ES2445168T3 - Procedimiento para la regulación de una instalación de energía eólica - Google Patents

Procedimiento para la regulación de una instalación de energía eólica Download PDF

Info

Publication number
ES2445168T3
ES2445168T3 ES09003468.7T ES09003468T ES2445168T3 ES 2445168 T3 ES2445168 T3 ES 2445168T3 ES 09003468 T ES09003468 T ES 09003468T ES 2445168 T3 ES2445168 T3 ES 2445168T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
rotor
revolutions
wind
angle
power
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.)
Active
Application number
ES09003468.7T
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Schubert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Senvion GmbH
Original Assignee
Repower Systems SE
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=35355814&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2445168(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Repower Systems SE filed Critical Repower Systems SE
Application granted granted Critical
Publication of ES2445168T3 publication Critical patent/ES2445168T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • F03D7/042Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224Adjusting blade pitch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/028Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
    • F03D7/0292Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power to reduce fatigue
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/10Purpose of the control system
    • F05B2270/101Purpose of the control system to control rotational speed (n)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/10Purpose of the control system
    • F05B2270/1016Purpose of the control system in variable speed operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/10Purpose of the control system
    • F05B2270/103Purpose of the control system to affect the output of the engine
    • F05B2270/1033Power (if explicitly mentioned)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32Wind speeds
    • F05B2270/3201"cut-off" or "shut-down" wind speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/328Blade pitch angle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/335Output power or torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/70Type of control algorithm
    • F05B2270/706Type of control algorithm proportional-integral-differential
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/70Type of control algorithm
    • F05B2270/708Type of control algorithm with comparison tables
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

Procedimiento para la regulación de una instalación de energía eólica con un rotor que presenta al menosuna pala de rotor dispuesta en un ángulo ajustable con respecto al rotor, en el cual, en el intervalo de potencia nominal(NB) siguiente al intervalo de carga parcial inferior (UB), hasta alcanzar un valor límite definido, el rotor se hace funcionarcon un número de revoluciones de potencia nominal (ΩN) que se mantiene sustancialmente constante, y al exceder elvalor límite se hace funcionar en un intervalo de carga parcial superior (OB) mediante una reducción del número derevoluciones del rotor (Ω) por debajo del número de revoluciones de potencia nominal (ΩN), y a partir de alcanzar el valorlímite se ajusta el número de revoluciones del rotor (Ω) en función del ángulo de pala de rotor, caracterizado porque elángulo de pala de rotor para el ajuste del número de revoluciones del rotor (Ω) por encima del valor límite se forma comovalor medio temporal y/o local a partir de varios ángulos de pala de rotor.

Description

Procedimiento para la regulacion de una instalacion de energia eolica.
5 La invencion se refiere a un procedimiento para la regulacion de una instalacion de energia eolica segun el preambulo de la reivindicacion 1, asi como a una instalacion de energia eolica segun el preambulo de la reivindicacion 17. Se aplican procedimientos conocidos en instalaciones de energia eolica que presentan un rotor con al menos una pala
10 de rotor, estando dispuesta la pala de rotor en un angulo de pala de rotor ajustable con respecto al rotor. Mediante los procedimientos conocidos, dentro de un intervalo ajustable de velocidad de viento se regula el numero de revoluciones del rotor mediante el reajuste del angulo de la pala de rotor para ajustar una potencia predeterminada. Para mejor comprension, en lo sucesivo se describe la regulacion de una instalacion de energia eolica con la ayuda de la
15 curva caracteristica de potencia o del numero de revoluciones, representada en la figura 1, como funcion de la velocidad del viento. Las curvas caracteristicas habituales de la potencia y del numero de revoluciones como en la actualidad existen realmente en la mayoria de las instalaciones de energia eolica, presentan dos intervalos.
20 El primer intervalo de la curva caracteristica de potencia o del numero de revoluciones es el intervalo de carga parcial inferior UB. Este comienza a la llamada velocidad del viento de conexion vE y termina a la velocidad nominal del viento vN. La velocidad del viento de conexion es la velocidad del viento, a la que una instalacion de energia eolica comienza a emitir potencia de forma efectiva. A velocidades de viento inferiores a la velocidad de viento de conexion vE, la potencia
25 generada por el rotor cubre tan solo la potencia perdida necesaria del ramal de accionamiento y el consumo propio. En el intervalo inferior de carga parcial, la potencia o el numero de revoluciones aumentan a medida que aumenta la velocidad del viento, hasta alcanzar una velocidad nominal del viento vN. Para ello, el angulo de la pala de rotor se mantiene sustancialmente constante y el numero de revoluciones se regula o se controla a travEs del par que depende
30 del numero de revoluciones. La potencia se ajusta independientemente de la energia eolica absorbida por el rotor en funcion de la velocidad del viento. En el intervalo de carga parcial inferior, la curva caracteristica del numero de revoluciones presenta dos secciones a y b, estando realizada como plataforma la seccion a lo largo del limite inferior del numero de revoluciones Qu. En la segunda seccion b se incrementa linealmente el numero de revoluciones en funcion de la velocidad del viento (funcionamiento con el numero optimo de marcha rapida) hasta alcanzar, con el numero nominal
35 de revoluciones, el limite superior del numero de revoluciones. El alcance del numero nominal de revoluciones puede producirse a la velocidad nominal del viento, pero normalmente el numero nominal de revoluciones se alcanza ya antes. La velocidad nominal de viento vN es la velocidad del viento, a la que la potencia de la instalacion de energia eolica corresponde por primera vez a la llamada potencia nominal de la instalacion de energia eolica.
40 El segundo intervalo de la curva caracteristica de potencia o del numero de revoluciones es el llamado intervalo de potencia nominal NB. El intervalo de potencia nominal comienza a la velocidad nominal del viento vN y termina a la velocidad de viento de desconexion vA, siendo regulado el numero de revoluciones del rotor dentro del intervalo de potencia nominal mediante el reajuste del angulo de la pala de rotor para ajustar la potencia nominal. La velocidad de
45 viento de desconexion vA es la velocidad maxima del viento, a la que la instalacion puede hacerse funcionar con emision de potencia. El funcionamiento normal de una instalacion de energia eolica, durante el que la potencia nominal se regula mediante el reajuste de la pala de rotor, no es posible a velocidades de viento superiores a la velocidad de viento de desconexion, ya que, debido a la fuerte carga mecanica que actua adicionalmente, se producirian dafos o incluso la destruccion de la instalacion. Por lo tanto, en la actualidad es el estandar desconectar las instalaciones de energia eolica
50 al alcanzar una velocidad de desconexion. Generalmente, la potencia de instalaciones de energia eolica se suministra a redes publicas. Sin embargo, la desconexion abrupta de instalaciones de energia eolica a velocidades de viento de desconexion puede conducir a caidas de tension o de frecuencia en la red publica, especialmente en regiones con muchas instalaciones de energia eolica. Por
55 lo tanto, se aspira a que la desconexion de la instalacion no se produzca de forma abrupta, sino por una reduccion lenta de la potencia. Con una reduccion de la potencia, ademas de la compatibilidad con la red, puede lograrse que la instalacion pueda seguir funcionado a pesar de exceder la velocidad de viento de desconexion, sin que la instalacion sufra dafos por las
cargas mecanicas que aumentan a medida que se incrementa la velocidad del viento.
Un procedimiento en el que la potencia y el numero de revoluciones de servicio se regula en funcion de la velocidad del viento, a partir de alcanzar una velocidad de viento de desconexion, se conoce, por ejemplo, por el documento 5 EP0847496B1.
En la figura 2 estan representadas, a titulo de ejemplo, una curva caracteristica de la potencia y otra del numero de revoluciones segun dicho procedimiento conocido, que en comparacion con las curvas caracteristicas mencionadas anteriormente presentan adicionalmente un tercer intervalo, el intervalo de carga parcial superior OB. Este comienza al
10 alcanzar una velocidad limite del viento Vlimite que corresponde sustancialmente a lo que actualmente es la velocidad de velocidad de desconexion.
TambiEn por el documento DE19844258A1 se conoce un procedimiento mediante el cual se reduce la potencia al alcanzar una velocidad predeterminada del viento. Sin embargo, la reduccion de la potencia se inicia ya al alcanzar una
15 velocidad del viento inferior a la velocidad de viento de desconexion.
Los dos procedimientos conocidos por el estado de la tEcnica tienen en comun que la regulacion de la potencia en el intervalo de carga parcial superior se realiza a partir de alcanzar una velocidad limite, predeterminada, del viento en funcion de la creciente velocidad medida del viento. En la practica, sin embargo, resulta extraordinariamente
20 problematico realizar la regulacion de la instalacion en el intervalo de carga parcial superior en funcion de las velocidades medidas del viento.
