ES2553578T3 - Control de rotor durante un procedimiento de parada de una turbina eólica - Google Patents

Control de rotor durante un procedimiento de parada de una turbina eólica Download PDF

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Abstract

Método para controlar el ángulo de paso de las palas (5) de un rotor (4) de turbina eólica (1) durante un procedimiento de parada de emergencia del rotor desde un estado de funcionamiento, en el que la torre de turbina eólica (2) se desvía en un sentido a sotavento debido a la fuerza de empuje aerodinámico (Ft) sobre el rotor, comprendiendo el método las etapas de medir la velocidad de rotación del rotor de turbina eólica, regular el paso de las palas hasta una posición en la que la fuerza de empuje aerodinámico sobre el rotor es sustancialmente nula tal como la indicada por una velocidad de rotación constante, posteriormente controlar la fuerza de empuje aerodinámico sobre el rotor para que o bien sea sustancialmente nula o bien sea en contra del sentido de movimiento de la torre en su primer modo de frecuencia propia natural, al menos hasta que la torre de la turbina eólica haya alcanzado una posición sustancialmente vertical (D) tras haber alcanzado de posición desviada de extremo (C) en el sentido a barlovento, incluyendo la etapa posterior mantener las palas en la posición en la que la fuerza de empuje aerodinámico sobre el rotor es sustancialmente nula durante un periodo de tiempo predeterminado, y finalmente regular el paso de las palas hasta la posición en bandera.

Description

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DESCRIPCION
Control de rotor durante un procedimiento de parada de una turbina eolica
La presente invencion se refiere a un metodo y un dispositivo de control para controlar la regulacion de paso de las palas de rotor durante un procedimiento de parada de una turbina eolica.
Antecedentes
Se conoce bien que se regula el paso de las palas de una turbina eolica regulada por perdida aerodinamica activa o de paso regulado cuando se detiene, hasta una posicion de estacionamiento en bandera en la que un borde de la pala se dirige hacia la torre de turbina eolica y el otro borde se dirige en sentido opuesto a la torre, de modo que las fuerzas aerodinamicas del viento sobre las palas no provocaran dano a la turbina eolica. Tales paradas se realizan para mantenimiento de la turbina, en periodos de viento suave y periodos de viento muy intenso asf como para una parada de emergencia del funcionamiento de la turbina eolica debido a un mal funcionamiento de la propia turbina, de problemas en la red electrica que pueden provocar que la turbina eolica detenga la emision de potencia activa a la red, tal como una grave reduccion de la tension de red.
Un rapida regulacion de paso de las palas puede producir dano a las palas y a la turbina eolica, tal como se describe por ejemplo en la solicitud de patente internacional WO 2006/007838 (Vestas), que da a conocer un metodo de control de la velocidad de regulacion de paso mediante la rapida regulacion de paso de las palas hasta una posicion en la que la fuerza de aceleracion sobre el rotor es nula, es decir que la rotacion del rotor no se acelera, seguido por una velocidad de regulacion de paso mas lenta hasta la posicion de estacionamiento.
En la solicitud de patente europea EP 1 701 034 (Winwind) se da a conocer un metodo de inclinacion del rotor de una turbina eolica en el que se tiene en cuenta reducir el movimiento pendular de la torre de turbina eolica que se produce cuando el empuje positivo sobre el rotor durante el funcionamiento normal que proporciona una desviacion de la torre en sentido a sotavento se sustituye por un empuje negativo cuando se regula el paso de las palas hacia la posicion de estacionamiento, de modo que la torre cuando se mueve hacia el viento desde la posicion desviada se acelera en el sentido del viento, provocando un enorme momento de flexion en la base de la torre. Esto se contrarresta mediante la regulacion de paso con una alta velocidad angular de, por ejemplo 15°/s hasta que la potencia esta alrededor de su posicion vertical y entonces reduciendo la velocidad angular hasta, por ejemplo, 5°/s o incluso 0°/s hasta que se alcanza la posicion de extremo de la torre en el sentido a barlovento, en la que despues se reanuda la alta velocidad angular hasta que se alcanza la posicion de estacionamiento de las palas.
