ES2380230T3

ES2380230T3 - Regulación de potencia de un parque eólico

Info

Publication number: ES2380230T3
Application number: ES06762556T
Authority: ES
Inventors: Jens Fortmann; Jens Altemark; Jörg ZEUMER
Original assignee: Repower Systems SE
Current assignee: Senvion GmbH
Priority date: 2005-07-13
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-07-12
Also published as: CN101223359B; ATE546647T1; CA2614992C; US20080265577A1; WO2007006565A2; DK1907697T3; EP1907697B8; DE102005032693A1; US7989974B2; EP1907697A2; EP1907697B1; CA2614992A1; CN101223359A; WO2007006565A3

Abstract

Procedimiento para la regulación de una instalación de energía eólica (1) que presenta un generador (14) accionado mediante un rotor (13) y un convertidor (15) conectado a éste, así como un control (2, 5), regulando el control (2, 5) con un módulo de regulación de potencia (25, 55) la potencia emitida a través de un trayecto de conexión (4) a una red de transmisión de energía (9), estando definida para el trayecto de conexión (4) una corriente máxima (IM), caracterizado por la determinación de una reserva de corriente (ΔI) que con la potencia (P) emitida a la red de transmisión de energía (9) queda remanente hasta la corriente máxima (IM), y la determinación de un valor de corrección (ΔP) para seguir al valor límite de la potencia (P) emitida, en función de la reserva de corriente (ΔI).

Description

Regulación de potencia de un parque eólico.

La invención se refiere a un procedimiento para la regulación de una instalación de energía eólica que presenta un generador accionado mediante un rotor y un convertidor conectado a éste, así como un control, regulando el control con un módulo de regulación de potencia la potencia emitida a través de un trayecto de conexión a una red de transmisión de energía, o de un parque eólico. Asimismo, la invención se refiere a una instalación de energía eólica o un parque eólico operado según este procedimiento. Por los documentos WO01/25630A y WO02/086314A se conocen instalaciones de energía eólica y procedimientos de operación correspondientes.

Para generar energía eléctrica mediante energía eólica a mayor escala, se fabrican instalaciones de energía eólica con potencias cada vez más altas. Frecuentemente, varias instalaciones de energía eólica colocadas en una ubicación se reúnen formando un parque eólico. No obstante, ocurre que precisamente las ubicaciones con fuertes vientos, apropiadas para la colocación de instalaciones de energía eólica o parques eólicos de alta potencia se encuentran en regiones rurales poco pobladas. Allí, la red de transmisión de energía de las compañías de suministro de energía generalmente presenta sólo una baja capacidad de transmisión. Esto conduce en no pocas ocasiones a que debido a la limitada capacidad de transmisión de la red de transmisión de energía sean aplicables restricciones correspondientes para la operación. Los límites de operación de una red de transmisión de energía son determinados por los límites de capacidad de las líneas y de los componentes conectados entre las mismas, tales como transformadores. Los límites de operación de la red de transmisión de energía obligan a una limitación que evite que en caso de condiciones de viento favorables pueda aprovecharse la capacidad total de la instalación de energía eólica o del parque eólico. Esto causa desventajas económicas.

La invención tiene el objetivo de proporcionar una instalación de energía eólica o un parque eólico, así como un procedimiento para su operación, que permitan un mejor aprovechamiento.

La solución según la invención consiste en las características de las reivindicaciones subordinadas. Algunas variantes ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes. Según la invención, un procedimiento para la regulación de una instalación de energía eólica que presenta un generador accionado mediante un rotor y un convertidor conectado al mismo, así como un control. regulando el control, mediante un módulo de regulación de potencia, la potencia emitida a través de un trayecto de conexión a una red de transmisión de energía, presentando el control dispositivos para la medición de la potencia alimentada, estando definida una corriente máxima del trayecto de conexión, estando previsto que se determina una reserva de corriente que con la potencia emitida a la red queda hasta la corriente máxima, y que se determina un valor de corrección para la regulación de la potencia emitida, en función de la reserva de corriente.