El funcionamiento de una instalacion de energia eolica en un intervalo de carga parcial superior significa que la instalacion de energia eolica se ve expuesta a elevadas cargas causadas por elevadas velocidades del viento. Esto se 25 debe, entre otras cosas, a que la corriente de aire no es estacionaria, sino turbulenta. Turbulencia significa que la velocidad a la que el viento incide en la superficie del rotor no es igual en cada punto del rotor, sino que la energia eolica esta distribuida de forma distinta por toda la superficie del rotor. Esto quiere decir que en una o varias zonas del rotor pueden atacar fuerzas eolicas extremadamente altas. Al mismo tiempo, en otra zona o en diversas otras zonas del rotor, a su vez, pueden atacar solo fuerzas eolicas muy bajas o ninguna, por lo que en caso de altas turbulencias, la instalacion
30 se ve expuesta a fuertes cargas alternas que pueden dafar la instalacion de forma inmediata o a largo plazo. Las fluctuaciones de energia y, por tanto, tambiEn las cargas alternas son especialmente grandes en caso de altas velocidades de viento.
Por lo tanto, para una regulacion de la potencia o del numero de revoluciones en el intervalo de carga parcial superior es
35 deseable que, ademas de tener en cuenta la fuerza del viento, se tengan en cuenta tambiEn las cargas alternas antes descritas en estos intervalos de velocidad de viento a causa de la turbulencia.
Por consiguiente, para la aplicacion de los procedimientos conocidos es preciso que la velocidad del viento medida, tomada como base para la regulacion, refleje las condiciones de viento que existen realmente. Hasta la fecha, sin
40 embargo, no existe ningun procedimiento orientado a la practica, que permita determinar de forma fiable tal velocidad del viento.
Se conoce la realizacion de la medicion de la velocidad del viento mediante un anemometro de gondola. Sin embargo, por una parte, se trata de un procedimiento de medicion que como es sabido es relativamente impreciso, ya que la
45 medicion es falsificada fuertemente por el rotor de viento. El rango de influencia del rotor se encuentra al menos un diametro de rotor delante y 3 diametros de rotor detras del rotor. Por esta razon, no es posible una medicion sin perturbaciones. Por otra parte, con este procedimiento de medicion unicamente es posible registrar las condiciones de viento para una zona en forma de punto del campo de viento. Con este procedimiento conocido, sin embargo, no es posible reflejar la velocidad turbulenta del viento que realmente existe por todo el rotor.
50 Por diversas publicaciones, por ejemplo, los documentos WO2004077068A1 o DE10137272A1 se conoce usar los llamados sistemas LlDAR o SODAR para la medicion tridimensional de las condiciones de viento delante de la instalacion de energia eolica. Esto se describe como conveniente especialmente en relacion con parques eolicos.
55 Estos sistemas hasta ahora se estan usando solo en casos aislados en la practica, porque aun no se han ensayado suficientemente. Ademas, los sistemas LlDAR y SODAR son muy caros y, por lo tanto, por razones economicas hasta ahora no es posible equipar cada instalacion de energia eolica con un sistema de este tipo, por lo que hasta ahora no es viable el uso de estos sistemas para registrarlas condiciones de viento reales.
Ademas, por el documento EP1230479B1se conoce un procedimiento, en el que la carga mecanica de las palas de rotor se determina a travEs de sensores dispuestos en las palas de rotor y los valores de carga determinados pueden aprovecharse, por ejemplo, tambiEn para la regulacion de la instalacion. La figura 2 del documento EP1230479B1 muestra un diagrama en el que esta representada la potencia sobre la velocidad del viento y la figura 3 del documento
5 EP1230479B1 muestra un diagrama en el que estan representadas las cargas medidas de la pala sobre la velocidad del viento.
Como se puede ver en las figuras 2 y 3 del documento EP1230479, la carga de pala en el intervalo de velocidad de viento, en el que segun la figura 2 del documento EP1230479 tendria que comenzar una reduccion de la potencia, 10 presenta una extension en forma de plataforma. Esto significa que las cargas mecanicas de las palas de rotor por el reajuste del angulo de la pala de rotor y la reduccion resultante de la superficie de ataque del viento en las palas de rotor se mantienen de media sustancialmente constantes. Por esta razon, la carga de pala no puede usarse como magnitud piloto para el control de la regulacion de la curva caracteristica de la potencia o del numero de revoluciones en el intervalo de carga parcial superior, porque una regulacion de este tipo funciona unicamente con una notable modificacion 15 de la cargamedianade la hojay, segun la figura 3, no se da este caso. Es cierto que las breves crestas de carga pueden usarse para la regulacion de la rueda eolica, por ejemplo para garantizar que las puntas de las palas de rotor no colisionen con la torre. Pero una regulacion de la potencia o del numero de revoluciones con la ayuda de crestas de carga no resulta ventajosa, porque solo es posible modificar de manera lenta tanto la potencia, por razones de la compatibilidad con la red, como el numero de revoluciones, a causa de la gran inercia de masa de un rotor de viento,
20 pero para entonceslascrestas de cargayasehanextinguidohacetiempo.
Por esta razon, dicho procedimiento ofrece unicamente una posibilidad de registrar la carga mecanica de las palas de rotor en el intervalo de carga parcial superior y de tener en cuenta los datos determinados a la hora de la regulacion en el intervalo de carga parcial superior. Sin embargo, no se describe una regulacion viable de la instalacion en el intervalo de
25 carga parcial superior basada en los valores de carga determinados, por lo que tampoco en el procedimiento del documento EP1230479 es posible realizar la regulacion en el intervalo de carga parcial superior solo en funcion de la velocidad del viento.
Un resumen de los procedimientos descritos anteriormente arroja que hasta la fecha se conoce la regulacion de la
30 potencia o del numero de revoluciones en el intervalo de carga parcial superior en funcion de la velocidad del viento. Sin embargo, como hasta la fecha, sin incurrir en elevados gastos, no es posible determinar una velocidad de viento que refleje las condiciones reales del viento, los procedimientos antes descritos tienen la gran desventaja de que resultan dificiles de realizar en la practica.
35 El documento DE10300733B3 da a conocer un sistema de control de funcionamiento para una instalacion de energia eolica, a travEs del cual se regula una emision de potencia de la instalacion, y en el cual la instalacion de energia eolica presenta un rotor con al menos una pala de rotor dispuesta en un angulo de pala de rotor ajustable con respecto al rotor y el sistema de control de funcionamiento regula el numero de revoluciones del rotor dentro de un intervalo de velocidad de viento predeterminado, ajustando el angulo de pala de rotor para ajustar una potencia nominal, y a partir de un valor
40 limite definido, dependiente de la velocidad del viento, reduce la potencia, siendo el valor limite un angulo limite definido de la pala de rotor.
El documento US4161658A da a conocer una instalacion de energia eolica que se hace funcionar con un angulo de paso variable y en la cual como magnitud de entrada para un regulador del numero de revoluciones del rotor sirve un par, un
45 numero de revoluciones del generador y una potencia del generador asi como un angulo de paso y, ademas, una velocidad del viento. La velocidad del viento puede ser una velocidad media del viento.
Con el estado de la tEcnica, conocido hasta la fecha, no se ha logrado encontrar un procedimiento que permita, especialmente para una instalacion de multimegavatios, el funcionamiento de la instalacion a potencia reducida en un 50 intervalo de velocidad del viento comprendido, por ejemplo, entre 25 y 35 m/s o entre 25 y 40 m/s, sin que pueda descartarse eficazmente un aumento de las cargas de la instalacion de energia eolica. Especialmente a elevadas velocidades del viento, a las que las fluctuaciones de la velocidad del viento conllevan grandes fluctuaciones de la energia incidente, los algoritmos de regulacion conocidos por el estado de la tEcnica son ademas muy propensos a las vibraciones. Esta es tambiEn la razon por la que hasta la fecha los procedimientos mencionados anteriormente apenas
55 se han aplicado en la practica.
Por lo tanto, la reduccion de la potencia o del numero de revoluciones no deberia realizarse sobre la base de la velocidad medida del viento, sino sobre la base de una magnitud de entrada que, por una parte, se puede determinar mas facilmente a nivel fisico y a nivel de la tEcnica de control, y por otra parte, constituye una mejor sefal para la carga de la
instalacion.
La presente invencion tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento mejorado ymas fiable para la regulacion de una instalacion de energia eolica a partir de alcanzar un valor limite definido, asi como para mejorar la compatibilidad con la 5 red.
Este objetivo se consigue con un procedimiento para la regulacion de una instalacion de energia eolica, que presenta las caracteristicas de la reivindicacion 1.
10 En el procedimiento propuesto para la regulacion de una instalacion de energia eolica, en un intervalo de potencia nominal siguiente a un intervalo de carga parcial inferior hasta alcanzar un valor limite definido, el rotor se hace funcionar a un numero de revoluciones de potencia nominal que se mantiene de forma sustancialmente constante. Al exceder el valor limite, el rotor se hace funcionar en un intervalo de carga parcial superior, mediante una reduccion del numero de revoluciones del rotor por debajo del numero de revoluciones de la potencia nominal.