Es un objeto de la presente invencion proporcionar un procedimiento de parada de la turbina eolica en el que se reduce el momento de flexion de extremo aplicado a la torre de turbina eolica.
Breve descripcion de la presente invencion
La presente invencion se refiere a un metodo para controlar el angulo de paso de las palas de un rotor de turbina eolica durante un procedimiento de parada de emergencia del rotor tal como se facilita mediante la reivindicacion 1.
La presente invencion proporciona una solucion ventajosa al problema expuesto anteriormente mediante la rapida regulacion de paso de las palas de rotor, por ejemplo con una velocidad angular de 10-15°/s hasta una posicion sin empuje, tras lo cual se regula el paso de las palas de rotor para mantener la ausencia de empuje o el empuje en contra del sentido del movimiento pendular de la torre durante cierto tiempo para evitar que el empuje aerodinamico agrave el movimiento pendular. Con esta estrategia de control, pueden evitarse los enormes momentos de flexion de la rafz de la torre que para un simple procedimiento de parada con una velocidad de regulacion de paso angular constante puede alcanzar una magnitud de 2,5 veces el momento de flexion maximo en el funcionamiento habitual, lo que conduce a que se evite el fallo de la torre de turbina eolica, a la prolongacion de la vida util para una torre de turbina eolica y la posibilidad de erigir torres de turbina eolica con menos refuerzo en la rafz de la torre.
La posicion sin empuje puede ser, por ejemplo, un angulo de paso predeterminado o puede determinarse por medio de la medicion de datos de funcionamiento de la turbina eolica. Puede hacerse uso del hecho de que las condiciones de funcionamiento sin empuje y sin aceleracion del rotor normalmente coinciden sustancialmente para una turbina eolica de velocidad variable de paso controlado, de modo que se encuentra una posicion sin empuje cuando la fuerza de aceleracion sobre el rotor es nula, es decir que la rotacion del rotor no se acelera, dado que el generador no esta extrayendo energfa electrica del rotor, tal como durante una grave disminucion de tension en la red de distribucion, o puede detectarse a partir de la salida de potencia activa del generador de la turbina eolica en casos en los que el generador esta todavfa en funcionamiento. Como alternativa adicional, el par de torsion sobre el arbol principal que conecta el buje de rotor y el generador o una caja de engranajes puede detectarse por medio de, por ejemplo, una galga extensometrica. Una posicion sin empuje tambien puede detectarse a partir de mediciones de la deformacion de las palas de rotor, por ejemplo por medio de galgas extensometricas u otros detectores en las palas. El procedimiento de parada de la presente invencion se implementa para paradas de emergencia, cuando el generador no esta produciendo energfa electrica para la red de distribucion y se detecta la posicion sin empuje midiendo la velocidad de rotacion del rotor de turbina eolica, por ejemplo por medio de la salida de un tacometro, de un arbol principal o de un arbol de la caja de engranajes, en la que una velocidad de rotacion constante indica una
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posicion sin fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor.
Por tanto, la presente invencion se refiere a un metodo para controlar el angulo de paso de las palas de un rotor de turbina eolica durante un procedimiento de parada de emergencia del rotor desde un estado de funcionamiento, en el que la torre de turbina eolica se desvfa en un sentido a sotavento debido a la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor, comprendiendo el metodo las etapas de
medir la velocidad de rotacion del rotor de turbina eolica,
regular el paso de las palas hasta una posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula tal como la indicada por una velocidad de rotacion constante, y
posteriormente controlar la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor para que o bien sea sustancialmente nula o bien sea en contra del sentido de movimiento de la torre en su primer modo de frecuencia propia natural, al menos hasta que la torre de la turbina eolica haya alcanzado una posicion sustancialmente vertical tras haber alcanzado la posicion de desviacion de extremo en el sentido a barlovento, en una realizacion preferida al menos hasta que la torre de la turbina eolica haya alcanzado de nuevo la posicion de desviacion de extremo en el sentido a sotavento, es decir en el sentido de la desviacion inicial de la torre en sentido opuesto al sentido del viento. El metodo de la invencion comprende ademas que la etapa posterior incluya el mantenimiento de las palas en la posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula durante un periodo de tiempo predeterminado, y finalmente la regulacion de paso de las palas hasta la posicion en bandera.
