ES2407955B1 - Procedimiento de control de un aerogenerador - Google Patents

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Abstract

Procedimiento de control de un aerogenerador.#Permite aumentar el rango de velocidad de los aerogeneradores, maximizando su funcionamiento y rendimiento, además de alargar su vida útil de trabajo, debido a que se minimizan las cargas extremas y de fatiga a las que se someten los aerogeneradores, y que son debidas principalmente a las paradas y desconexiones de los mismos como consecuencia de fuertes ráfagas de viento. Más concretamente el procedimiento de control de la presente invención destaca fundamentalmente por estar basado en el control de la corriente reactiva que circula por el generador eléctrico, realizándose dicho control de corriente reactiva en función de la velocidad de giro ({oe}{sub,g}) con el fin de reducir la tensión en bornes del convertidor del lado del generador, o tensión del rotor (V{sub,R}, lo cual permite finalmente aumentar transitoriamente el rango de velocidad del aerogenerador.

Description

Procedimiento de control de un aerogenerador.
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo de los aerogeneradores, y más concretamente a procedimientos de control y/o regulación de la potencia generada.
El objeto principal de la presente invención es un procedimiento de control de un aerogenerador que permite aumentar su rango transitorio de velocidad, y por tanto, prolongar el funcionamiento y rendimiento del aerogenerador por encima del valor umbral de sobrevelocidad.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad, es sabido que las energías renovables se han consolidado como la más firme alternativa a las fuentes de energía convencionales para la generación de energía eléctrica, siendo de entre ellas la energía eólica una de las más eficientes. La energía eólica es aquella que permite generar electricidad a partir del viento mediante el empleo de aerogeneradores o turbinas eólicas. Dichos aerogeneradores constan básicamente de una torre, una góndola situada en lo alto de la torre y que alberga el generador eléctrico, y un rotor dispuesto en la parte frontal de la góndola, formado a su vez por al menos dos palas.
Generalmente los aerogeneradores comprenden sistemas activos de control de potencia generada en las palas. Dichos sistemas de control permiten limitar la potencia captada del viento cuando éste aumenta por encima de un determinado valor umbral, en el cual el aerogenerador alcanza la potencia nominal. El más habitual de dichos sistemas es el sistema de paso de pala hacia bandera, más conocido como sistema de “pitch”.
El sistema de paso de pala está configurado para girar la pala desde una posición de máxima captura energética
o “finepitch” hasta una posición en que se anula el par entrante del viento, o posición de bandera. Tradicionalmente, el sistema de paso de pala es el encargado de controlar la velocidad de giro del aerogenerador a partir del momento en que se alcanza la potencia nominal. Así, a partir de un error de velocidad entre la velocidad de giro medida y una velocidad de giro nominal, una unidad de control del aerogenerador calcula una consigna de posición o velocidad de pitch que envía al sistema de pitch para mantener una velocidad de giro constante.
En situaciones excepcionales, como por ejemplo fuertes ráfagas de viento en las que la velocidad de viento aumenta de forma brusca y rápida, se pueden producir “sobrevelocidades” del rotor eólico, esto es, el rotor gira a velocidades superiores para las que fue diseñado, debido a que el sistema de pitch no está dimensionado para aumentar el ángulo de paso de pala, y en consecuencia es incapaz de limitar la potencia captada con la suficiente rapidez. En estas ocasiones se produce el efecto no deseado de una parada del aerogenerador, que puede ser de emergencia o controlada. En cualquiera de los dos casos, transcurre un tiempo determinado hasta que el aerogenerador vuelve a ponerse en funcionamiento y a generar potencia. Además, en ambos casos se producen cargas extremas y de fatiga que reducen y minimizan considerablemente el tiempo de vida útil del aerogenerador.
Más en particular, la velocidad de rotor a la que se produce una parada de los aerogeneradores viene generalmente determinada por límites de funcionamiento eléctricos. En dichos aerogeneradores el generador eléctrico está conectado a la red a través de un convertidor electrónico que permite el control independiente de la corriente activa y reactiva generada. Generalmente es la corriente activa el parámetro a tener en cuenta para controlar el par en un generador eléctrico conectado a la red a través de un convertidor (controlando el par se logra controlar la velocidad de giro del rotor). En concreto, tanto en aerogeneradores doblemente alimentados (DFIG, del inglés doubly fed induction generator) como en aerogeneradores conectados a la red a través de un convertidor de potencia total (FC, del inglés full converter), el límite empleado es el nivel de tensión en bornes del convertidor del lado de la máquina, pues una vez supera unos márgenes de seguridad con respecto a la tensión del bus DC del mismo, se pierde el control del aerogenerador.