15 Por el tErmino numero de revoluciones nominal se entendera el numero de revoluciones al que la instalacion de energia eolica alcanza su potencia nominal a la velocidad nominal del viento. En cambio, el numero de revoluciones de potencia nominal se refiere al numero de revoluciones del rotor al que la instalacion de energia eolica es capaz de suministrar potencia nominal. El numero de revoluciones de potencia nominal no es necesariamente idEntico al numero de
20 revoluciones nominal, sino que puede presentar un valor cercano al numero de revoluciones nominal. Habitualmente, aunque de forma no restrictiva, este intervalo abarca aprox. +/- 10% del numero de revoluciones nominal.
Segun la invencion, esta previsto que a partir de alcanzar el valor limite se regula el numero de revoluciones del rotor en funcion del angulo de las palas del rotor.
25 La presente invencion ofrece la ventaja de que, tras exceder un valor limite, la regulacion no usa como magnitud de entrada para la regulacion del numero de revoluciones del motor, como es conocido por el estado de la tEcnica, la velocidad medida del viento, cuya medicion, como ya se ha explicado, esta sujeta a enormes dificultades, sino el angulo de las palas del rotor, que puede determinarse de manera sencilla. En lugar del numero de revoluciones del rotor, para el
30 procedimiento segun la invencion puede usarse de forma totalmente equivalente el numero de revoluciones del generador.
Asimismo, la invencion se basa en el conocimiento de que el angulo ajustado de las palas del rotor proporciona una informacion mucho mejor sobre el estado de carga de la instalacion que la velocidad medida del viento. Esto radica en
35 que el ajuste de un angulo de pala se realiza en funcion de la potencia del rotor y del numero de revoluciones del rotor y, por consiguiente, mediante un angulo de pala ajustado no solo se refleja la velocidad del viento, sino ademas se tienen en cuenta factores adicionales como, por ejemplo, la direccion actual del viento, la densidad del aire, los gradientes verticales yhorizontales del viento, la turbulencia del viento, ladinamica de la maquina etc.
40 Por lo tanto, un angulo ajustado de pala de rotor refleja la energia eolica absorbida por el rotor de forma integral por toda la superficie del rotor, mientras que la velocidad del viento medida con un anemometro refleja unicamente la oferta de energia de un punto del campo de viento en la zona del anemometro.
Correspondientemente, debido a las complejas condiciones fisicas, en contra de la teoria ampliamente extendida, 45 tampoco puede haber ninguna relacion univoca entre una velocidad de viento medida y el angulo de las palas del rotor. Esto se ha confirmado tambiEn mediante mediciones.
Para ilustrar lo anteriormente dicho, se remite a la figura 4. La figura 4 muestra la aplicacion de una multitud de angulos de pala de rotor en funcion de velocidades de viento, tales como se miden durante el funcionamiento normal de una 50 instalacion de energia eolica con viento turbulento.
Como se puede ver en esta representacion, a un angulo de pala, por ejemplo de 15°, puede asignarse tanto una velocidad de viento de 13 m/s como una velocidad de viento de 26 m/s o cualquier valor comprendido entre estas dos velocidades de viento. La gran dispersion de los valores de medicion, ademas de los factores enumerados
55 anteriormente, se debe tambiEn a que en la regulacion de una instalacion de energia eolica se trata de procesos altamente dinamicos que, sin embargo, son de gran importancia para el estado de carga actual.
La figura 4 confirma por tanto que realmente no existe ninguna relacion univoca entre la velocidad del viento y el angulo de pala, sino unicamente una relacion con una correlacion vasta que resulta insuficiente para una regulacion exacta tal como es necesaria para la emision de potencia de una gran instalacion de energia eolica en el intervalo de carga parcial superior.
Asimismo, la figura 4 muestra que, por esta razon, el angulo de pala constituye un parametro de entrada sensiblemente 5 mejor que la velocidad del viento, ya que se trata de un parametro, cuyo valor se puede determinar de manera sencilla, mientras que la velocidad del viento a travEs de la superficie del rotor puede presentar fuertes fluctuaciones.
Dado que el fin de una regulacion de la instalacion en el intervalo de carga parcial superior consiste en posibilitar el funcionamiento de la instalacion incluso con altas velocidades de viento sin poner en peligro la instalacion por
10 sobrecarga, es imprescindible que se tengan en cuenta los parametros citados anteriormente como la direccion del viento, la turbulencia del viento etc. Mediante la presente invencion, esto es posible de una manera sorprendentemente sencilla, mediante una regulacion en el intervalo de carga parcial superior en funcion del angulo de pala.
Evidentemente, una parte de los influjos citados anteriormente puede eliminarse mediante una promediacion
15 suficientemente larga de la velocidad del viento. Sin embargo, como se describe con mayor detalle mas adelante, la formacion de un valor medio de 15 seg. supone una reduccion insignificante de las fluctuaciones, y unos tiempos de promediacion de varios minutos, que serian necesarios para obtener una correlacion medianamente aceptable solo conducirian a una inercia indeseable de la regulacion.
20 Los influjos como, por ejemplo, el efecto de la densidad del aire, conducen a fluctuaciones estacionales. Por ejemplo, se sabe que en ubicaciones con fuertes fluctuaciones de temperatura entre el invierno y el verano pueden producirse tambiEn considerables fluctuaciones de la densidad del aire, que influyen directamente en la carga de la instalacion de energia eolica. Mediante una reduccion de potencia en funcion del angulo de pala, este efecto se tiene en cuenta plenamente. Ademas, de una manera ventajosa, se evita la adaptacion de los parametros de regulacion
25 correspondientes a la densidad media del aire de la ubicacion dependiente de la altura, que segun las experiencias es susceptible a los fallos y que se requiere, por ejemplo, en ubicaciones en alta montafa.
Para registrar aun mejor los efectos mencionados, en las instalaciones de energia eolica modernas, el angulo de pala frecuentemente se regula no solo en funcion de la potencia y del numero de revoluciones del rotor, es decir de
30 magnitudes fisicas que en el sentido mas amplio representan la integracion de la energia extraida al viento por toda la superficie del rotor, sino que el angulo de pala puede regularse tambiEn en funcion de cargas medidas o determinadas por calculos (estimadas).
El procedimiento segun la invencion prevE que el control de funcionamiento vigila permanentemente el angulo de las
35 palas de rotor. Por debajo del valor limite, el ordenador de control de funcionamiento regula el numero de revoluciones de tal forma que se consiga un rendimiento energEtico optimo, es decir, el rotor se hace funcionar con el valor teorico mas favorable del numero de revoluciones del rango operativo. El cumplimiento del numero de revoluciones teorico se realiza habitualmente mediante una combinacion de reajuste de pala y regulacion del par del generador o de la potencia y se describe con la suficiente exactitud en el estado de la tEcnica. A partir de alcanzar el valor limite, a travEs de una funcion
40 teorica predeterminable, el valor teorico del numero de revoluciones del rotor se reduce en funcion del angulo de pala de rotor, es decir, se abandona el numero de revoluciones de potencia nominal. En la regulacion del numero de revoluciones descrita hasta ahora se trata siempre de la definicion de un valor teorico del numero de revoluciones que se usa, por ejemplo, como entrada de regulacion para la regulacion del reajuste de pala. Sin embargo, las rafagas de viento
o rafagas negativas del viento, igual que durante el funcionamiento normal por debajo del valor limite, siguen
45 produciendo fluctuaciones dinamicas alrededor del numero de revoluciones teorico, que entonces tienen que corregirse mediante el reajuste dinamico del angulo de pala y, dado el caso, del par del generador.
Como es conocido en el estado de la tEcnica durante el funcionamiento de la instalacion en el intervalo de potencia nominal, la regulacion del numero de revoluciones sigue realizandose sustancialmente mediante el reajuste del angulo
50 de pala, es decir, en funcion de la desviacion del numero de revoluciones (numero de revoluciones teorico / numero de revoluciones real) se modifica el angulo de pala para cumplir el numero de revoluciones teorico. Se trata, por tanto, de un circuito de regulacion clasico con una reconduccion simple desefales.
Durante el funcionamiento en el intervalo de carga parcial superior, segun la invencion tambiEn se realiza la regulacion
55 del numero de revoluciones mediante el reajuste del angulo de pala. Sin embargo, adicionalmente, el numero de revoluciones teorico es controlado en funcion del angulo de pala, es decir, no solo el angulo de pala se modifica en funcion de la desviacion del numero de revoluciones, sino que cualquier modificacion del angulo de pala conduce simultaneamente a una modificacion de la desviacion del numero de revoluciones (por la modificacion del numero de revoluciones teorico). Dado que la desviacion del numero de revoluciones se usa para la regulacion del angulo de pala, la modificacion del numero de revoluciones teorico conduce tambiEn a una modificacion subsiguiente del angulo de pala. Dicho de forma figurativa, la modificacion del numero de revoluciones teorico corresponde a una modificacion del objetivo de regulacion. Por lo tanto, se trata de una doble reconduccion de sefales. Las simulaciones y mediciones llevadas a cabo en prototipos demuestran que este circuito puede funcionar de forma estable y que, con una eleccion adecuada de
5 los parametros, el procedimiento segun la invencion trabaja sin problemas.