Se prefiere que la posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula se mantenga tras dicha regulacion de paso de la pala al menos hasta que la torre de la turbina eolica haya alcanzado una posicion sustancialmente vertical. En una realizacion adicional preferida, las palas se mantienen en una posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula hasta que la torre, a partir de la flexion inicial, ha alcanzado la posicion de flexion de extremo opuesta en el sentido a barlovento.
Tras haber alcanzado la torre, a partir de la flexion inicial, la posicion de flexion de extremo opuesta en el sentido a barlovento, resulta ventajoso que el metodo comprenda la etapa de regular el paso de las palas hasta una posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor se dirige en el sentido a barlovento, de modo que el movimiento pendular de la torre se contrarresta de manera activa por las fuerzas aerodinamicas sobre el rotor. Esta segunda regulacion de paso se realiza preferiblemente a una menor velocidad de angulo de paso que la primera regulacion de paso, es decir dentro de un intervalo de 4 a 8°/s.
Las palas pueden mantenerse en la posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula durante un periodo de tiempo en el intervalo de 0,2 a 0,4 veces el periodo de la primera frecuencia propia natural del modo de flexion de la torre de turbina eolica, es decir el periodo de tiempo puede predeterminarse a partir del conocimiento de las propiedades de vibracion de la turbina eolica en cuanto a que dicha frecuencia propia se establece para la turbina eolica en funcionamiento, ensamblada, con gondola y rotor, como alternativa a determinar el inicio de las diversas etapas del metodo por medio de mediciones en la turbina eolica.
En una realizacion alternativa, el metodo comprende la etapa de
regular el paso de las palas hasta una posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor se dirige en el sentido a sotavento cuando la torre, a partir de la flexion inicial, ha alcanzado la posicion sustancialmente vertical, mediante lo cual se contrarresta el movimiento pendular de la torre ya antes de que se haya alcanzado la posicion de extremo a barlovento.
Las palas pueden mantenerse en la posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula mediante medios que mantienen un angulo de paso de pala constante o ajustando el angulo segun un cambio esperado o medido en la velocidad de rotacion del rotor y/o segun una velocidad del viento medida. Sin embargo, se prefiere que se realice un ajuste repetido del angulo de paso de las palas por medio de un procedimiento de control basado en la etapa de determinar una medicion de la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor, por ejemplo midiendo la salida de potencia activa desde el generador de la turbina eolica.
La etapa de controlar dicha regulacion de paso de las palas hasta una posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula puede comprender en general la etapa de determinar una medicion de la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor y realizar el control en respuesta a la misma.
El metodo de la presente invencion puede comprender ademas la etapa de determinar una medicion del movimiento de la parte superior de la torre, incluyendo preferiblemente la velocidad de la parte superior de la torre, y realizar el control de las etapas segun la misma.
La presente invencion ademas se refiere a una turbina eolica segun la reivindicacion 11 que tiene preferiblemente control de paso variable o control de perdida aerodinamica activa de las palas y que comprende un sistema de control que tiene medios para controlar un procedimiento de parada del rotor de turbina eolica segun el metodo de la invencion descrito en el presente documento. La inversion de la velocidad puede emplearse para determinar las
posiciones de extremo de la parte superior de la torre de turbina eolica, y puede emplearse una integracion de la velocidad para determinar la posicion de la parte superior de la torre, en particular la posicion vertical, que puede usarse para controlar el rendimiento de determinadas etapas del metodo.
El sistema de control de la presente invencion puede ser una parte integrada de un sistema de control de paso de la 5 turbina eolica para el funcionamiento habitual de la turbina eolica, pero se prefiere que el sistema de control constituya un sistema de parada de seguridad que funciona independientemente de un sistema de control de paso de la turbina eolica.