Por otro lado, en los últimos años han proliferado de forma notoria las instalaciones eólicas marinas, las cuales son dispuestas mar adentro a través del empleo de plataformas flotantes como base para los aerogeneradores. En estos casos, debido a que la plataforma no está rígidamente unida al lecho marino sino que puede moverse con respecto a él en cierta medida, es habitual que el conjunto formado por el aerogenerador más la plataforma flotante se mueva hacia delante y hacia atrás en un movimiento pendular, como consecuencia del efecto del viento y de las olas. Dicho movimiento oscilatorio hace que el viento incidente sobre la superficie del rotor eólico tenga repercusión en la velocidad de giro del rotor, esto es, al inclinarse el aerogenerador hacia delante el viento incidente aumenta y consecuentemente aumenta la
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velocidad de giro; por el contrario, al inclinarse hacia atrás, el viento incidente en las palas del aerogenerador disminuye, y también lo hace la velocidad de giro del rotor.
Las oscilaciones en la velocidad del rotor afectan de forma negativa tanto a la vida útil del aerogenerador, como a la regulación de velocidad con pitch, viéndose reducido el ancho de banda del lazo de control correspondiente: al responder a oscilaciones en la velocidad de giro con respecto a un valor medio de velocidad, se disminuye la capacidad de controlar dicha velocidad media de giro con el sistema de pitch, produciéndose entonces más paradas por sobrevelocidad. En la solicitud internacional PCT WO2007/053031A1 se describe esta problemática: “A method for damping vibrations in a wind turbine installation” (Norsk Hydro).
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Mediante la presente invención se solucionan los inconvenientes anteriormente citados proporcionando un procedimiento de control de un aerogenerador que permite obtener una ampliación transitoria del rango de velocidad de dicho aerogenerador. Más concretamente dicho procedimiento de control permite reducir sustancialmente el número de paradas de los aerogeneradores para aquellos casos en los que la velocidad del viento sobrepasa un determinado valor umbral y provoca “sobrevelocidades” en el rotor eólico de dichos aerogeneradores. Por otro lado, además de aumentar el rango de velocidad y maximizar el funcionamiento de los aerogeneradores, el procedimiento de control objeto de invención permite también alargar su vida útil de trabajo debido a que se minimizan las cargas extremas y de fatiga a las que se ven sometidos los aerogeneradores, y que son debidas a las continuas paradas y desconexiones de los mismos como consecuencia de fuertes ráfagas de viento.
El procedimiento de control aquí descrito es de aplicación para aerogeneradores del tipo que comprenden un rotor eólico, al menos dos palas vinculadas a dicho rotor eólico, un generador eléctrico, una unidad de control y un convertidor de potencia que conecta el generador eléctrico con la Red eléctrica. Más concretamente, el procedimiento de control objeto de invención está basado en el control de la corriente reactiva que circula por el generador eléctrico, realizándose dicho control de corriente reactiva en función de la velocidad de giro del aerogenerador con el fin de reducir la tensión en bornes del convertidor del lado del generador, también denominada como tensión del rotor, lo cual permite finalmente aumentar transitoriamente el rango de velocidad del aerogenerador.
El procedimiento de control de la presente invención comprende básicamente las siguientes etapas: calcular la velocidad de giro del aerogenerador; establecer una primera consigna de corriente reactiva; establecer una segunda consigna de corriente reactiva preferentemente inductiva, y comparar la velocidad de giro del aerogenerador con un primer valor límite de velocidad predeterminado. Según el resultado obtenido de dicha comparación se procede de acuerdo a una de las siguientes opciones:
-
aplicar la primera consigna de corriente reactiva para el control del generador en caso de que la velocidad de giro del aerogenerador sea menor al primer valor límite de velocidad, y
-
aplicar la segunda consigna de corriente reactiva para el control del generador en caso de que la velocidad de giro del aerogenerador sea mayor o igual al primer valor límite de velocidad.