La reduccion del numero de revoluciones del rotor se efectua a travEs de una funcion teorica (numero de revoluciones sobre el angulo de rotor), por ejemplo en forma de una tabla o de una funcion matematica que se determina teniendo en cuenta las condiciones aerodinamicas del rotor y las cargas. Para obtener unos resultados optimos, por lo tanto, es
10 preciso que la funcion teorica se determine de forma iterativa para cada tipo de pala y cada version de instalacion, o bien mediante calculos de simulacion por ordenador o bien mediante experimentos de campo que, sin embargo, requieren mucho tiempo.
Una forma de realizacion especialmente ventajosa de la invencion prevE, por tanto, que la funcion teorica numero de
15 revoluciones sobre angulo de pala se determina y/u optimiza teniendo en cuenta las cargas de la instalacion en condiciones de viento turbulento.
Un procedimiento para determinar u optimizar la curva caracteristica numero de revoluciones / angulo de pala de la regulacion segun la invencion de una instalacion de energia eolica prevE que el comportamiento de la regulacion se
20 examina especialmente con series de tiempos de viento turbulento que incluyen saltos positivos de la velocidad del viento, es decir, cuando la velocidad media del viento aumenta subitamente, por ejemplo, de 26 m/s a 35 m/s. En estos casos, es especialmente grande el peligro de sobrecarga de la turbina eolica.
Si las cargas que se producen durante ello sobrepasan las cargas admisibles han de modificarse la curva caracteristica
25 numero de revoluciones / angulo de pala, los parametros de regulacion y/o el algoritmo de regulacion. Como alternativa, evidentemente tambiEn se puede comprobar que todos los componentes de la maquina resistan las cargas aumentadas.
En calculos de simulacion para una instalacion de 5 megavatios se ha revelado que el numero de revoluciones del rotor en el rango del valor limite tiene que reducirse de forma relativamente rapida para mantener las cargas dentro del 30 margen admisible. Para evitar que caiga rapidamente tambiEn la potencia, adicionalmente, el par del generador tiene que elevarse con respecto al comportamiento dependiente del numero de revoluciones, conocido por el funcionamiento de carga parcial inferior. Sin embargo, finalmente, este procedimiento a priori mas complejo ofrece la ventaja de que la regulacion puede configurarse de tal forma que las cargas producidas no suban mas que en caso de la desconexion de la instalacion al alcanzar el valor limite o que puedan regularse mejor y que, por tanto, pueda aumentarse la estabilidad
35 funcional de la instalacion, pudiendo realizarse no obstante una caida mas lenta de la potencia que es deseable por razones de la compatibilidad con la red.
Como valor limite se puede usar una velocidad de desconexion definida, tal como de conoce por el estado de la tEcnica. Sin embargo, como se ha explicado detalladamente al tratar el estado de la tEcnica, el registro de la velocidad de
40 desconexion existente realmente supone un gran problema.
Segun una forma de realizacion ventajosa de la invencion, como valor limite puede usarse tambiEn un angulo limite definido de la pala de rotor, talcomo se describe, por ejemplo, en el documento DE10300733B3.
45 Segun otra forma de realizacion ventajosa de la invencion, el angulo de pala de rotor se forma como valor medio temporal a partir de varios angulos de pala de rotor, pudiendo influirse en fuerte medida en la calidad de regulacion mediante la eleccion el tiempo de promediacion. El tiempo de promediacion optimo depende de la distribucion de energia del viento turbulento y, en las ubicaciones europeas habituales, se situara preferentemente entre 2 y 120 seg., especialmente entre 10 y60segundos.
50 En una instalacion de multimegavatios con una potencia de 5 MW, ha resultado que el uso de un valor medio de 15 seg. de escala movil resulta especialmente ventajoso tanto con vistas a la estabilidad de regulacion deseada, como con vistas al cumplimiento de las cargas admisibles de la instalacion. Para optimizar el algoritmo de regulacion, la promediacion de escala movil puede aproximarse dentro del control por un elemento PT1 con una constante de tiempo de
55 aproximadamente 7,7 seg.
Dado que en las turbinas eolicas modernas, las palas de rotor pueden reajustarse individualmente, el angulo de pala tiene que promediarse no solo a nivel temporal sino tambiEn a nivel local, es decir que tambiEn se genera un valor medio de los distintos angulos de pala de rotor. Tanto para la promediacion temporal como para la promediacion local no solo estan previstos valores medios aritmEticos, sino tambiEn cualquier otra formacion de valores medios matematicos como, por ejemplo, valores medios geomEtricos.
El procedimiento para la regulacion de palas con cargas medidas, propuesto en el documento EP1230479 mencionado
5 anteriormente, asi como una regulacion con llamados estimadores de carga (load estimator), en combinacion con el procedimiento segun la invencion conduce a efectos de sinergia especialmente ventajosos. El tErmino carga de instalacion abarca aqui tanto las solicitaciones como las deformaciones.
Segun otra configuracion ventajosa de la invencion, el par del generador dispuesto en la instalacion de energia eolica
10 puede ajustarse por encima del angulo limite de pala en funcion del numero de revoluciones del motor, y segun otra configuracion ventajosa de la invencion, el par del generador puede reducirse a medida que disminuye el numero de revoluciones del rotor.
Las instalaciones de energia eolica conocidas presentan un convertidor que esta configurado de tal forma que la
15 instalacion puede funcionar con un numero de revoluciones variable. Al reducir el numero de revoluciones del rotor (o el numero de revoluciones del generador), el convertir de frecuencia generalmente no es capaz de mantener el par del generador en el valor del par nominal. Por lo tanto, en funcion de la configuracion del convertidor tambiEn debe reducirse en funcion del numero de revoluciones el par del generador. Esto puede conseguirse tambiEn mediante la predefinicion de una funcion de tabla o de una funcion matematica, como se suele hacer ya para el funcionamiento de carga parcial
20 inferior en elrango del numero optimo de marcharapida.
Conviene usar la relacion aplicada para el intervalo de carga parcial inferior, que frecuentemente esta definido en el control en forma de una funcion de tabla, la llamada �loo�-up table�.
25 Sin embargo, en combinacion con la curva caracteristica del par con carga parcial, la curva caracteristica de numero de revoluciones necesaria por razones de carga conduciria a una reduccion indeseablemente fuerte en el ambito del angulo limite de la pala. Por lo tanto, para la deseada reduccion suave y homogEnea resulta especialmente importante que el par del generador se ajuste con valores sensiblemente mas altos de lo que se conoce por el intervalo de carga parcial.
30 Por ello, una forma de realizacion especialmente ventajosa de la invencion prevE realizar el ajuste del par del generador igualmente en funcion del angulo de pala.
Resulta especialmente sencillo tomar como base tambiEn para la regulacion por encima del angulo limite de pala de rotor, la funcion, por ejemplo una tabla o una relacion matematica, definida para el intervalo de carga parcial, pero Esta se
35 adapta en funcion del angulo de pala de rotor mediante un valor de correccion, de tal forma que se consiga la deseada reduccion suave y homogEnea de la potencia.
El uso del par de correccion ofrece la ventaja de que para ambos intervalos de carga parcial se toma como base un regulador universal. Dado que, en el intervalo de carga parcial inferior, los angulos de pala siempre son proximos a cero
40 grados, alli no repercute la correccion en funcion del angulo de pala. La siguiente tabla 1 muestra a titulo de ejemplo la correccion del par para una instalacion de 5 MW con un numero de revoluciones nominal de 1170 rpm y un par nominal de aprox. 44900 Nm.
Tabla 1� Definicion del numerode revoluciones, correccion del par para una instalacion de 5 MW 45
�ngulo de pala de rotor �°�
23 25 30 30.5 33 40 50
Limite superior del numero de revoluciones teorico �rpm�
1180 1160 1060 1050 1000 880 760
Correccion par �Nm�
0 0 15000 14500 10000 5000 5000
Como se puede ver en la tabla, hasta alcanzar el angulo limite de la pala de rotor, que aqui asciende a 25°, no tiene lugar ninguna correccion del par. Al exceder el angulo limite de pala de rotor, por ejemplo, a partir de un angulo de pala de rotor de 30°, se realiza una adaptacion correspondiente mediante los valores de correccion del par.