Breve descripcion de las figuras
Se describira una realizacion de la invencion a continuacion con referencia al dibujo adjunto del que 10 la figura 1 ilustra una turbina eolica moderna grande observada desde la parte frontal, la figura 2 ilustra la desviacion de la turbina eolica durante una desconexion,
la figura 3 muestra el cambio de angulo de paso, el angulo de paso, la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor y la desviacion de una turbina eolica durante una desconexion segun una primera realizacion de la invencion,
la figura 4 muestra el cambio de angulo de paso, el angulo de paso, la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor 15 y la desviacion de una turbina eolica durante una desconexion segun una segunda realizacion de la invencion, y
la figura 5 muestra el cambio de angulo de paso, el angulo de paso, la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor y la desviacion de una turbina eolica durante una desconexion segun una tercera realizacion de la invencion.
Las figuras se proporcionan para ilustrar y respaldar la comprension de la invencion y no han de considerarse como limitativas del alcance de proteccion definido por las reivindicaciones adjuntas.
20 Descripcion detallada de realizaciones de la invencion
La figura 1 ilustra una turbina eolica moderna 1, que comprende una torre 2 y una gondola de turbina eolica 3 situada encima de la torre 2. El rotor de turbina eolica 4 que comprende tres palas de turbina eolica 5 esta conectado a la gondola 3 a traves del arbol de baja velocidad desde la parte frontal de la gondola 3.
Cuando la turbina eolica 1 esta en funcionamiento, el viento tal como se muestra en la figura 2 proporciona una 25 fuerza de aceleracion aerodinamica sobre el rotor de turbina 4, que se convierte en la produccion de potencia activa de salida desde la turbina eolica hasta una red de distribucion electrica. El viento tambien proporciona una fuerza de empuje aerodinamico Ft sobre el rotor, haciendo que la torre de turbina eolica 2 se flexione en el sentido opuesto al viento hasta la posicion mostrada con la lmea de puntos a la derecha 2a, en la que la parte superior de la torre esta en la posicion A y se desvfa z, que indica la distancia desde la parte superior de la torre hasta la posicion de la parte 30 superior de la torre cuando la torre esta en su posicion vertical. La fuerza de empuje Ft sobre el rotor proporciona un momento de flexion Mt sobre la base de la torre. Cuando se inicia el procedimiento de parada o desconexion, la parte superior de la torre esta en la posicion A. La fuerza de empuje se reduce entonces porque se regula adicionalmente el paso de las palas del rotor, en sentido opuesto a la posicion de funcionamiento de produccion hasta una posicion, en la que la fuerza de empuje es sustancialmente nula, es decir se reduce hasta, por ejemplo, 35 +/- 10% de la fuerza de empuje durante el funcionamiento normal antes del procedimiento de parada o incluso
menos. La fuerza de aceleracion sobre el rotor se reduce de manera correspondiente. La torre se movera, como reaccion a la fuerza de empuje reducida, hacia delante en el sentido del viento bajo la influencia de la elasticidad de la torre, pasara por la posicion erguida, vertical de la torre, en la que la parte superior de la torre esta en la posicion B donde z=0. El movimiento de la torre en el sentido del viento continuara hasta que se alcance la posicion de 40 extremo hacia el viento y la parte superior se encuentre en la posicion C. Despues de eso, el movimiento de la torre es en el sentido del viento y la torre pasara de nuevo por la posicion erguida, vertical de la torre, en la que la parte superior de la torre esta en la posicion D donde z=0. Los movimientos continuaran hasta que se haya amortiguado mediante amortiguacion aerodinamica o se hayan aplicado activamente fuerzas aerodinamicas. La frecuencia del movimiento pendular es proxima a la primera frecuencia propia natural de la torre, que sin embargo se ve influida por 45 las fuerzas aerodinamicas que actuan sobre la turbina eolica.
En las figuras 3-5, se muestran tres realizaciones de un procedimiento de parada en las que se representa la velocidad de paso o velocidad de cambio de angulo de paso 0 en la curva superior en funcion del tiempo t, seguido por el angulo de paso 0 que esta cambiando en consecuencia. La fuerza de empuje Ft se muestra en la tercera curva desde abajo y la posicion z de la parte superior de la torre en funcion del tiempo t se muestra en la curva que 50 esta mas abajo.
