calley David Gregory | Wind turbine controller |
| EP1330009A2 (en) * | 2002-01-22 | 2003-07-23 | Telecom Italia Mobile S.P.A. | Continuously operating generating-station exploiting photovoltaic and wind energy sources |
| GB2423650A (en) * | 2005-02-24 | 2006-08-30 | Alstom | Power converters |
-
2008
- 2008-05-30 ES ES200801627A patent/ES2355885B1/en not_active Withdrawn - After Issue
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030071467A1 (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-17 | Calley David Gregory | Wind turbine controller |
| EP1330009A2 (en) * | 2002-01-22 | 2003-07-23 | Telecom Italia Mobile S.P.A. | Continuously operating generating-station exploiting photovoltaic and wind energy sources |
| GB2423650A (en) * | 2005-02-24 | 2006-08-30 | Alstom | Power converters |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| song et al. "Implementation and Control of Grid Connected AC-DC-AC Power Converter for Variable Speed Wind Energy Conversion System" 2003-02-09 18ª Annual IEEE Applied Power Electronics Conferenceand Exposition. Miami Beach, FL, USA;vol: 1;pg: 154 - 158; doi:10.1109/APEC.2003.1179207. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2355885B1 (en) | 2012-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2637071T3 (en) | Step drive device with possibility of operation in case of emergency for a wind turbine or hydroelectric installation | |
| US20150162859A1 (en) | Methods and systems for controlling an electric motor | |
| AU2005281207A1 (en) | Polyphase current supplying circuit and driver apparatus | |
| ES2947415T3 (en) | Control method of a wind turbine generator | |
| US20180302010A1 (en) | Control Method for Protecting Switching Devices in Power Converters in Doubly Fed Induction Generator Power Systems | |
| CN102055393B (en) | Motor control apparatus | |
| ES2355885A1 (en) | Electronic regulator for wind turbines. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
| EP1810394B1 (en) | Standard frequency converter for supplying energy in a discontinuous manner | |
| WO2019008204A1 (en) | Integrated power supply system for auxiliary services for power converters | |
| CN210608970U (en) | Water-cooling permanent magnet motor control system applied to mechanical drilling machine | |
| RU162513U1 (en) | DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTORS WITH A CABINET FREQUENCY CONVERTER | |
| CN110469401B (en) | Diesel generator set with double-level voltage output and heat dissipation method of diesel generator set | |
| SK95397A3 (en) | Frequency converter for the operation of an asynchronous three-phase motor | |
| CN207321152U (en) | A kind of frequency-converting control device for inversion module heat dissipating wind turbine | |
| RU2612066C1 (en) | Locomotive traction converter | |
| JP7191544B2 (en) | Hydroelectric grid connection system | |
| ITMI20111180A1 (en) | WIND POWER PLANT FOR THE GENERATION OF ELECTRICITY | |
| CN206650442U (en) | A kind of off-network activation system of ship Shaft-Generator | |
| RU2308138C2 (en) | Device for powering asynchronous electric motor | |
| ES2403483T3 (en) | EC electric motor | |
| CN214850448U (en) | Overvoltage protection circuit of frequency converter | |
| US9987934B2 (en) | Electric power system for one or more electric cranes | |
| Sarode et al. | Voltage source inverter with three phase preventer and selector for industrial application | |
| CN209313455U (en) | A kind of three-phase grid-connected inverter circuit | |
| RU2282933C2 (en) | High-voltage voltage transformer for passenger cars |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2355885 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20120209 |
|
| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20120709 |