La segunda linea de la tabla muestra la definicion del numero de revoluciones en funcion del angulo de pala, que se realiza en forma de una limitacion superior del numero de revoluciones teorico. Aqui, se ha mostrado que es especialmente ventajoso realizar la intervencion del limitador del numero de revoluciones de forma especialmente suave, de tal forma que con un angulo de pala de 23° se define un limite de numero de revoluciones que se situa justo por encima del numero de revoluciones nominal de la instalacion del ejemplo. Entre los puntos de apoyo se interpola, en el caso mas sencillo de forma lineal, pero preferentemente con interpolaciones de orden superior. Una interpolacion puede realizarse evidentemente con cualquier valor de la tabla.
5 Resulta especialmente ventajosa la entrada de la tabla antes representada en el control, en valores relativos en lugar de los valores absolutos representados, ya que, en este caso, el comportamiento puede transmitirse sustancialmente a instalaciones de otros tamafos.
En sistemas de control mas sofisticados, el par del generador frecuentemente se regula de forma dinamica, usando el
10 numero de revoluciones del rotor como sefal de entrada, por ejemplo, para un regulador PlD. La curva caracteristica optima del numero de revoluciones, necesaria para el intervalo de carga parcial inferior, frecuentemente se realiza mediante limitaciones del regulador PlD o del regulador Pl. TambiEn en este caso, la regulacion segun la invencion prevE una limitacion del regulador en funcion del angulo de pala, para realizar el comportamiento deseado del par.
15 Segun las magnitudes de ajuste disponibles, segun otra forma de realizacion ventajosa de la invencion, en lugar del par del generador puede ajustarse de manera ventajosa tambiEn la emision de potencia en funcion del numero de revoluciones del rotor, pudiendo reducirse, segun otra forma de realizacion ventajosa de la invencion, a medida que disminuye el numero de revoluciones del rotor.
20 Como ya se ha mencionado al tratar el estado de la tEcnica, los algoritmos de regulacion conocidos por el estado de la tEcnica, que regulan en funcion de la velocidad del viento, son muy susceptibles a las vibraciones, especialmente a altas velocidades del viento. Por lo tanto, segun una forma de realizacion ventajosa de la invencion esta previsto que por encima del angulo limite de pala de rotor se modifiquen parametros de regulacion con respecto al funcionamiento normal de la instalacion, mediante una adaptacion en funcion del angulo de pala, de tal forma que se mantenga la estabilidad de
25 regulacion en el intervalo de carga parcial superior.
Esta adaptacion se basa en el conocimiento de que los requisitos relativos al regulador cambian a altas velocidades de viento. Por ejemplo, contemplando una rafaga extrema, segun las normas, durante el funcionamiento, que hace que la velocidad del viento aumente 9 m/s, este cambio de la velocidad del viento en el mismo valor incluye una modificacion 30 del contenido energEtico en un 24% mas alta, si se produce con un viento mediano de 32 m/s frente a 25 m/s. Estas fluctuaciones de energia mas grandes elevadas provocan, por ejemplo, fluctuaciones del numero de revoluciones mas fuertes de las que se producen durante el funcionamiento normal. En caso de responder a estas fluctuaciones mas fuertes del numero de revoluciones con una modificacion igual de grande del angulo de pala, la maquina empezaria a vibrar por sobrerreaccion. Asimismo, desde hace mucho tiempo se sabe que a medida que aumenta el angulo de pala se
35 incrementa la dependencia de la modificacion del par del rotor de la modificacion del angulo de pala (sensitividad). Los dos efectos se incrementan mutuamente y conducen a la necesidad de reducir el incremento de pitch (angulo de paso) en funcion del angulo de pala, mas alla de la medida conocida del funcionamiento normal.
Asi, segun otra forma de realizacion ventajosa de la invencion se puede prever reducir el llamado incremento de pitch, en
40 casodeangulosde palasuperiores a30°,amenosdel20%delincrementonominal,esdecir delincrementodepitchcon viento nominal. El incremento de pitch es un parametro de regulacion para escalar la dependencia entre la modificacion del angulo de pala, que se ha de realizar, y la desviacion actual del numero de revoluciones. En un regulador proporcional simple se trata del factor proporcional entre la desviacion de la regulacion y la modificacion del valor teorico, es decir, en el caso concreto de la regulacion del numero de revoluciones mediante el reajuste del angulo de pala, el
45 reajuste del angulo de pala se calcula mediante la multiplicacion de la desviacion del numero de revoluciones por el incremento de pitch. (En realidad, las relaciones son algo mas complejas, porque no se trata de un regulador P puro, sino de un regulador PlD, pero tambiEn los incrementos de la parte integral y la parte diferencial se escalan mediante el incremento de pitch).
50 Por lo tanto, se propone que el incremento de pitch con los grandes angulos de pala ascienda a menos de una quinta parte del incremento de pitch con viento nominal, ya que en calculos de simulacion se ha demostrado que de esta manera pueden eliminarse las inestabilidades mencionadas de la regulacion, como por ejemplo vibraciones.
Por las razones antes expuestas, en funcion de la ubicacion y de la instalacion, ademas del incremento de pitch resulta
55 ventajoso reducir o aumentar en funcion del angulo de pala tambiEn otros parametros de regulacion como, por ejemplo, los valores limite admisibles para el intervalo admisible del numero de revoluciones o para las cuotas de pitch.
Ademas, la presente invencion se refiere tambiEn a una instalacion de energia eolica con una pala de rotor dispuesta en un angulo ajustable con respecto al rotor, pudiendo operar la instalacion de energia eolica segun la invencion segun uno de los procedimientos segun las reivindicaciones 1 a 16.
A continuacion, la invencion se describe en detalle con la ayuda de varias figuras. Muestran�
5 La figura 1 una representacion esquematica de una curva caracteristica de la potencia y otra del numero de revoluciones con un intervalo de carga parcial inferior UB y un intervalo depotencia nominal NB,
la figura 2 una representacion esquematica de una curva caracteristica de potencia y del numero de revoluciones con un intervalo de carga parcial inferior UB,un intervalo de potencia nominal NB y un intervalo de carga parcial superior OB,
10 la figura 3 una representacion esquematica de una curva caracteristica de la potencia, otra del par y otra del numero de revoluciones en funcion del angulo de la pala de rotor,
la figura 4 un diagrama con angulos de pala de rotor registrados, en funcion de la velocidad del viento,
15 la figura 5 un diagrama con datos de medicion simulados del numero de revoluciones del generador en funcion del angulo de la pala de rotor yen funcion de la velocidad del viento,
la figura 6 una curva caracteristica del numero de revoluciones y del angulo de pala para una instalacion de energia 20 eolica,
la figura 7 unacurva caracteristica del convertidor,
la figura 8 diagrama� aplicacion par / numero de revoluciones en funcion del angulo de la palade rotor.
25 La figura 1 se ha descrito ya al tratar el estado de la tEcnica y, por tanto, no se va a volver a tratar ahora.
TambiEn la figura 2 se ha descrito ya en el estado de la tEcnica, por lo que aqui ya solo se dan algunas indicaciones complementarias.
30 La figura 2 muestra en el intervalo de carga parcial inferior UB, con una linea continua, una curva caracteristica del numero de revoluciones tal como en un intervalo de numero de revoluciones predeterminado de forma limitada entre QU y QN conduce a un rendimiento energEtico optimo. Habitualmente, la regulacion del numero de revoluciones es realizada por un regulador Pl o PlD que actua sobre el par del generador y con el que, para conseguir la rampa del numero de
35 revoluciones para el funcionamiento con un numero de marcha rapida optimo, el par se limita en funcion del numero de revoluciones. Alternativamente, como se ha mencionado antes, para lograr un algoritmo de regulacion especialmente sencillo, tambiEn se puede establecer una dependencia sencilla entre el numero de revoluciones y el par, por ejemplo en forma de una funcion de tabla. Una curva caracteristica fija del numero de revoluciones / par de este tipo conduciria, por ejemplo, al desarrollo del numero de revoluciones que esta dibujado en lineas discontinuas. Las plataformas horizontales
40 deben sustituirse por rampas planas, ya que, de lo contrario, no existe ninguna relacion univoca y reversible para una funcion de tabla. La rampa empinada que se ve al principio de la curva del numero de revoluciones sirve, por ejemplo, para evitar una resonancia de torre y, en el ejemplo representado, es inferior a la velocidad de conexion VE. Sin embargo, una rampa empinada de este tipo puede estar prevista tambiEn en el funcionamiento normal.
45 Dado que, segun las ecuaciones basicas fisicas, la potencia puede determinarse por el producto del numero de revoluciones y el par, en la figura 2 puede verse ya que la relacion numero de revoluciones / par, valida para el intervalo de carga parcial inferior UB, tiene que modificarse en el intervalo de carga parcial superior OB, porque alli, con el mismo numero de revoluciones,se consigue unamayor potencia. Aesta relacionse hace referenciaal tratar la figura 8.