La esencia de la invención consiste en la idea de aprovechar siempre plenamente la capacidad disponible del trayecto de conexión para la conexión a la red de transmisión de energía, a saber, a ser posible de manera independiente del estado de operación correspondiente. Está basada en el conocimiento de que los límites de operación de muchos componentes empleados para la conexión a la red de transmisión de energía, tales como cables o transformadores, están condicionados por sus correspondientes límites térmicos. Para garantizar la seguridad de operación, la potencia perdida en los distintos componentes no debe quedar debajo de un valor crítico correspondiente, ni siquiera en condiciones adversas. Al determinar el valor crítico hay que tener en cuenta que la tensión en una red no es ninguna constante, sino que presenta un considerable intervalo de variación. Así, según las directrices correspondientes de la asociación de los operadores de red (Transmission Code 2003), la tensión en la red de alta tensión puede diferir de la tensión nominal en +10% / -13%. Para garantizar en cualquier caso la seguridad de operación, clásicamente se configura para el punto más desfavorable del intervalo. En base a ello se calcula la potencia de alimentación admisible, dado el caso, teniendo en cuenta el suministro o la recepción de potencia reactiva adicional. La invención ha hallado que con este modo de cálculo los componentes no se aprovechan plenamente. Sobre la base de la fórmula conocida para la potencia perdida originada en un componente con una resistencia compleja, PV = IN x IN / real (ZL), resulta entonces el conocimiento de que la máxima potencia perdida se produce cuando en la red de transmisión de energía se produce la menor tensión admisible (según la relación conocida P = U x l). Es entonces cuando fluye la mayor corriente (corriente máxima). La invención ha encontrado que con cualquier otro valor de tensión más alto, la potencia perdida originada realmente en el componente es menor debido al valor de corriente que entonces es más bajo. Si la tensión asciende, por ejemplo, exactamente al valor nominal, ya no fluye la corriente máxima, sino una corriente reducida según la relación P = U x

l. Su importe se comporta en proporción inversa a la tensión. Resulta una diferencia entre la corriente que fluye realmente en el rango del punto nominal y la corriente máxima calculada. Por lo tanto, existe una reserva de corriente. La invención aprovecha dicha reserva de corriente para aumentar la potencia realmente transmitida a la red de transmisión de energía. La ganancia alcanzable depende de la tensión de red realmente existente con respecto a la menor tensión admisible. Si como se ha descrito anteriormente, las desviaciones admisibles de la tensión se sitúan entre +10 y -13% de la tensión nominal, en caso de una tensión real en la red de transmisión de energía por importe de la tensión nominal resulta una reserva de corriente del 13%. Gracias al aprovechamiento según la invención de esta reserva de corriente, la potencia puede incrementarse un 13% sin que por ello se produzca una sobrecarga de los componentes. Si la tensión real es superior a la tensión nominal, rondando el valor superior admisible, la reserva de corriente asciende incluso al 23%. Por lo tanto, según la invención es posible transmitir incluso casi una cuarta parte más de potencia a la red de transmisión de energía sin exceder las potencias perdidas admisibles. Con un aumento de este tipo de la potencia de transmisión posible se puede mejorar notablemente el aprovechamiento del parque eólico. Por consiguiente, aumenta también la rentabilidad de la operación.