De acuerdo con una realización preferente, la primera consigna de corriente reactiva se calcula a partir de una consigna de potencia reactiva, o una consigna de factor de potencia. Asimismo preferentemente, se ha previsto que el valor de la potencia reactiva, o el del factor de potencia, para el cálculo de la primera consigna de corriente reactiva, sean calculados a partir de un regulador de tensión cuyos parámetros son configurados en función de unos requisitos de integración en red establecidos por ley.
Por otra parte, cabe indicar que el tiempo en el que un aerogenerador puede operar por encima de un valor límite de velocidad es limitado por motivos de seguridad, pues el nivel de cargas soportado por el aerogenerador a esos niveles de velocidad es elevado. Por ello, se ha previsto que el procedimiento de control objeto de invención comprenda adicionalmente los pasos de:
-
calcular el tiempo en el que la velocidad de giro del aerogenerador es superior al primer límite de velocidad,
-
comparar dicho tiempo calculado con un tiempo máximo predeterminado, y
-
desconectar el aerogenerador en caso de que dicho tiempo sea mayor que el tiempo máximo predeterminado.
Igualmente por razones de seguridad, se ha previsto que el procedimiento de control aquí descrito comprenda adicionalmente las etapas:
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-
comparar la velocidad de giro del aerogenerador con un segundo valor límite de velocidad predeterminado mayor que el primer valor límite de velocidad, y
-
desconectar el aerogenerador en caso de que la velocidad de giro (ωg) sea superior al segundo valor límite de velocidad (ωlim2).
Cabe mencionar por último, que el procedimiento de control de la presente invención es de aplicación tanto en aerogeneradores DFIG (del inglés doubly fed induction generator), como en aerogeneradores FC (del inglés full converter).
Por tanto, mediante el procedimiento de control objeto de invención, se proporciona una solución costoefectiva que permite una actuación continua y controlada de un aerogenerador, reduciendo considerablemente el número de paradas de los aerogeneradores, provocadas ante determinadas situaciones o eventos límite, tales como fuertes ráfagas de viento. De esta manera, mediante el procedimiento de control objeto de informe se maximiza la obtención de energía por parte de los aerogeneradores, y se alarga su vida útil de funcionamiento, pues se evitan las cargas extremas y de fatiga producidas por las continuas paradas de emergencia cuando la velocidad del generador supera un determinado valor umbral.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra un diagrama de flujo del procedimiento de control según la invención.
Figuras 2A, 2B. Muestran dos ejemplos de realización donde la primera y segunda consignas son consignas de potencia reactiva calculadas en la unidad de control del aerogenerador PLC.
Figuras 3A, 3B. Muestran dos ejemplos de realización donde la primera y segunda consignas son consignas de corriente reactiva calculadas en la unidad de control del convertidor de potencia CCU.
Figura 4. Muestra un ejemplo de realización donde la segunda consigna de corriente reactiva es calculada a partir de un valor de potencia reactiva inductiva calculado en función de la velocidad del generador.
Figura 5.- Muestra un diagrama de funcionamiento de un aerogenerador según el procedimiento de control de la presente invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Se describe a continuación un ejemplo de realización preferente haciendo mención a las figuras arriba citadas, sin que ello suponga limitación alguna en el ámbito de protección de la presente invención.
En la figura 1 se puede apreciar un diagrama de flujo del procedimiento de control objeto de invención. Más concretamente, dicho procedimiento de control para la ampliación transitoria del rango de velocidad de un aerogenerador, comprende las siguientes etapas:
a) determinar una señal indicativa de la velocidad de giro (ωg) del aerogenerador,
b) establecer una primera consigna de corriente y/o potencia reactiva (idref1, Qref1),
c) establecer una segunda consigna de corriente y/o potencia reactiva (idref2, Qref2),
d) comparar la señal indicativa de velocidad de giro (ωg) con un primer valor límite predeterminado, de forma que se actúe según una de las siguientes subetapas:
d1) aplicar la primera consigna de corriente y/o potencia reactiva (idref1, Qref1) para el control del generador en caso de que la señal indicativa de la velocidad de giro (ωg) calculada en la etapa a) sea menor al primer valor límite, y
d2) aplicar la segunda consigna de corriente y/o potencia reactiva (idref2, Qref2) para el control del generador en caso de que la señal indicativa de la velocidad de giro (ωg) calculada en la etapa a) sea mayor o igual al primer valor límite.