50 La figura 3 muestra una curva caracteristica de potencia, otra del numero de revoluciones y otra del par, en funcion del angulo de pala de rotor u. Como ya se ha descrito al tratar el estado de la tEcnica, en el intervalo de carga parcial inferior, el angulo de la pala de rotor se mantiene en aproximadamente 0°, sustancialmente de forma constante. Al alcanzar la potencia nominal, el intervalo de potencia nominal OB y el angulo de pala de rotor se modifican de tal forma que la instalacion opera con la potencia nominal, el par nominal y el numero de revoluciones de potencia nominal. Al alcanzar
55 un angulo limite de pala de rotor ulimite, comienza una suave reduccion tanto del numero de revoluciones Q, como del par M y, por tanto, tambiEn de la potencia P, predeterminandose segun la invencion, en funcion del aumento del angulo de pala, el numero de revoluciones y el par o la potencia. El numero de revoluciones, el par y la potencia estan representados de forma relativa y, por lo tanto, tambiEn pueden estar depositados en esta forma en una tabla en el control.
La figura 4 se ha comentado ya al describir las ventajas de la invencion, por lo que no se vuelve a tratar de nuevo ahora.
La figura 5 muestra la aplicacion de una multitud de numeros de revoluciones de generador Q que se han determinado
5 mediante calculos de simulacion para una instalacion de 5 MW a travEs de la velocidad del viento. Dado que el algoritmo para la determinacion de la definicion del numero de revoluciones tal como se ha descrito anteriormente trabaja con el valor promedio de 15 seg. de escala movil del angulo de pala, para obtener la comparabilidad, tambiEn la velocidad del vientose sometio a una formacion de valor medio de 15 seg. de escala movil.
10 La aplicacion del numero de revoluciones sobre la velocidad de viento muestra de una manera muy ilustrativa que el numero de revoluciones y, por tanto, la potencia, no se reducen en funcion de la velocidad del viento, sino en funcion del angulo de la pala de rotor que, como esta representado ya en la figura 4, no se encuentra en ninguna relacion univoca con la velocidad del viento.
15 La figura 5 muestra que en el procedimiento de regulacion segun la invencion, a pesar de la formacion del valor medio de 15 seg., a un numero de revoluciones por ejemplo de 900 rpm, puede estar asignada una velocidad del viento entre 23 m/s y 44 m/s, o viceversa, a una velocidad del viento por ejemplo de 33 m/s puede estar asignado un numero de revoluciones de 680 a 1070 rpm, es decir, la mayor parte del intervalo total del numero de revoluciones de la instalacion de 5 megavatios del ejemplo, que se situa entre aproximadamente 650 y1260 rpm.
20 En calculos de simulacion se ha demostrado que justamente el abandono de la dependencia de la velocidad del viento, propuesta en el estado de la tEcnica, y la introduccion, segun la invencion, del angulo de pala como entrada de regulacion para la reduccion del numero de revoluciones y de la potencia, no solo mejora el comportamiento de regulacion, sino que, como se ha descrito, es la unica manera de hacerlo posible adecuadamente. Adecuadamente
25 quiere decir que evidentemente tambiEn es posible realizar la reduccion de potencia en funcion de la velocidad del viento, pero que el dominio de las inestabilidades de regulacion y las cargas adicionales mencionadas volverian poco rentable este procedimiento.
La figura 6 muestra un ejemplo de una curva caracteristica de numero de revoluciones / angulo de pala para una
30 instalacion con un numero de revoluciones nominal de 1170 rpm. En el presente caso, a partir de un angulo limite de pala de aprox. 24 grados debe comenzar la reduccion del numero de revoluciones. A aprox. 50 grados se alcanza un numero de revoluciones de 1000 rpm. En el caso representado, la curva caracteristica esta predefinida linealmente. Segun las cargas existentes o el comportamiento deseado en la red, en la practica sera ventajoso predefinir curvas caracteristicas no lineales, tanto progresivas como degresivas.
35 La figura 7 muestra un ejemplo de la curva caracteristica del convertidor. Esta aplicado el par admisible del generador sobre el numero de revoluciones del generador. Si se pretende maximizar el rendimiento energEtico durante el funcionamiento a potencia reducida, la curva caracteristica se seguira de la forma mas �exacta� posible. Si es primordial la reduccion de las cargas del ramal de accionamiento (por ejemplo, par de engranaje), puede resultar ventajoso quedar
40 claramente por debajo de la curva caracteristica, en cuyo caso, evidentemente, se suministrara menos energia a la red. Un exceso de la curva caracteristica del convertidor es posible solo durante muy poco tiempo para no poner en peligro el convertidor.
La figura 8 muestra la aplicacion del numero de revoluciones del generador (velocidad) y de los pares del generador en
45 funcion del angulo de pala con la ayuda de los valores representados en la tabla 1. Por M�curva caracteristica esta designado el desarrollo, aplicado sobre el angulo de pala, de la dependencia entre el numero de revoluciones y el par, empleada para el intervalo de carga parcial inferior, y por M�teorico esta designada la definicion del valor teorico segun el procedimiento de regulacion segun la invencion con correccion del par en funcion del angulo de pala. Los valores de correccion del par, que se indican en la tabla 1, estan representados en forma de la desviacion entre M�curva
50 caracteristica y M�teorico.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la regulacion de una instalacion de energia eolica con un rotor que presenta al menos una pala de rotor dispuesta en un angulo ajustable con respecto al rotor, en el cual, en el intervalo de potencia nominal 5 (NB) siguiente al intervalo de carga parcial inferior (UB), hasta alcanzar un valor limite definido, el rotor se hace funcionar con un numero de revoluciones de potencia nominal (QN) que se mantiene sustancialmente constante, y al exceder el valor limite se hace funcionar en un intervalo de carga parcial superior (OB) mediante una reduccion del numero de revoluciones del rotor (Q) por debajo del numero de revoluciones de potencia nominal (QN), y a partir de alcanzar el valor limite se ajusta el numero de revoluciones del rotor (Q) en funcion del angulo de pala de rotor, caracterizado porque el
    10 angulo de pala de rotor para el ajuste del numero de revoluciones del rotor (Q) por encima del valor limite se forma como valor medio temporal y/o local a partir de varios angulos de pala de rotor.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque el valor limite es un angulo limite
    definido de la pala del rotor. 15
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque el valor medio temporal corresponde a un valor medio de escala movil de 10 seg. a 60seg.
  4. 4. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque el valor medio temporal 20 corresponde a un valor medio de 15 seg. de escala movil.
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el angulo de la pala de rotor de la instalacion de energia eolica se regula en funcion de cargas medidas o estimadas de la instalacion.
    25 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, por encima del valor limite, el numero de revoluciones del rotor (Q) se reduce a medida que aumenta el angulo de la pala de rotor.
  6. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, por encima del valor
    limite, el par del generador (M) dispuesto en la instalacion de energia eolica se ajusta en funcion del numero de 30 revoluciones del rotor (Q).
  7. 8. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque el par del generador (M) se reduce a medida que disminuye el numero de revoluciones del rotor (Q).
    35 9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el par del generador
    (M) se regula en funcion del angulo de la pala del rotor.
  8. 10. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque el ajuste del par del generador (M)
    en el intervalo de carga parcial superior y, opcionalmente, tambiEn en el inferior, se realiza en funcion del numero de 40 revoluciones del rotor (Q) ydelangulo de pala.
  9. 11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadoporquela emision de potencia de la instalacion de energia eolica por encima del valor limite se ajusta en funcion del numero de revoluciones del rotor (Q).
  10. 12.
    Procedimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque la emision de potencia se reduce a medida que disminuye el numero de revoluciones del rotor (Q).
  11. 13.
    Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por encima del valor
    50 limite, los parametros de regulacion se modifican con respecto al funcionamiento normal de la instalacion mediante una adaptacion en funcion del angulo de pala, de tal forma que se mantenga la estabilidad de regulacion en el intervalo de carga parcial superior (OB).
  12. 14. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque un parametro de regulacion es el 55 incremento de pitch.
  13. 15. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque, en caso de angulos de pala superiores a 30°, el incremento de pitch es de menos del 20% del incremento nominal y/o en caso de angulos de pala
    superiores a 40°, es de menos del 16% del incremento nominal.
ES09003468.7T 2004-09-21 2005-09-20 Procedimiento para la regulación de una instalación de energía eólica Active ES2445168T3 (es)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004046036 2004-09-21
DE102004046036 2004-09-21
DE102004054608A DE102004054608B4 (de) 2004-09-21 2004-11-11 Verfahren zur Regelung einer Windenergieanlage und Windenergieanlage mit einem Rotor
DE102004054608 2004-11-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2445168T3 true ES2445168T3 (es) 2014-02-28

Family

ID=35355814

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES05790045T Active ES2324793T3 (es) 2004-09-21 2005-09-20 Procedimiento para la regulacion de una instalacion de energia eolica e instalacion de energia eolica.