Convenientemente, está previsto un dispositivo de limitación que al alcanzar la corriente máxima ajusta, en función de una señal de selección, un ángulo de fase entre la corriente emitida a la red de transmisión de energía y la tensión de red. El importe total de la corriente se mantiene fijo, a saber en el importe de la corriente máxima, lo que se modifica es el ángulo entre la corriente y la tensión. De esta forma, se puede lograr que con la señal de selección puede predefinirse si a la red ha de alimentarse prioritariamente potencia activa o prioritariamente potencia reactiva. Por lo tanto, con la señal de selección se puede elegir si se ha de dar prioridad a un mayor rendimiento por una mayor alimentación de potencia activa o a un apoyo de la tensión de la red mediante una mayor alimentación de potencia reactiva. Convenientemente, la señal de selección se genera mediante una estática de tensión. Permite determinar la necesidad de potencia reactiva necesaria para apoyar la red. En base a ello se puede decidir si ha de darse prioridad al suministro de potencia activa o reactiva. Sin embargo, alternativamente o adicionalmente también puede estar previsto suministrar la señal de selección desde el exterior, especialmente por el operador de red. De esta forma, el operador de red tiene la posibilidad de decidir en función del estado de la red de transmisión de energía si se requiere o ha de alimentarse más potencia activa o más potencia reactiva.

En función de la potencia activa o potencia reactiva requerida respectivamente, se puede determinar respectivamente el otro parámetro, es decir la potencia reactiva o la potencia activa, mediante una línea característica predefinible. Para ello, puede estar previsto un módulo de línea característica que está integrado por ejemplo en la estática de tensión. Está configurado para determinar en función de una magnitud, por ejemplo de la potencia activa, la otra magnitud, por ejemplo la potencia reactiva, con la ayuda de la línea característica introducida. La línea característica en principio puede elegirse libremente. Preferentemente, se trata de una función elíptica, convenientemente normalizada a la potencia máxima, que corresponde a : 1 = P2:a2 + Q2:b2. Mediante la elección de los coeficientes a,b se consigue la prioridad de la alimentación de potencia activa o de potencia reactiva.

Convenientemente, se determina y se alimenta adicionalmente una corriente adicional para compensar capacidades de potencia. Dicha corriente puede determinarse independientemente de la tensión de red y de la limitación de corriente o de la alimentación actual de corriente activa. Preferentemente, esto se realiza a través de la fórmula iq = U/Z = U x jwc. Esta corriente sirve para compensar las cargas capacitivas en el lado de la instalación de energía eólica del trayecto de conexión y, por tanto, carece de influencia en la limitación de corriente hacia la red. La compensación de esta carga capacitiva es de importancia especial en caso de la interconexión de varias instalaciones de energía eólica formando un parque eólico.

Convenientemente, se aplica una señal de limitación en la instalación de energía eólica para la limitación de la corriente que ha de ser emitida por la misma. Puede situarse, por ejemplo, en un intervalo de 0 a 100% de la corriente admisible. De esta manera, se interviene directamente en la fuente de la potencia eléctrica, a saber, especialmente en cuanto a la parte de corriente activa. Convenientemente, al determinar la señal de limitación se implica la resistencia compleja de la línea a la instalación de energía eólica.

Además, la invención se refiere a un procedimiento para la regulación de un parque eólico con un maestro de parque y con al menos una instalación de energía eólica con las características de las reivindicaciones 1 a 8.

Convenientemente, para las distintas instalaciones de energía eólica se determinan diferentes valores de corrección. Aunque el valor de corrección también puede ser predefinido para todas las instalaciones de energía eólica de un parque a la vez, generalmente resulta más ventajoso predefinir las partes de potencia activa y potencia reactiva de manera distinta entre las diferentes instalaciones de energía eólica. De esta forma, es posible reducir pérdidas y lograr un mayor aprovechamiento.

Asimismo, resulta conveniente determinar y crear señales de limitación individuales para las instalaciones de energía eólica. También se puede realizar una optimización del rendimiento total del parque si en instalaciones de energía eólica con potencias especialmente altas se predeterminan valores límite más altos que en instalaciones de poca potencia del parque eólico. Lo de alta potencia y poca potencia no se refiere solamente a la configuración constructiva de las distintas instalaciones de energía eólica, sino que también abarcan parámetros dependientes del lugar, como por ejemplo una posición ventajosa con respecto al viento etc.

Además, la invención se refiere a una instalación de energía eólica y a un parque eólico para realizar el procedimiento mencionado anteriormente.