Con la primera realizacion mostrada en la figura 3, la velocidad de paso se controla durante el procedimiento de parada para que asuma o bien un valor predeterminado o bien sea nula. Este podna ser el caso, por ejemplo, para un sistema de parada de emergencia sencillo y robusto. Cuando se inicia el procedimiento de parada en A, la velocidad de paso se acelera hasta este valor hasta que se alcanza una posicion de fuerza de empuje
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sustancialmente nula. Esta posicion de paso de las palas puede hallarse mediante la medicion en las palas o el rotor, por ejemplo mediante la medicion de la deformacion de las palas por medio de galgas extensometricas en o cerca de las rafces de las palas. Alternativamente, la posicion se selecciona a partir del conocimiento predeterminado del angulo de paso optimo para alcanzar la posicion sustancialmente sin fuerza de empuje, hallado opcionalmente a partir de valores empmcos y velocidad de rotacion del rotor medida y/o velocidad del viento medida. El movimiento de la torre de turbina eolica continua y se alcanza la posicion de extremo en el sentido del viento en C. Alternativamente, el momento en el que se encuentra en la posicion C puede estimarse a partir de la primera frecuencia propia natural de la torre y sera aproximadamente la mitad de un periodo del mismo desde el inicio del procedimiento de parada en A o de 0,25 a 0,35 veces el periodo del mismo desde el final de la primera accion de regulacion de paso. Cuando se alcanza la posicion C, la velocidad de paso se acelera hasta el valor predeterminado, que se mantiene hasta que las palas estan en bandera, es decir han alcanzado la posicion de estacionamiento en un angulo de paso de aproximadamente 90° (no mostrado).
La fuerza de empuje Ft sobre el rotor es como consecuencia de la regulacion de paso reducida desde su valor inicial en funcionamiento normal de la turbina eolica hasta un valor aproximadamente nulo al final de la primera accion de regulacion de paso empezando en A. El estado sin fuerza de empuje se continua hasta que se alcanza la posicion de extremo a barlovento de la parte superior de la torre en C, donde tras la accion de regulacion de paso renovada da como resultado una fuerza de empuje negativa, es decir en contra del sentido del viento y en esta parte del movimiento de la torre desde la posicion C es en contra del sentido de movimiento de la parte superior de la torre, que da como resultado de nuevo una reduccion de la amplitud de las oscilaciones o el movimiento pendular de la torre tal como se muestra en la curva que esta mas abajo que muestra la desviacion z de la parte superior de la torre con respecto a la posicion vertical alcanzada en B y D. La fuerza de empuje es, en gran medida, proporcional a la fuerza de aceleracion sobre el rotor de turbina eolica para una turbina eolica de velocidad variable, de paso controlado, y se evita una aceleracion de la rotacion del rotor y la fuerza de empuje negativa se reflejara en una fuerza de aceleracion negativa sobre el rotor que interrumpira su rotacion.
Las consecuencias de la estrategia de procedimiento de parada de la figura 3 son que se controla la amplitud z de la parte superior de la torre y se evita un momento de flexion Mt excesivo en la rafz de la torre.
Una segunda estrategia de procedimiento de parada se da a conocer en la figura 4, en la que la velocidad de regulacion de paso inicial es mayor que en la primera realizacion. Esto requiere algo mas de complejidad de, por ejemplo, un sistema de parada de rotor de emergencia independiente que tiene control de paso, pero la ventaja es que el estado sin fuerza de empuje se alcanza mas rapido, es decir que el periodo de tiempo desde A y hasta el estado sin fuerza de empuje es mas corto. La fuerza de aceleracion aerodinamica sobre el rotor se reduce de manera similar mas rapido y se reduce el riesgo de una posible velocidad excesiva del rotor, por ejemplo cuando se inicia el procedimiento de parada debido a una disminucion de tension repentina en la red.
Una estrategia aun mas avanzada para el procedimiento de parada se muestra en la figura 5. En este caso, la estrategia de la figura 4 se ha mejorado adicionalmente mediante la regulacion de paso de las palas de rotor un poco hacia atras para proporcionar una fuerza de empuje aerodinamico positiva al rotor tras haber pasado la parte superior de la torre por la posicion vertical B la primera vez. Mediante eso, el movimiento pendular de la torre se amortigua muy pronto, y se reduce la amplitud resultante z en la posicion de extremo a barlovento C de la parte superior de la torre y es mucho menor en magnitud absoluta que la desviacion inicial z en la posicion de partida A de la parte superior de la torre. Esta estrategia proporciona un control significativamente mejorado de la oscilacion de la torre pero tiene el inconveniente de que el rotor se acelera hacia una mayor velocidad de rotacion debido a una fuerza de aceleracion aerodinamica positiva entre las posiciones B y C. Sin embargo, esto puede compensarse mediante el uso de otros medios para frenar la rotacion del rotor, tal como por ejemplo un freno mecanico aplicado al arbol principal del rotor.