ES09003468.7T Active ES2445168T3 (es) 2004-09-21 2005-09-20 Procedimiento para la regulación de una instalación de energía eólica

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES05790045T Active ES2324793T3 (es) 2004-09-21 2005-09-20 Procedimiento para la regulacion de una instalacion de energia eolica e instalacion de energia eolica.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7629702B2 (es)
EP (2) EP1792075B8 (es)
CN (1) CN101031720B (es)
AT (1) ATE431502T1 (es)
AU (1) AU2005287572B2 (es)
DE (2) DE102004054608B4 (es)
DK (2) DK1792075T3 (es)
ES (2) ES2324793T3 (es)
WO (1) WO2006032451A1 (es)

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3918837B2 (ja) 2004-08-06 2007-05-23 株式会社日立製作所 風力発電装置
DE102005029000B4 (de) 2005-06-21 2007-04-12 Repower Systems Ag Verfahren und System zur Regelung der Drehzahl eines Rotors einer Windenergieanlage
US7476985B2 (en) * 2005-07-22 2009-01-13 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Method of operating a wind turbine
DE102006001613B4 (de) * 2006-01-11 2008-01-31 Repower Systems Ag Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
JP4738206B2 (ja) * 2006-02-28 2011-08-03 三菱重工業株式会社 風力発電システム、及びその制御方法
RU2009118958A (ru) * 2006-10-20 2010-11-27 Саутвест Виндпауэр, Инк. (Us) Способ и система для получения скорости ветра в ветровой турбине с регулируемым срывом потока
US20080112807A1 (en) 2006-10-23 2008-05-15 Ulrich Uphues Methods and apparatus for operating a wind turbine
ES2354135T3 (es) 2007-04-30 2011-03-10 Vestas Wind Systems A/S Método para hacer funcionar una turbina eólica con control de paso.
DE102007056161B4 (de) * 2007-11-21 2009-09-17 Repower Systems Ag Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage sowie Windenergieanlage
US7573149B2 (en) * 2007-12-06 2009-08-11 General Electric Company System and method for controlling a wind power plant
US7948100B2 (en) * 2007-12-19 2011-05-24 General Electric Company Braking and positioning system for a wind turbine rotor
ES2359105B1 (es) * 2008-01-31 2012-03-23 Gamesa Innovation & Technology S.L. Método para parar un aerogenerador.
DE102008010543A1 (de) * 2008-02-22 2009-08-27 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
US7999406B2 (en) * 2008-02-29 2011-08-16 General Electric Company Wind turbine plant high wind derating control
DE102008012957A1 (de) * 2008-03-06 2009-09-10 Repower Systems Ag Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
KR101253854B1 (ko) * 2008-10-16 2013-04-12 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 풍력 발전 시스템 및 그 제어 방법
WO2010057737A2 (en) * 2008-11-18 2010-05-27 Vestas Wind Systems A/S A method for controlling operation of a wind turbine
US8380357B2 (en) 2009-03-23 2013-02-19 Acciona Windpower, S.A. Wind turbine control
ES2382631B1 (es) * 2009-09-03 2013-05-03 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Metodos y sistemas de control de aerogeneradores
US8328514B2 (en) * 2009-09-11 2012-12-11 General Electric Company System and methods for determining a monitor set point limit for a wind turbine
US7880320B2 (en) * 2009-10-30 2011-02-01 General Electric Company System, device, and method for controlling a wind turbine using seasonal parameters
US20110109096A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 Matthew Earley Fixed pitch wind (or water) turbine with centrifugal weight control (CWC)
DK2365215T3 (da) * 2010-03-10 2013-01-28 Siemens Ag Styring af rotationshastigheden af en vindmølle baseret på rotoracceleration
US8115330B2 (en) * 2010-06-29 2012-02-14 General Electric Company Wind turbine and method for operating a wind turbine
DE102010054013A1 (de) * 2010-12-10 2012-06-14 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betrieb einer pitchgeregelten Windenergieanlage
EP2479426B1 (en) * 2011-01-24 2017-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Method for determining a pitch angle offset signal and for controlling a rotor frequency of a wind turbine for speed avoidance control
EP2668398B1 (en) * 2011-01-30 2018-07-11 Vestas Wind Systems A/S Hydraulic transmission methods and apparatus for wind turbines
ES2401857B1 (es) * 2011-01-31 2014-03-10 Gamesa Innovation & Technology S.L. Métodos y sistemas de control de aerogeneradores mejorados.
CA2741389A1 (en) * 2011-02-23 2012-08-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Controller for wind turbine generator, wind turbine generator, and method of controlling wind turbine generator
DE102011101897A1 (de) * 2011-05-18 2012-11-22 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
DE102011083178A1 (de) * 2011-09-22 2013-03-28 Repower Systems Se Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage
DE102011054211B3 (de) 2011-10-05 2013-01-10 Kenersys Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und entsprechende Windenergieanlage
US8258643B2 (en) * 2011-10-11 2012-09-04 General Electric Company Method and system for control of wind turbines
DE102011119942A1 (de) * 2011-12-01 2013-06-06 Powerwind Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und zur Ausübung des Verfahrens befähigte Windenergieanlage
US10107259B2 (en) * 2011-12-20 2018-10-23 Vesyas Wind Systems A/S Control method for a wind turbine, and wind turbine
US9587628B2 (en) * 2012-01-17 2017-03-07 General Electric Company Method for operating a wind turbine
DK2636893T3 (en) 2012-03-07 2016-11-28 Siemens Ag A method for controlling the operation of a wind turbine
CN102635499B (zh) * 2012-04-18 2014-01-15 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司 一种风力发电机组转速转矩控制装置及方法
US8704393B2 (en) * 2012-08-09 2014-04-22 General Electric Company System and method for controlling speed and torque of a wind turbine during post-rated wind speed conditions
FR2996266B1 (fr) * 2012-10-01 2014-09-12 IFP Energies Nouvelles Procede pour controler une eolienne au moyen d'une estimation de la vitesse du vent incident
US8987929B2 (en) 2012-11-01 2015-03-24 General Electric Company System and method for operating wind farm
DE102012221345A1 (de) * 2012-11-22 2014-05-22 Senvion Se Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
US10001108B2 (en) * 2013-01-09 2018-06-19 General Electric Company Method and apparatus for operating a wind turbine with a variable speed limit that may be above or below a predetermined speed limit depending on whether there is an estimated detrimental overspeed state
DE102013204492A1 (de) * 2013-03-14 2014-09-18 Senvion Se Verfahren und System zur Überwachung einer Einzelblattverstellung einer Windenergieanlage
CN103174590B (zh) * 2013-04-03 2015-12-02 无锡中秀驱动技术有限公司 中型风力机组功率调节器的调节方法
EP3080444B1 (en) 2013-12-09 2022-03-30 General Electric Company System and method for reducing oscillation loads of wind turbine
US10495061B2 (en) * 2014-03-12 2019-12-03 Vestas Wind Systems A/S Control method for a wind turbine
US10436178B2 (en) * 2014-03-12 2019-10-08 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine with over-rating control
CN105222742A (zh) * 2014-05-26 2016-01-06 通用电气公司 浆距故障检测系统和方法
US10359025B2 (en) * 2014-07-17 2019-07-23 Vestas Wind Systems A/S Method for controlled shutdown of wind power facility
CN104153941B (zh) * 2014-07-18 2015-10-07 新疆金风科技股份有限公司 一种风机的限功率运行控制方法、装置及系统
US10337496B2 (en) 2014-12-01 2019-07-02 General Electric Company System and method for controlling a wind turbine during adverse wind conditions
DE102015203841A1 (de) * 2015-03-04 2016-09-08 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
DE102016106590A1 (de) * 2016-04-11 2017-10-12 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
AT518850B1 (de) * 2016-07-13 2021-11-15 Avl List Gmbh Verfahren zur simulationsbasierten Analyse eines Kraftfahrzeugs
DE102016121978A1 (de) 2016-11-16 2018-05-17 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlage und Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
US10316823B2 (en) * 2017-03-15 2019-06-11 Inventus Holdings, Llc Wind turbine group control for volant animal swarms
US10634121B2 (en) 2017-06-15 2020-04-28 General Electric Company Variable rated speed control in partial load operation of a wind turbine
DE102017121563A1 (de) * 2017-09-18 2019-03-21 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlage und Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
ES2950363T3 (es) * 2017-11-28 2023-10-09 Nordex Energy Se & Co Kg Procedimiento y dispositivo para el funcionamiento de una turbina eólica