A continuación, la invención se describe haciendo referencia al dibujo en el que están representados ejemplos de realización ventajosos, Muestran::

La figura 1, una vista esquemática de una instalación de energía eólica según un primer ejemplo de realización de la invención;

la figura 2, un diagrama de la potencia alimentada por la instalación de energía eólica según la figura 1 encima de la tensión;

la figura 3, una vista de detalle esquemática para determinar un valor de corrección según el primer ejemplo de realización; y

la figura 4, una vista de detalle esquemática de un módulo de línea característica;

la figura 5, una vista esquemática de un parque eólico según un segundo ejemplo de realización de la invención.

En la instalación de energía eólica representada en la figura 1 se trata de la estructura básica de una instalación de energía eólica convencional de número de revoluciones variable. La instalación de energía eólica 1 comprende una torre 11 con una sala de máquinas 12 dispuesta sobre la misma. En un lado frontal de dicha sala de máquinas está soportado de forma giratoria un rotor 13 que está unido con un generador 14 a través de un árbol de accionamiento (no representado). El generador 14 es, preferentemente, una máquina asincrónica con doble alimentación, aunque también se pueden usar otros tipos de construcción tales como máquinas sincrónicas, asincrónicas o con regulación permanente. El generador 14 está conectado eléctricamente a un convertidor 15 y además a una línea 3. El convertidor 15 puede estar realizado y conectado como convertidor total o parcial. Para el control, en la instalación de energía eólica 1 está previsto un control 2. Para mayor claridad, éste está representado de forma separada de la instalación de energía eólica 1, pero en realidad está dispuesto generalmente en la instalación de energía eólica 1 misma, frecuentemente incluso en la sala de máquinas 12. El control 2 está configurado para operar la instalación de energía eólica 1 según parámetros ajustables. Los parámetros pueden fijarse de forma interna o suministrarse de forma externa a través de una conexión 29. Ésta está realizada frecuentemente como conexión de datos mediante un módem, de modo que es posible acceder a través de una red telefónica o una red de datos, o bien, a través de una transferencia inalámbrica de datos. El dispositivo de control 2 está provisto de dispositivos de medición de los que están representados a título de ejemplo un dispositivo de medición de tensión 22 y un dispositivo de medición de corriente 23 en la línea 3. Sirven para determinar la potencia emitida por la instalación de energía eólica 1 a la línea 3 y para la regulación correspondiente de la instalación de energía eólica 1. Pueden estar previstos otros dispositivos de medición que, sin embargo, para mayor claridad, no están representados.

La potencia eléctrica emitida por la instalación de energía eólica 1 a la línea 3 se transmite a una red de transmisión de energía 9 a través de un trayecto de conexión 4. El trayecto de conexión 4 sirve para conectar la instalación de energía eólica 1 a la red de transmisión de energía 9. Según la ubicación de la instalación de energía eólica 1 con respecto a la red de transmisión de energía 9, el trayecto de conexión 4 puede presentar en ocasiones una considerable extensión. No son raras distancias de varios kilómetros. En instalaciones offshore, las distancias pueden ser de hasta 100 km, en cuyo caso, por razones de seguridad, frecuentemente se prevén trayectos de conexión paralelos. El trayecto de conexión 4 representado se compone de una línea de tensión media 41, de un transformador 42 y de una línea de alta tensión 43 y un punto de enlace 49 con la red de transmisión de energía 9. En el ejemplo de realización representado, la red de transmisión de energía 9 es una red de alta tensión. Si está prevista la conexión a una red de tensión media o de baja tensión, puede suprimirse el transformador 42.

El control 2 de la instalación de energía eólica 1 presenta un módulo de regulación de potencia 25. Está concebido para operar la instalación de energía eólica según parámetros internos y/o según parámetros definidos de forma externa por el operador de la red de transmisión de energía 9 a través de la conexión 29. Para ello, el módulo de regulación de potencia 25 actúa sobre el convertidor 15, eventualmente también sobre el rotor 13. Para medir la potencia emitida por la instalación de energía eólica 1 a la línea 3 sirven los dispositivos de medición 22, 23. Con ellos, pueden determinarse la potencia eléctrica total emitida, la parte de potencia activa y la parte de potencia reactiva. De esta manera, se pueden cumplir también parámetros específicos relativos a la potencia activa y la potencia reactiva que se han de emitir.

