ES2559504T3 - Central eléctrica eólica, controlador de central eléctrica eólica y método para controlar una central eléctrica eólica - Google Patents

Central eléctrica eólica, controlador de central eléctrica eólica y método para controlar una central eléctrica eólica Download PDF

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Abstract

Método de control de una central eléctrica eólica (200) que comprende una pluralidad de turbinas eólicas (100), comprendiendo el método: a) preparar un telegrama que comprende datos de control de turbina eólica para una de la pluralidad de turbinas eólicas (100) de la central eléctrica eólica (200); b) enviar el telegrama a la turbina eólica (100) tras la finalización del telegrama; y c) repetir sucesivamente las etapas a) y b) para cada una de las turbinas eólicas restantes (100).

Description

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DESCRIPCION
Central electrica eolica, controlador de central electrica eolica y metodo para controlar una central electrica eolica Campo tecnico
La presente invencion se refiere de manera general a una central electrica eolica, a un controlador de central electrica eolica y a un metodo de control de una central electrica eolica.
Antecedentes
Una central electrica eolica tiene habitualmente una pluralidad de turbinas eolicas para convertir energfa eolica en electricidad. Para suministrar electricidad a los usuarios finales de la electricidad, la central electrica eolica esta conectada a una red de distribucion electrica. Sin embargo, antes de que la central electrica eolica pueda conectarse a una red de distribucion electrica, la central electrica eolica tiene que cumplir los requisitos de rendimiento electrico de la central electrica eolica especificados por normativas de la red de distribucion. Un requisito es un tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica. Generalmente, la central electrica eolica tiene un controlador de central electrica eolica que monitoriza una tension de red de distribucion electrica y compara la tension de red de distribucion electrica con un punto de referencia externo. Se usa una diferencia entre la tension de red de distribucion electrica real y el punto de referencia externo (por ejemplo una senal de error) para calcular un comando para produccion de potencia reactiva para la central electrica eolica. Este comando se envfa desde el controlador de central electrica eolica a las turbinas eolicas individuales que a su vez responderan (por ejemplo produciran mas o menos potencia con el fin de ajustar la tension de red de distribucion electrica) tras recibir el comando. La senal de error puede provocarse por un cambio en la tension de red de distribucion electrica real o un cambio en el punto de referencia externo. El tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica ha de entenderse como el periodo de tiempo que empieza tras la deteccion de un cambio en la tension de red de distribucion electrica o un cambio en el punto de referencia externo y que termina en cuanto responde la primera turbina eolica de la pluralidad de turbinas eolicas de la central electrica eolica (en cuanto se detecta respuesta).
Por ejemplo, tal como se muestra en una grafica 500 de la figura 5, la normativa de la red de distribucion britanica requiere un tiempo de respuesta inicial de no mas de 200 ms. Es decir, se requiere que la primera turbina eolica de la central electrica eolica responda en un tiempo de no mas de 200 ms tras el tiempo en que tiene lugar un cambio en la tension de red de distribucion electrica o un cambio en el punto de referencia externo, basandose en la recepcion de respectivos datos de control. Las turbinas eolicas restantes de la central electrica eolica responden posteriormente, tambien basandose en respectivos datos de control. La normativa de la red de distribucion britanica requiere que, tras 1 s, la produccion de potencia reactiva de la central electrica eolica debe ser mayor del 95% de la respuesta requerida 502 (por ejemplo produccion de potencia reactiva).
Generalmente, solo se envfan datos de control a una turbina eolica tras haberse recopilado informacion sobre todas las turbinas eolicas, haberse procesado la informacion recopilada y haberse preparado los datos de control para todas las turbinas eolicas para su emision. Por tanto, el tiempo total para recopilar la informacion sobre las turbinas eolicas, procesar la informacion recopilada y generar los datos de control para todas las turbinas eolicas podna no cumplir el requisito del tiempo de respuesta inicial especificado por las normativas de la red de distribucion.
El documento WO 2008/145121 A1 describe un metodo de control de una turbina eolica (WT) en una central electrica eolica. La turbina eolica comprende un controlador de turbina eolica (WTC) y al menos un componente de turbina eolica conectado (WTCO), recibiendo el controlador de turbina eolica (WTC) paquetes de datos (DP) que se originan a partir de un controlador central (CC), comprendiendo al menos uno de dichos paquetes de datos instrucciones, realizando el WTC las siguientes etapas si uno de dichos paquetes de datos (DP) comprende una instruccion de “escritura/lectura” combinada (WRI) - efectuar una instruccion de escritura designada por dichos paquetes de datos (DP), - recuperar datos de informacion (ID) que resultan del hecho anterior de efectuar dicha instruccion de escritura a partir de al menos uno de dicho componente de turbina eolica (WTCO), - transmitir dichos datos de informacion a dicho controlador central (CC) tras la recepcion de los datos de informacion de al menos un componente de turbina eolica (WTCO).