DE102018100127A1 (de) * 2018-01-04 2019-07-04 Wobben Properties Gmbh Betreiben einer Windenergieanlage bei Sturm
DE102018100727A1 (de) * 2018-01-15 2019-07-18 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Steuern einer Windenergieanlage und Windenergieanlage
CN108590961A (zh) * 2018-04-24 2018-09-28 深圳智润新能源电力勘测设计院有限公司 一种变桨控制方法
DE102018113531A1 (de) * 2018-06-06 2019-12-12 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage sowie Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer Windenergieanlage und Windenergieanlage mit einem Rotor und einem über den Rotor angetriebenen Generator
DE102018114935A1 (de) * 2018-06-21 2019-12-24 Wobben Properties Gmbh Leistungsreduzierter Betrieb einer Windenergieanlage
DE102018124084A1 (de) 2018-09-28 2020-04-02 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage, Windenergieanlage und Windpark
DE102018009333A1 (de) * 2018-11-28 2020-05-28 Senvion Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage
DE102018009334A1 (de) * 2018-11-28 2020-05-28 Senvion Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage, Windenergieanlage und Computerprogrammprodukt
US11261844B2 (en) * 2019-02-28 2022-03-01 General Electric Company System and method for predicting wind turbine shutdowns due to excessive vibration
US10958200B1 (en) * 2019-08-27 2021-03-23 General Electric Company System and method for operating a wind turbine power system during low wind speeds to improve efficiency
CN110566404B (zh) * 2019-08-29 2020-12-01 陕能榆林清洁能源开发有限公司 用于风力发电机组的功率曲线优化装置和方法
CN113014180B (zh) * 2019-12-18 2023-06-13 珠海格力电器股份有限公司 一种电机转速控制方法、装置及计算机可读存储介质
EP4105477B1 (en) * 2021-06-17 2024-01-24 Vestas Wind Systems A/S Operation of a wind turbine during start-up to reduce limit cycles
CN113294246B (zh) * 2021-06-30 2022-11-04 中国航发动力股份有限公司 一种燃气轮机可转导叶控制方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2284521A (en) * 1940-04-01 1942-05-26 Insua Julio Nicanor Wind motor with variable pitch automatic speed control
US4161658A (en) * 1978-06-15 1979-07-17 United Technologies Corporation Wind turbine generator having integrator tracking
US4160170A (en) * 1978-06-15 1979-07-03 United Technologies Corporation Wind turbine generator pitch control system
US4189648A (en) * 1978-06-15 1980-02-19 United Technologies Corporation Wind turbine generator acceleration control
US4193005A (en) * 1978-08-17 1980-03-11 United Technologies Corporation Multi-mode control system for wind turbines
US4297076A (en) * 1979-06-08 1981-10-27 Lockheed Corporation Wind turbine
US4348155A (en) * 1980-03-17 1982-09-07 United Technologies Corporation Wind turbine blade pitch control system
US4449053A (en) * 1981-07-27 1984-05-15 Aluminum Company Of America Vertical axis wind turbine
US4435646A (en) * 1982-02-24 1984-03-06 North Wind Power Company, Inc. Wind turbine rotor control system
US4584486A (en) * 1984-04-09 1986-04-22 The Boeing Company Blade pitch control of a wind turbine
US4703189A (en) * 1985-11-18 1987-10-27 United Technologies Corporation Torque control for a variable speed wind turbine
US4695736A (en) * 1985-11-18 1987-09-22 United Technologies Corporation Variable speed wind turbine
US4700081A (en) * 1986-04-28 1987-10-13 United Technologies Corporation Speed avoidance logic for a variable speed wind turbine
DE19532409B4 (de) 1995-09-01 2005-05-12 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und eine zugehörige Windenergieanlage
EP0970308B1 (en) * 1997-03-26 2003-05-21 Forskningscenter Riso A wind turbine with a wind velocity measurement system
US6137187A (en) * 1997-08-08 2000-10-24 Zond Energy Systems, Inc. Variable speed wind turbine generator
DE19844258A1 (de) * 1998-09-26 2000-03-30 Dewind Technik Gmbh Windenergieanlage
US6619918B1 (en) * 1999-11-03 2003-09-16 Vestas Wind Systems A/S Method of controlling the operation of a wind turbine and wind turbine for use in said method
DE10127451C5 (de) * 2001-06-07 2016-09-01 Aloys Wobben Verfahren zur Steuerung einer Windenergieanlage
DE10137272A1 (de) * 2001-07-31 2003-02-27 Aloys Wobben Frühwarnsystem für Windenergieanlagen
DE10300733B3 (de) * 2003-01-11 2004-07-15 Repower Systems Ag Betriebsführungssystem für eine Windenergieanlage
GB2398841A (en) * 2003-02-28 2004-09-01 Qinetiq Ltd Wind turbine control having a Lidar wind speed measurement apparatus
DE10361443B4 (de) * 2003-12-23 2005-11-10 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Regelung für eine Windkraftanlage mit hydrodynamischem Getriebe
DE102005029000B4 (de) * 2005-06-21 2007-04-12 Repower Systems Ag Verfahren und System zur Regelung der Drehzahl eines Rotors einer Windenergieanlage
US7345373B2 (en) * 2005-11-29 2008-03-18 General Electric Company System and method for utility and wind turbine control
DE102006007919B4 (de) * 2006-02-21 2008-01-24 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
US7352075B2 (en) * 2006-03-06 2008-04-01 General Electric Company Methods and apparatus for controlling rotational speed of a rotor
DE102006040970B4 (de) * 2006-08-19 2009-01-22 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage
US7420289B2 (en) * 2006-12-06 2008-09-02 General Electric Company Method for predicting a power curve for a wind turbine
EP2037119B1 (en) * 2007-09-12 2011-10-26 Siemens Aktiengesellschaft Controller for wind turbine yaw system and method for reducing the loads acting on such a yaw system
DE102008010543A1 (de) * 2008-02-22 2009-08-27 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage und Windenergieanlage

Also Published As

Publication number Publication date
DK2063111T3 (da) 2014-03-10
DK1792075T3 (da) 2009-08-03
EP2063111A3 (de) 2010-09-08
AU2005287572B2 (en) 2010-09-09
CN101031720A (zh) 2007-09-05
DK2063111T4 (da) 2020-08-31
US20070216166A1 (en) 2007-09-20
EP1792075A1 (de) 2007-06-06
EP1792075B8 (de) 2009-10-28
EP1792075B1 (de) 2009-05-13
ES2324793T3 (es) 2009-08-14
CN101031720B (zh) 2012-08-08
DE502005007292D1 (de) 2009-06-25
EP2063111B2 (de) 2020-05-27
DE102004054608A1 (de) 2006-03-30
WO2006032451A1 (de) 2006-03-30
AU2005287572A1 (en) 2006-03-30
ATE431502T1 (de) 2009-05-15
DE102004054608B4 (de) 2006-06-29
EP2063111A2 (de) 2009-05-27
US7629702B2 (en) 2009-12-08
EP2063111B1 (de) 2013-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2445168T3 (es) Procedimiento para la regulación de una instalación de energía eólica
ES2818100T3 (es) Método y sistema de control para turbinas eólicas
US10502186B2 (en) Methods and apparatus for controlling wind turbines
ES2793333T3 (es) Respuesta inercial de parque eólico
ES2656542T3 (es) Método para el control de al menos un mecanismo de regulación de una turbina eólica, una turbina eólica y un parque eólico
CA2919852C (en) Determining reactive power capability of a renewable energy system
ES2551896T5 (es) Procedimiento de operación de una planta de turbina eólica en condiciones de vientos fuertes
ES2381094B1 (es) Metodos de monitorizacion de aerogeneradores
JP5006186B2 (ja) 風力発電所の軸方向の動力変化を減少させる方法
US8183706B2 (en) Method for operating a power dissipating unit in a wind turbine
ES2623880T3 (es) Método y sistema de control para el control de una pala de turbina eólica durante el proceso de parada del rotor
ES2588732T3 (es) Método de control para una turbina eólica
ES2398020B1 (es) Métodos y sistemas para aliviar las cargas producidas en los aerogeneradores por las asimetrías del viento.
ES2743178T3 (es) Procedimiento para operar un aerogenerador
ES2663715T3 (es) Turbina eólica
ES2714085T3 (es) Método de control de aerogeneador
DK2758659T3 (en) PROCEDURE FOR THE OPERATION OF A WIND ENERGY ENERGY PLANT
RU2358149C2 (ru) Способ и устройство регулирования угла диаметрального шага лопастей ротора ветросиловых установок
ES2887575T3 (es) Cambios de salida de potencia mediante variación de salida de potencia por debajo del régimen nominal y velocidad de rotor por debajo del régimen nominal
TWI648467B (zh) Control device for a plurality of wind power generation devices, wind power plant or control method for a plurality of wind power generation devices
ES2251705T3 (es) Sistema de gestion de explotacion para una instalacion de energia eolica.
CN109983646B (zh) 风尾流区内的风力涡轮发电机的无功功率生产
ES2476715T3 (es) Adaptación de valor límite de tasa de ajuste de ángulo de pala
JP5550501B2 (ja) 水平軸風車
ES2942017T3 (es) Un método para controlar un parque de energía eólica teniendo en cuenta efectos de estela