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La señal indicativa de la velocidad de giro (ωg) es, según una realización preferente, la propia velocidad de giro (ωg) medida directamente en el eje del generador, mientras que el primer valor límite con el que se compara es, asimismo, un valor de velocidad (ωlim1), mostrado en la figura 5.
No obstante, de acuerdo con otra realización preferente, dicha señal indicativa de la velocidad de giro (ωg) es una medida de tensión efectuada en bornes del convertidor del lado del generador, o tensión del rotor (VR), siendo el primer valor límite con el que se compara un valor de tensión de convertidor límite (VRlim1), mostrado igualmente en la figura 5.
Además, se ha previsto que, según una realización preferente la segunda consigna de corriente o potencia reactiva (idref2, Qref2) sea inductiva.
Por otra parte, cabe recordar que los sistemas de control de aerogeneradores suelen incluir diversos controladores para el control de diferentes componentes. Así, normalmente los aerogeneradores disponen de un controlador del aerogenerador (PLC) que realiza las funciones de control globales del aerogenerador, y una unidad de control del convertidor de potencia (CCU), que, en función de comandos de control de potencia activa y reactiva recibidos de la unidad de control del aerogenerador (PLC), calcula unas corrientes del generador mediante una conmutación adecuada de los elementos de conmutación de que dispone el convertidor del aerogenerador.
En una primera realización preferente, mostrada en las figuras 2A y 2B, la primera y la segunda consignas son consignas de potencia reactiva calculadas en la unidad de control del aerogenerador (PLC).
Así, tal y como se puede apreciar en la figura 2A, la etapa de aplicar la segunda consigna de potencia reactiva (Qref2) para el control del aerogenerador comprende el paso de aplicar la segunda consigna de potencia reactiva (Qref2) como límite superior a la primera consigna de potencia reactiva (Qref1).
Alternativamente, como se muestra en la figura 2B, la etapa de aplicar la segunda consigna de potencia reactiva (Qref2) para el control del aerogenerador comprende el paso de conmutar a la segunda consigna de potencia reactiva (Qref2) desde la primera consigna de potencia reactiva (Qref1). Para ello el lazo de control incluye un conmutador que tiene dos estados:
Estado 1, al que conmuta cuando la velocidad del generador (ωg) es menor que el primer límite de velocidad (ωlim1), aplicando como referencia para el control de potencia reactiva del aerogenerador (Qref) en este caso la primera consigna de potencia reactiva (Qref1);
Estado 2, al que conmuta cuando la velocidad del generador (ωg) es mayor o igual que el primer límite de velocidad (ωlim1), aplicando como referencia para el control de potencia reactiva del aerogenerador (Qref) en este caso la segunda consigna de potencia reactiva (Qref2).
A continuación, la consigna de potencia reactiva resultante (Qref) es enviada a la unidad de control del convertidor de potencia (CCU) para el control de corriente del aerogenerador, quien basado en la diferencia entre dicha potencia reactiva resultante (Qref) y la potencia reactiva medida (Qmed) calculará la corriente reactiva de referencia (idref) para el convertidor.
Por otro lado, en una segunda realización preferente, mostrada en las figuras 3A y 3B, la primera y la segunda consignas son consignas de corriente reactiva calculadas en la unidad de control del convertidor de potencia (CCU).
Más en particular, en el lazo de control mostrado en la figura 3A se muestra que la etapa de aplicar la segunda consigna de corriente reactiva (idref2) para el control del aerogenerador comprende, según esta realización, el paso de aplicar la segunda consigna de corriente reactiva (idref2) como límite superior a la primera consigna de corriente reactiva (idref1).
De forma alternativa, tal y como muestra la realización de la figura 3b, la etapa de aplicar la segunda consigna de corriente reactiva (idref2) para el control del aerogenerador comprende el paso de conmutar a la segunda consigna de corriente reactiva (idref2) desde la primera consigna de corriente reactiva (idref1). Para ello el lazo de control incluye un conmutador que tiene dos estados:
Estado 1, al que conmuta cuando la velocidad del generador (ωg) es menor que el primer límite de velocidad (ωlim1), aplicando como referencia para el control de corriente del aerogenerador (idref) en este caso la primera consigna de corriente reactiva (idref1);
Estado 2, al que conmuta cuando la velocidad del generador (ωg) es mayor o igual que el primer límite de velocidad (ωlim1), aplicando como referencia para el control de corriente del aerogenerador (idref) en este caso la segunda consigna de corriente reactiva (idref2).