Por tanto, un objetivo la presente invencion es evitar los problemas mencionados anteriormente.
Sumario
Segun una realizacion, se proporciona un metodo de control de una central electrica eolica que comprende una pluralidad de turbinas eolicas. El metodo incluye: a) preparar un telegrama que comprende datos de control de turbina eolica para una de la pluralidad de turbinas eolicas de la central electrica eolica; b) enviar el telegrama a la turbina eolica tras la finalizacion del telegrama; y c) repetir sucesivamente las etapas a) y b) para cada una de las turbinas eolicas restantes. Un efecto de esta realizacion es que el tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica se acorta; por tanto, pueden satisfacerse mas facilmente requisitos de tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica especificados por normativas de la red de distribucion.
Segun una realizacion, los datos de control de turbina eolica incluyen datos de control de punto de referencia de
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turbina eolica.
Segun una realizacion, los datos de control de punto de referencia de turbina eolica incluyen uno cualquiera de un grupo que consiste en datos de control de punto de referencia de produccion de potencia reactiva y datos de control de punto de referencia de produccion de potencia activa.
Segun una realizacion, la etapa a) se lleva a cabo tras haber recopilado informacion de estado sobre la turbina eolica. La etapa a) puede llevarse a cabo con dependencia de la informacion de estado recopilada.
Segun una realizacion, la informacion de estado recopilada a partir de las respectivas turbinas eolicas incluye salida de potencia actual, posible salida de potencia futura y condiciones de funcionamiento de las respectivas turbinas eolicas.
Segun una realizacion, los telegramas se envfan a las respectivas turbinas eolicas por medio de una red de centrales electricas eolicas.
Segun una realizacion, el numero de turbinas eolicas de la central electrica eolica es mas de 20.
Segun una realizacion, las etapas a) a c) se llevan a cabo a intervalos de tiempo regulares que oscilan entre 10 ms y 100 ms.
Segun una realizacion, las etapas a) a c) se llevan a cabo a intervalos de tiempo regulares que oscilan entre 50 ms y 100 ms.
Segun una realizacion, se proporciona un controlador de central electrica eolica. El controlador de central electrica eolica esta configurado para a) preparar un telegrama que comprende datos de control de turbina eolica para una de una pluralidad de turbinas eolicas de una central electrica eolica; b) enviar el telegrama a la turbina eolica tras la finalizacion del telegrama; y c) repetir sucesivamente las etapas a) y b) para cada una de las turbinas eolicas restantes. Un efecto de esta realizacion es que el tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica se acorta; por tanto, pueden satisfacerse mas facilmente requisitos de tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica especificados por normativas de la red de distribucion.
Segun una realizacion, se proporciona una central electrica eolica. La central electrica eolica incluye una pluralidad de turbinas eolicas; y un controlador de central electrica eolica configurado para a) preparar un telegrama que comprende datos de control de turbina eolica para una de la pluralidad de turbinas eolicas de la central electrica eolica; b) enviar el telegrama a la turbina eolica tras la finalizacion del telegrama; y c) repetir sucesivamente las etapas a) y b) para cada una de las turbinas eolicas restantes. Un efecto de esta realizacion es que el tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica se acorta; por tanto, pueden satisfacerse mas facilmente requisitos de tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica especificados por normativas de la red de distribucion.
Segun una realizacion, cada turbina eolica incluye un controlador configurado para recibir el telegrama desde el controlador de central electrica eolica y para enviar informacion de estado sobre la turbina eolica al controlador de central electrica eolica.
Segun una realizacion, los datos de control de turbina eolica incluyen datos de control de punto de referencia de turbina eolica.
Segun una realizacion, los datos de control de punto de referencia de turbina eolica incluyen uno cualquiera de un grupo que consiste en datos de control de punto de referencia de produccion de potencia reactiva y datos de control de punto de referencia de produccion de potencia activa.
Segun una realizacion, la informacion de estado de las respectivas turbinas eolicas incluye salida de potencia actual, posible salida de potencia futura y condiciones de funcionamiento de las respectivas turbinas eolicas.