El trayecto de transmisión 4 está concebida para una potencia nominal PN determinada. Esta potencia nominal puede estar determinada por la potencia máxima que puede ser emitida en el punto de enlace 49 a la red de transmisión de energía, aunque también puede estar determinada por el dimensionamiento de los distintos componentes del trayecto de conexión 4 tales como líneas o transformadores. Con esta potencia nominal queda garantizado que al cumplir las condiciones normalizadas para la tensión en la red de transmisión de energía 9 no se produce ninguna sobrecarga. La invención aprovecha el hecho de que la limitación de potencia de estos componentes generalmente está determinada por la carga térmica por potencia perdida. Para garantizar un funcionamiento seguro, la potencia perdida no debe sobrepasar un límite crítico determinado, tampoco bajo condiciones adversas. A este respecto, hay que tener en cuenta que no es constante la tensión en la red 9. Como se puede ver en la figura 2, existe un intervalo de tolerancia en torno a la tensión nominal. Por ejemplo, en redes de alta tensión, de acuerdo con las directrices correspondientes de la asociación de los operadores de red VDN (Transmission Code 2003), es de +10 a -13% de la tensión nominal. Dentro de este intervalo tiene que trabajar de forma segura la red de tensión con todos sus componentes asignados. De manera correspondiente está concebido el trayecto de conexión 4. Esto significa que el trayecto de conexión 4 tiene que poder transmitir la tensión nominal PN incluso si la tensión se sitúa en el extremo inferior de la banda de tensión, es decir, por ejemplo un 13% por debajo de la tensión nominal. La corriente máxima que se ha de transmitir en este caso resulta de la relación entre P = U x l y IN = PN / (UN x 0,87). Esta corriente máxima es un 13% superior a la corriente nominal que resulta en caso de un cálculo según IN = PN/UN. Esto significa que el trayecto de conexión está concebido para una corriente un 13% superior a la corriente nominal IN que resulta del cálculo con una potencia nominal PN y una tensión nominal UN.

Si el trayecto de transmisión 4 se opera con la condición de que para mantener la potencia perdida admisible no se sobrepase la corriente máxima IM, partiendo del valor límite inferior para la tensión de red resulta una ganancia de potencia que crece a medida que aumenta la tensión. Está representada como zona sombreada en la figura 2. Si la tensión en la red de transmisión de energía 9 realmente asciende al importe del valor nominal, resulta una ganancia del 13% en comparación con la potencia nominal PN y en caso de que la tensión real en la red de transmisión de energía 9 alcance el valor de tolerancia superior, una ganancia de 23%. La invención aprovecha el hecho de que a pesar del exceso de la potencia nominal en casi %, la potencia perdida determinada por la corriente IM se mantiene en el intervalo admisible, de modo que no existe ninguna sobrecarga del trayecto de transmisión 4. Por lo tanto, la invención permite sin cambios constructivos un aprovechamiento mucho mejor de un trayecto de transmisión 4 dado. Para operar la instalación de energía eólica 1 en este modo de operación manteniendo la corriente máxima IM, está previsto un dispositivo de potencia adicional 6.