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Según una realización preferida, la segunda consigna (idref2, Qref2) se calcula a partir de un valor de potencia reactiva inductiva predeterminado, que puede ser elegido de valor igual a la potencia inductiva máxima que el generador puede generar.
Por otra parte, tal y como se puede apreciar en la figura 4, según una realización alternativa la segunda consigna (idref2, Qref2) se calcula a partir de un valor de potencia reactiva inductiva calculado en función de la velocidad del generador (ωg). En dicha figura 4 se ve cómo al incrementar la diferencia entre la velocidad del generador (ωg) y el primer límite de velocidad (ωlim1), la consigna de potencia reactiva inductiva (Qref2) aumenta, con el consiguiente efecto de incrementar la reducción de tensión del convertidor o tensión del rotor (VR).
Además, de acuerdo con otra realización preferente no representada, la primera consigna de corriente reactiva (idref1) es calculada a partir de una consigna de factor de potencia (cos φ).
Por otra parte, se ha previsto que por motivos de seguridad del aerogenerador, el procedimiento de control objeto de invención comprenda además:
-
calcular el tiempo en el que la velocidad de giro (ωg) es superior al primer valor límite de velocidad (ωlim1),
-
comparar dicho tiempo calculado con un tiempo máximo predeterminado, y
-
desconectar el aerogenerador en caso de que dicho tiempo sea mayor que el tiempo máximo predeterminado.
Además por las mismas razones de seguridad, en una realización preferida, el procedimiento comprende adicionalmente las etapas de:
-
comparar la velocidad de giro (ωg) calculada en la etapa a) con un segundo valor límite de velocidad (ωlim2) predeterminado mayor que el primer valor límite de velocidad (ωlim1), y
-
desconectar el aerogenerador en caso de que la velocidad de giro (ωg) sea superior al segundo valor límite de velocidad (ωlim2).
En la figura 4 se muestra también dicho segundo valor límite de velocidad (ωlim2), a partir del cual la unidad de control envía una orden de desconexión al aerogenerador, pues de no ser así cabría la posibilidad de causar daños estructurales severos en diferentes componentes del aerogenerador por una velocidad sumamente superior a dicho límite de velocidad (ωlim2).
Finalmente, en la figura 5 se puede apreciar un diagrama de funcionamiento de un aerogenerador según el procedimiento de control aquí descrito. Dicho diagrama muestra la evolución con respecto al tiempo (t), de la velocidad de giro (ωg), de la corriente reactiva de referencia (idref), y de la tensión del rotor (VR) o tensión del convertidor del lado de la máquina.
Más concretamente, en dicho diagrama se puede observar que un aumento de la velocidad del generador (ωg) por encima de un primer valor límite de velocidad (ωlim1), momento al que se llega tras un tiempo t1 según el diagrama de la figura 1, provoca que la primera consigna de corriente reactiva (idref1) se recalcule, pasando a aplicarse en el aerogenerador una segunda consigna de corriente reactiva (idref2) inductiva, lo cual provoca una reducción de la tensión del rotor (VR), tal y como se representa en dicha figura 1 en el intervalo de tiempo transcurrido entre t1 y t2.
Esta reducción de la tensión del rotor (VR) tiene como consecuencia directa un aumento transitorio del rango de velocidad del aerogenerador, y por ende, evitando su parada y prolongando su vida útil de trabajo al no estar sometido a continuas paradas.
En dicha figura 1 se muestra con línea discontinua el valor límite de velocidad según el estado de la técnica (ωmax(E.T.)), a partir del cual los aerogeneradores actuales se paran por motivos de seguridad, como consecuencia de un aumento brusco de velocidad. Como se puede observar en la gráfica superior de dicha figura 1, el procedimiento de control aquí descrito permite aumentar el límite de velocidad máximo permitido, tal y como se representa en la velocidad del generador (ωg) para el tiempo t3.