La velocidad de regulacion de paso no es necesariamente nula tras alcanzarse la posicion sin empuje de las palas por primera vez tras la posicion de torre A. En una realizacion mas avanzada, el angulo de paso de las palas se ajusta de manera continua basandose en entradas de los sensores de la turbina eolica para conservar la condicion sin empuje y compensar, por ejemplo, rafagas de viento y el cambio de velocidad de rotacion del rotor.
Las velocidades de regulacion de paso mostradas en los tres ejemplos se mantienen constantes durante periodos de tiempo dados. Sin embargo, en una realizacion adicional, las velocidades de regulacion de paso son variables e incluso pueden ajustarse a la situacion de funcionamiento dada, teniendo en cuenta, por ejemplo, la velocidad del viento y la velocidad de rotacion del rotor.
El sistema de control para realizar el procedimiento de parada es, en una primera realizacion, una parte integrada del sistema de control de paso de la turbina eolica. El sistema de control comprende medios para detectar una medicion para el empuje aerodinamico sobre el rotor, que por ejemplo pueden ser mediciones con galga extensometrica de la deformacion de las palas o el arbol principal del rotor como resultado del par de torsion, que es una medicion de la fuerza de aceleracion aerodinamica sobre el rotor que es sustancialmente proporcional a la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor. Alternativamente, la salida de potencia desde el generador puede usarse como medicion de la fuerza de aceleracion aerodinamica y de ese modo de la fuerza de empuje sobre el rotor. El sistema de control comprende ademas medios para la deteccion de una medicion para la posicion y/o la
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velocidad de la torre de turbina eolica en su movimiento pendular. Puede usarse un sistema de posicion inicial en combinacion con un sistema de posicionamiento absoluto, tal como un sistema basado en satelite, por ejemplo el Sistema de Posicionamiento Global (GPS). El sistema de posicionamiento absoluto se emplea para detectar la desviacion absoluta z en el punto de partida inicial A del procedimiento de parada desde la posicion vertical. Los sistemas de posicionamiento absoluto son generalmente lentos en la actualizacion de la posicion absoluta como para poder seguir de manera eficiente el movimiento de la torre con suficiente exactitud, pero puede usarse un sistema de posicionamiento inicial que tiene un acelerometro y una rutina de integracion para calcular la velocidad y la posicion absoluta para detectar las posiciones de extremo, tales como C, donde la velocidad es nula asf como la posicion vertical B, D. Alternativamente, la posicion y/o velocidad pueden detectarse a partir de un sistema de posicionamiento absoluto adecuado solo o un sistema de posicionamiento inercial solo. Como alternativa adicional, que puede combinarse con una o ambas de las otras dos, pueden emplearse medios para medir la desviacion angular de la parte superior de la torre con respecto a la vertical, que comprenden uno o mas giroscopos o sensores de velocidad angular y/o sensores magneticos que detectan la posicion angular con respecto al campo magnetico de la tierra.
En una segunda realizacion, el sistema de control para realizar el procedimiento de parada es un sistema de parada de emergencia independiente que controla medios de control de paso de emergencia, tales como un conjunto de actuadores de paso hidraulicos que actuan sobre las palas del rotor controlando valvulas que conectan los actuadores con un medio de almacenamiento hidraulico, que se conoce en sf mismo. Alternativamente, pueden emplearse actuadores electricos accionados por una disposicion de batenas electricas de emergencia. El sistema de control puede comprender medios para detectar la posicion de la parte superior de la torre tal como se describio con referencia a las primeras realizaciones comentadas antes. Alternativamente, el sistema de control puede funcionar a partir de un conjunto de valores o ajustes predefinidos basandose en la frecuencia propia de la torre de turbina eolica, un tipo de control que es menos preciso que el control basado en medicion pero es mucho mas robusto frente a un mal funcionamiento en la turbina eolica y que puede producir en gran medida un resultado satisfactorio en el control de la regulacion de paso de las palas de rotor para evitar momentos de flexion excesivos en la rafz de la torre.