El dispositivo de potencia adicional 6 está representado de forma detallada en su estructura esquemática en la figura

3. Comprende un elemento diferenciador 63 y un elemento multiplicador 65 como componentes principales. A una entrada 61 del elemento diferenciador 63 está conectado un valor de entrada para la corriente máxima IM. Dicho valor de entrada puede introducirse a través de una unidad manual, desde una zona de memoria por el control 2, o bien, de forma externa, y al mismo tiempo se puede variar en el tiempo. En otra entrada 62 está aplicada la corriente que fluye a través de la línea 3 al trayecto de conexión 4. El elemento diferenciador 63 determina a partir de ello una reserva de corriente il y la aplica, a través de una línea conexión 64, en el elemento multiplicador 65. En otra conexión del elemento multiplicador 65 está aplicada la tensión U en la línea de conexión 3 a través de una conexión

66.: A partir de ello se calcula un valor de corrección il para la potencia que se puede emitir y se emite a una salida

67.: Dicha conexión de salida 67 está conectada con el regulador de potencia 25 del dispositivo de control 2. De esta forma, se puede aumentar correspondientemente la potencia emitida por la instalación de energía eólica.

En la figura 4 está representado un módulo de línea característica 7. Sirve para determinar, con la ayuda de un valor predefinible para la potencia activa que se ha de emitir, una potencia reactiva que aún puede emitirse teniendo en cuenta los valores límite. Para ello, en el módulo de línea característica 7 está implementada una línea característica elíptica. Corresponde a la relación 1 = P2:a2 + Q2:b2, que en la representación se refiere a la potencia máxima transmisible. A través de la definición de una parte de potencia activa P o de un ángulo de fase <, el módulo de línea característica 7 permite determinar con la ayuda de la línea característica elíptica implementada el correspondiente par de valores máximos para la potencia activa P y la potencia reactiva Q. El módulo de línea característica 7 puede estar previsto en el control 2 de la instalación de energía eólica, o en el caso de un parque eólico con varias instalaciones de energía eólica, convenientemente en el maestro de parque 5.

En primer lugar, se hace referencia en la figura 5 a la representación esquemática de un parque eólico realizado según la invención. Allí están representadas a título de ejemplo cuatro instalaciones de energía eólica 1 conectadas a través de dos ramas 3' de la línea 3. En cuanto a la estructura y el modo de funcionamiento de las distintas instalaciones de energía eólica, se remite a las representaciones anteriores. Las diferencias se describen a continuación.

Adicionalmente a las instalaciones de energía eólica 1, el parque eólico presenta un maestro de parque 5. Éste proporciona una dirección de operación de orden superior para todas las instalaciones de energía eólica 1 del parque eólico y vigila la conexión del parque eólico a la red de transmisión de energía 9. Los parámetros definidos de forma externa, por ejemplo por el operador de la red de transmisión de energía 9, se aplican en el maestro de parque 5 a través de una conexión 59 y ya no se transmiten directamente a las distintas instalaciones de energía eólica 1. Con la ayuda de las condiciones de operación y de las parámetros definidos, el maestro de parque 5 determina magnitudes teóricas para la operación de las distintas instalaciones de energía eólica 1. Se transmiten a través de un enlace de comunicación 32 al dispositivo de control 2 de las distintas instalaciones de energía eólica 1. Para ello está previsto el módulo de regulación de potencia 55 en el maestro de parque 5. Además, en el maestro de parque 5 está dispuesto el dispositivo de potencia adicional 6. Su estructura corresponde sustancialmente al ejemplo de realización de la instalación de energía eólica 1 individual representado en la figura 1. De forma correspondiente, en el maestro de parque 5 están previstas conexiones de entrada para introducir la corriente máxima IM y dispositivos de medición 52, 53 para la corriente y la tensión. De forma correspondiente, la conexión de salida 67 del dispositivo de potencia adicional 6 está conectada, a través de las líneas de control 32, con los dispositivos de control 2 de las distintas instalaciones de energía eólica 1.