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Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Procedimiento de control de un aerogenerador, comprendiendo dicho aerogenerador un rotor eólico, al menos dos palas vinculadas a dicho rotor eólico, un generador eléctrico, una unidad de control y un convertidor de potencia que conecta el generador eléctrico con la Red eléctrica, estando dicho procedimiento de control caracterizado porque comprende las siguientes etapas:
    a) determinar una señal indicativa de la velocidad de giro (ωg) del aerogenerador,
    b) establecer una primera consigna de corriente y/o potencia reactiva (idref1, Qref1),
    c) establecer una segunda consigna de corriente y/o potencia reactiva (idref2, Qref2),
    d) comparar la señal indicativa de velocidad de giro (ωg) con un primer valor límite predeterminado, de forma que se actúe según una de las siguientes subetapas:
    d1) aplicar la primera consigna de (idref1, Qref1), para el control del generador en caso de que la señal indicativa de velocidad de giro (ωg) calculada en la etapa a) sea menor al primer valor límite, y
    d2) aplicar la segunda consigna (idref2, Qref2) para el control del generador en caso de que la señal indicativa de velocidad de giro (ωg) calculada en la etapa a) sea mayor o igual al primer valor límite.
  2. 2.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda consigna (idref2, Qref2) es inductiva.
  3. 3.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la etapa d2) de aplicar la segunda consigna (idref2, Qref2) para el control del generador comprende el paso de aplicar la segunda consigna (idref2, Qref2) como límite superior a la primera consigna (idref1, Qref1).
  4. 4.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa d2) de aplicar la segunda consigna (idref2, Qref2) para el control del generador comprende el paso de conmutar a la segunda consigna (idref2, Qref2) desde la primera consigna (idref1, Qref1).
  5. 5.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque la segunda consigna (idref2, Qref2) se calcula a partir de un valor de potencia reactiva inductiva predeterminado.
  6. 6.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque la segunda consigna (idref2, Qref2) es dependiente de la señal indicativa de la velocidad de giro (ωg) y se calcula por medio de una función o tabla dependiente que relaciona el valor de la primera señal indicativa de la velocidad de giro (ωg) con el valor adecuado para la segunda consigna (idref2, Qref2).
  7. 7.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la primera consigna (idref1, Qref1) se calcula a partir de una consigna de potencia reactiva o factor de potencia, obtenidas a partir de un regulador de tensión cuyos parámetros son configurados en función de unos requisitos de integración en red.
  8. 8.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con un cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende adicionalmente las etapas:
    -
    calcular el tiempo en el que la velocidad de giro (ωg) es superior al primer valor límite de velocidad (ωlim1),
    -
    comparar dicho tiempo calculado con un tiempo máximo predeterminado, y
    -
    desconectar el aerogenerador en caso de que dicho tiempo sea mayor que el tiempo máximo predeterminado.
  9. 9.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende adicionalmente las etapas de:
    -
    comparar la velocidad de giro (ωg) con un segundo valor límite de velocidad (ωlim2) predeterminado mayor que el primer valor límite de velocidad (ωlim1), y
    -
    desconectar el aerogenerador en caso de que la velocidad de giro (ωg) sea superior al segundo valor límite de velocidad (ωlim2).
  10. 10.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9,
    ES 2 407 955 Al
    caracterizado porque la señal indicativa de la velocidad de giro (ωg) es la propia velocidad de giro (ωg) medida directamente en el eje del generador, mientras que el primer valor límite con el que se compara es, asimismo, un valor de velocidad (ωlim1).
    5 11.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la señal indicativa de la velocidad de giro (ωg) es una medida de tensión efectuada en bornes del convertidor del lado del generador, o tensión del rotor (VR), siendo el primer valor límite con el que se compara, un valor de tensión de convertidor límite (VRlim1).
    10 12.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque es ejecutado por un aerogenerador que comprende un generador DFIG.
  11. 13.-Procedimiento de control de un aerogenerador, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizado porque es ejecutado por un aerogenerador que comprende un generador FC.
    15 14.-Aerogenerador que opera según el procedimiento de control descrito en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201131997
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 12.12.2011
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : G05D13/46 (2006.01) G05F1/70 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    US 20110187109 A1 (ICHINOSE et alii) 04.08.2011, todo el documento. 1-14
    A
    US 5225712 A (ERDMAN) 06.07.1993, todo el documento. 1-14
    A
    WO 2011150932 A2 (VESTAS WIND SYSTEMS A/S) 08.12.2011, todo el documento. 1-14
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 27.05.2013
    Examinador Manuel Fluvià Rodríguez Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201131997
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) G05D, G05F Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201131997
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 27.05.2013
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Reivindicaciones SI Reivindicaciones 1-14 NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Reivindicaciones SI Reivindicaciones 1-14 NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial.