El experto en la tecnica puede saber, a partir de la descripcion anterior de ejemplos, como combinar estos entre sf y la metodologfa conocida en la tecnica para obtener una pluralidad de diferentes sistemas para trabajar con la presente invencion tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (9)

  1. 10
    15
  2. 2.
    20 3.
  3. 4.
    25
  4. 5.
    30 6.
  5. 7.
    35
  6. 8.
    40
  7. 9.
  8. 10. 45
  9. 11.
    REIVINDICACIONES
    Metodo para controlar el angulo de paso de las palas (5) de un rotor (4) de turbina eolica (1) durante un procedimiento de parada de emergencia del rotor desde un estado de funcionamiento, en el que la torre de turbina eolica (2) se desvfa en un sentido a sotavento debido a la fuerza de empuje aerodinamico (Ft) sobre el rotor, comprendiendo el metodo las etapas de
    medir la velocidad de rotacion del rotor de turbina eolica,
    regular el paso de las palas hasta una posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula tal como la indicada por una velocidad de rotacion constante,
    posteriormente controlar la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor para que o bien sea sustancialmente nula o bien sea en contra del sentido de movimiento de la torre en su primer modo de frecuencia propia natural, al menos hasta que la torre de la turbina eolica haya alcanzado una posicion sustancialmente vertical (D) tras haber alcanzado de posicion desviada de extremo (C) en el sentido a barlovento, incluyendo la etapa posterior mantener las palas en la posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula durante un periodo de tiempo predeterminado, y
    finalmente regular el paso de las palas hasta la posicion en bandera.
    Metodo segun la reivindicacion 1, en el que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor se controla o bien para que sea sustancialmente nula o bien para que sea en contra del sentido de movimiento de la torre en su primer modo de frecuencia propia natural, al menos hasta que la torre de la turbina eolica haya alcanzado de nuevo la posicion de desviacion de extremo en el sentido a sotavento.
    Metodo segun la reivindicacion 1 o 2, que comprende, tras dicha regulacion de paso de la pala, la etapa de mantener tal posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula al menos hasta que la torre de la turbina eolica haya alcanzado una posicion sustancialmente vertical.
    Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende la etapa de regular el paso de las palas hasta una posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor se dirige en el sentido a barlovento cuando la torre, a partir de la flexion inicial, ha alcanzado la posicion de flexion de extremo opuesta en el sentido a barlovento.
    Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho periodo de tiempo predeterminado esta en el intervalo de 0,2 a 0,4, preferiblemente en el intervalo de 0,25 a 0,35, veces el periodo de la primera frecuencia propia natural del modo de flexion de la torre de turbina eolica.
    Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende ademas la etapa de
    regular el paso de las palas hasta una posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor se dirige en el sentido a sotavento cuando la torre, a partir de la flexion inicial, ha alcanzado la posicion sustancialmente vertical.
    Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las palas se mantienen en la posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula por medio de un ajuste repetido del angulo de paso de las palas controlado basandose en la etapa de determinar una medicion de la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor.
    Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de determinar una medicion de la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor y controlar dicha regulacion de paso de las palas hasta una posicion en la que la fuerza de empuje aerodinamico sobre el rotor es sustancialmente nula en respuesta a la misma.
    Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de determinar una medicion del movimiento de la parte superior de la torre y realizar el control de las etapas segun la misma.
    Metodo segun la reivindicacion 9, en el que dicha medicion incluye la velocidad de la parte superior de la torre y realizar el control de las etapas segun esta.
    Turbina eolica que comprende un sistema de control que tiene medios para controlar un procedimiento de parada del rotor de turbina eolica segun el metodo de cualquiera de las reivindicaciones 1-10.
    Turbina eolica segun la reivindicacion 11, en la que dicho sistema de control constituye un sistema de parada de seguridad que funciona independientemente de un sistema de control de paso de la turbina eolica.
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