Otras funciones opcionales se describen con la ayuda del segundo ejemplo de realización. En el maestro de parque 5 está previsto adicionalmente un dispositivo de limitación 68. Está realizado de tal forma que en caso de un aumento de la corriente que fluye por la línea 3 al valor de la corriente máxima IM, en función de una entrada de señal de selección 59 se ajusta un ángulo de fase entre la corriente I y la tensión de red UN. Dicho ángulo de fase se determina según la señal de selección de tal forma que, o bien, se alimenta a la red de transmisión de energía 9 prioritariamente potencia activa (ángulo de fase menor posible) o prioritariamente potencia reactiva (valor del ángulo de fase del rango de 90º). De esta forma, mediante la señal de selección en la entrada 59 se puede ajustar si se da prioridad al suministro de potencia activa o al suministro de potencia reactiva. La señal de selección puede estar configurada por el operador o de forma externa por el operador de la red de transmisión de energía 9. También puede estar previsto que se determine con la ayuda de una línea característica de tensión / ángulo de fase. Para ello, está previsto un módulo de línea característica (no representado) en el regulador de parque 5 que a partir de la tensión determina una necesidad de potencia reactiva y, según ésta, ajusta la señal de selección.

Además, en el regulador de parque 5 puede estar previsto un regulador de tensión 69. A su entrada está conectado el dispositivo de medición 52 para la tensión. Sirve para detectar y contrarrestar correspondientemente aumentos de tensión en el punto 41 como consecuencia de pérdidas óhmicas o inductivas a causa de la corriente IM más elevada. Esto se puede realizar mediante la intervención en el módulo de corriente adicional 6 y la reducción de la potencia emitida, pero preferentemente mediante la definición de una parte de potencia reactiva más grande a los dispositivos de control 2 de las distintas instalaciones de energía eólica.

En el regulador de parque 5 puede estar previsto además un módulo de corriente de compensación 57. Está configurado para compensar el efecto de las capacidades de las líneas 3 ó 3' mediante la asignación selectiva de la potencia reactiva a las distintas instalaciones de energía eólica. Esta compensación apunta al interior del parque eólico, es decir en el lado de la instalación de energía eólica del trayecto de conexión 4. El módulo determina la corriente reactiva necesaria para la compensación, a saber, de forma regulada por medición mediante los dispositivos de medición 52, 53 o de forma controlada según la relación iq = U/Z = U x j x wC (siendo Z la resistencia compleja de las líneas 3, 3' y C su frecuencia, y correspondiendo w a la velocidad angular 2 x 1 x f). De esta manera, se consigue que incluso una instalación de energía eólica 1 dispuesta en el parque eólico a gran distancia del trayecto de conexión 4 pueda alimentar la mayor potencia activa posible a la red de transmisión de energía 9 a pesar del peligro de subidas de tensión (que pueden llegar hasta la sobretensión en la instalación de energía eólica correspondiente) resultantes de la capacidad de potencia.

Preferentemente, en el maestro de parque 5 está dispuesto además un dispositivo de definición individual 60. Actúa en conjunto con el dispositivo de potencia adicional 6 de tal forma que para las distintas instalaciones de energía eólica 1 se transmiten valores definidos individualmente para la corriente máxima que ha de ser suministrada por ellas. De esta forma, se podría recurrir a determinadas instalaciones de energía eólica para incrementar la puesta a disposición de potencia activa, mientras que a otras se recurre para poner a disposición potencia reactiva. De esta forma, se puede realizar una adaptación a las respectivas características especiales de las instalaciones de energía eólica, por ejemplo, a las instalaciones de energía eólica posicionadas en ubicaciones con vientos especialmente favorables se puede recurrir para proporcionar más potencia activa, mientras que las demás proporcionan potencia reactiva. De esta forma se consigue incrementar aún más el aprovechamiento del parque eólico y, por consiguiente, su rentabilidad.