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201131997
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D1
    US 20110187109 A1 (ICHINOSE et alii) 04.08.2011
    D2
    US 5225712 A (ERDMAN) 06.07.1993
    D3
    WO 2011/150932 A2 (VESTAS WIND SYSTEMS A/S) 08.12.2011
  12. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    NOTA: Ley de Patentes, artículo 4.1: Son patentables las invenciones nuevas, que impliquen actividad inventiva y sean susceptibles de aplicación industrial,.... Ley de Patentes, artículo 6.1. Se considera que una invención es nueva cuando no está comprendida en el estado de la técnica. Ley de Patentes, artículo 8.1. Se considera que una invención implica una actividad inventiva si aquella no resulta del estado de la técnica de una manera evidente para un experto en la materia. (Reglamento de Patentes Artículo 29.6. El informe sobre el estado de la técnica incluirá una opinión escrita, preliminar y sin compromiso, acerca de si la invención objeto de la solicitud de patente cumple aparentemente los requisitos de patentabilidad establecidos en la Ley, y en particular, con referencia a los resultados de la búsqueda, si la invención puede considerarse nueva, implica actividad inventiva y es susceptible de aplicación industrial. Real Decreto 1431/2008, de 29 de agosto, BOE núm. 223 de 15 de septiembre de 2008,)
    Las características técnicas reivindicadas en esta solicitud, están agrupadas en 14 reivindicaciones, sobre cuya novedad, actividad inventiva y aplicación industrial se va a opinar, según el Reglamento de Patentes.
    La primera reivindicación, independiente, especifica el objeto técnico, en un procedimiento de control de aerogenerador en que midiendo la velocidad angular de su rotor principal se emplean dos consignas distintas de potencias y corrientes reactivas según la magnitud comparada de la velocidad angular medida sea mayor o menor que cierto valor de la misma. Las siguientes reivindicaciones añaden a la primera que una consigna es superior a otra, que ambas consignas son elegidas por conmutación ,que la segunda consigna se calcula de una potencia reactiva determinada o por tabla de la velocidad de giro, que la primera consigna se calcula por requisitos de regulación de tensión de red; además el procedimiento calcula dos tiempos de sobre velocidad y desconecta el aerogenerador al traspasar cualquiera de dos límites de velocidad y que la velocidad del rotor la mide por tensión del generador
    Según el contenido de la solicitud, y en especial de sus 14 reivindicaciones, la invención aparentemente puede considerarse que es susceptible de aplicación industrial, ya que al ser su objeto un sistema de regulación de un aerogenerador, puede ser usada en la industria de la energía (la expresión "industria" entendida en su más amplio sentido, como en el Convenio de París para la Protección de la Propiedad Industrial).
    Según el contenido de la solicitud, en especial del texto de sus reivindicaciones, todo el objeto de la invención, que en ellas se pretende proteger, está comprendido en el documento D1, ya que éste divulgó con fecha anterior a la de prioridad de la solicitud, un procedimiento de control de aerogenerador (titulo), en que midiendo la velocidad angular, por tensión en bornes, de su rotor principal (105 en figura del resumen) se emplean dos consignas distintas de potencias y corrientes reactivas según la magnitud comparada de la velocidad angular medida sea mayor o menor que cierto valor de la misma (párrafos 76-77), siendo una consigna superior a otra, y ambas consignas son elegidas por selección y se calcula de una potencia reactiva determinada o por tabla de la velocidad de giro (S462 en figura 4) y la primera consigna se calcula por requisitos de regulación de tensión de red (párrafo 8), desconectando un disyuntor (104-06) por seguridad el aerogenerador de la red al sobrepasarse los límites de protección (párrafo 39). Al ser éstas todas las características reivindicadas en las citadas reivindicaciones, y resolviendo el mismo problema técnico de control de aerogeneradores, aparentemente la solicitud de patente, en dichas reivindicaciones, al estar comprendidas en lo divulgado por este documento, no podría considerarse nueva (ley de patentes, art. 6), al confrontarse con el estado de la técnica representado por el citado documento técnico y por lo tanto (evidencia) tampoco con actividad inventiva (ley de patentes artículo 8).
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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