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Procedimiento para la regulación de una instalación de energía eólica (1) que presenta un generador (14) accionado mediante un rotor (13) y un convertidor (15) conectado a éste, así como un control (2, 5), regulando el control (2, 5) con un módulo de regulación de potencia (25, 55) la potencia emitida a través de un trayecto de conexión (4) a una red de transmisión de energía (9), estando definida para el trayecto de conexión (4) una corriente máxima (IM), caracterizado por la determinación de una reserva de corriente (iI) que con la potencia (P) emitida a la red de transmisión de energía (9) queda remanente hasta la corriente máxima (IM), y la determinación de un valor de corrección (iP) para seguir al valor límite de la potencia (P) emitida, en función de la reserva de corriente (iI).
2.- Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque está previsto un dispositivo de limitación (68) que al alcanzar la corriente máxima IM ajusta un ángulo de fase entre la corriente emitida y la tensión de la red eléctrica, en función de una señal de selección, de tal forma que a la red de transmisión de energía (9) se alimenta prioritariamente potencia activa o prioritariamente potencia reactiva.
3.- Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la señal de selección se genera con la ayuda de una línea característica de tensión / ángulo de fase.
4.- Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la señal de selección actúa de forma externa, siendo aplicada especialmente por un operador de la red de transmisión de energía (9).
5.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por el cálculo de una potencia reactiva o potencia activa subordinada que ha de alimentarse con la ayuda de la potencia activa o potencia reactiva alimentada prioritariamente, mediante una línea característica predefinible.
6.-Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la línea característica está formada por una función elíptica con una representación normalizada 1 = P2:a2 + Q2:b2.
7.- Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por la determinación de una señal de limitación (69) y su aplicación en la instalación de energía eólica (1) para limitar la corriente que ha de ser emitida por ésta.
8.- Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por la implicación de la resistencia compleja de la línea de conexión (3) con la instalación de energía eólica (1).
9.- Procedimiento para la regulación de un parque eólico con un maestro de parque (5) y al menos una instalación de energía eólica (1), caracterizado porque el maestro de parque (5) realiza la regulación de potencia según las reivindicaciones 1 a 8.
10.- Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque se determina un valor diferente para la corrección de potencia para las distintas instalaciones de energía eólica (1).
11.- Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el valor de corrección individual se determina como medida relativa con respecto a la corriente activa máxima que puede alimentarse.
12.- Instalación de energía eólica con un generador (14) accionado mediante un rotor (13) y con un convertidor (15) conectado a éste, así como con un control (2, 5), presentando el control (2, 5) un módulo de regulación de potencia (25, 55) configurado para regular la potencia emitida a través de un trayecto de conexión (4) a una red de transmisión de energía (6, 9), estando determinada para el trayecto de conexión (4) una corriente máxima (IM), caracterizado porque el módulo de regulación de potencia (25, 55) además está configurado para determinar una reserva de corriente (ii) que con la potencia (P) emitida a la red de transmisión de energía (9) queda remanente hasta la corriente máxima (IM), y para determinar un valor de corrección (iP) para seguir el valor límite de la potencia

(P) emitida, en función de la reserva de corriente (iI).
13.- Instalación de energía eólica según la reivindicación 12, caracterizado porque el módulo de regulación de potencia está configurado para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 10.
14.- Parque eólico con un maestro de parque (5) y con al menos una instalación de energía eólica (1) con un generador (14) accionado mediante un rotor (13) y con un convertidor (15) conectado a éste, así como con un control (2), presentando el maestro de parque (5) un módulo de regulación de potencia (55) para regular dentro de un valor límite una potencia emitida a través de un trayecto de conexión (4) a una red de transmisión de energía, estando determinada una corriente máxima (IM) para el trayecto de conexión (4), caracterizado porque el módulo de regulación de potencia (55) está configurado para determinar una reserva de corriente (ii) que con la potencia (P) emitida a la red de transmisión de energía (9) queda hasta la corriente máxima (IM), y para determinar un valor de corrección (iP) para seguir el valor límite de la potencia (P) emitida, en función de la reserva de corriente (iI).
15.-Parque eólico según la reivindicación 14, caracterizado porque el módulo de regulación de potencia está realizado además para determinar un valor diferente para la corrección de potencia para las distintas instalaciones de energía eólica (1).
16.- Parque eólico según la reivindicación 15, caracterizado porque el valor de corrección individual se determina como medida con respecto a la corriente activa máxima que puede alimentarse.