Segun una realizacion, la central electrica eolica incluye ademas una red de centrales electricas eolicas acoplada entre la pluralidad de turbinas eolicas y el controlador de central electrica eolica.
Segun una realizacion, la red de centrales electricas eolicas esta configurada para transmitir los telegramas desde el controlador de central electrica eolica a la pluralidad de turbinas eolicas y para transmitir la informacion de estado de la pluralidad de turbinas eolicas al controlador de central electrica eolica.
Segun una realizacion, el controlador de central electrica eolica se implementa en un Controlador Logico Programable (PLC).
Segun una realizacion, el controlador de central electrica eolica incluye modulos de comunicacion configurados para enviar los telegramas a las respectivas turbinas eolicas.
Segun una realizacion, el numero de turbinas eolicas de la central electrica eolica es mas de 20.
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Segun una realizacion, las etapas a) a c) se llevan a cabo a intervalos de tiempo regulares que oscilan entre 10 ms y 100 ms.
Breve descripcion de los dibujos
En los dibujos, caracteres de referencia similares se refieren generalmente a las mismas partes a lo largo de las diferentes vistas. Los dibujos no estan necesariamente a escala, haciendose hincapie generalmente en cambio en ilustrar los principios de la invencion. En la siguiente descripcion, se describen diversas realizaciones de la invencion con referencia a los siguientes dibujos, en los que:
La figura 1 ilustra una configuracion comun de una turbina eolica convencional.
La figura 2 muestra un diagrama esquematico de una central electrica eolica segun una realizacion de la presente invencion.
La figura 3a muestra una secuencia convencional de preparacion y transmision de telegramas.
La figura 3b muestra una secuencia de preparacion y transmision de telegramas segun una realizacion de la presente invencion.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo de una realizacion de control de una central electrica eolica segun la presente invencion.
La figura 5 muestra una grafica que ilustra un requisito de un tiempo de respuesta inicial de una central electrica eolica especificado por la normativa de la red de distribucion britanica.
Descripcion detallada
A continuacion se describiran en detalle realizaciones a modo de ejemplo de una central electrica eolica, un controlador de central electrica eolica y un metodo de control de una central electrica eolica segun la presente invencion con referencia a las figuras adjuntas. Ha de apreciarse que las realizaciones a modo de ejemplo descritas a continuacion pueden modificarse en diversos aspectos sin cambiar la esencia de la invencion.
La figura 1 ilustra una configuracion comun de una turbina eolica 100 convencional. La turbina eolica 100 esta montada sobre una base 102. La turbina eolica 100 incluye una torre 104 que tiene varias secciones de torre, tales como anillos de torre. Una gondola de turbina eolica 106 esta situada encima de la torre 104. El rotor de turbina eolica incluye un buje 108 y al menos una pala de rotor 110, por ejemplo tres palas de rotor 110. Las palas de rotor 110 estan conectadas al buje 108 que a su vez esta conectado a la gondola 106 a traves de un arbol de baja velocidad que sobresale de la parte frontal de la gondola 106.
La figura 2 muestra un diagrama esquematico de una central electrica eolica 200 (tambien conocida como “granja eolica” o “parque eolico”) segun una realizacion de la presente invencion. En la figura 2, la central electrica eolica 200 incluye una pluralidad de turbinas eolicas 100. El numero de turbinas eolicas 100 de la central electrica eolica 200 puede ser mas de 20. Sin embargo, ha de entenderse que el termino “central electrica eolica” en el sentido de la presente invencion tambien puede incluir el caso de al menos dos turbinas eolicas.
En una realizacion, cada turbina eolica 100 de la central electrica eolica 200 puede incluir un controlador 202 ubicado dentro de la turbina eolica 100, por ejemplo en la torre 104 o en la gondola 106. Alternativamente, el controlador 202 puede estar ubicado fuera de la turbina eolica 100. El controlador 202 de cada turbina eolica 100 esta configurado para recibir un telegrama y enviar informacion de estado sobre la respectiva turbina eolica 100. El controlador 202 tambien puede estar configurado para controlar todas las funciones de la respectiva turbina eolica 100. Alternativamente, cada turbina eolica 100 puede incluir un controlador separado 202 configurado para controlar todas las funciones de la respectiva turbina eolica 100.
La central electrica eolica 200 incluye un controlador de central electrica eolica (PPC) 204. El controlador de central electrica eolica 204 puede implementarse por ejemplo en un Controlador Logico Programable (PLC). La central electrica eolica 200 incluye una pluralidad de modulos de comunicacion 206. Los modulos de comunicacion 206 pueden ser modulos EWEb. Sin embargo, tambien pueden usarse otros modulos de comunicacion. Los modulos de comunicacion 206 estan integrados en el controlador de central electrica eolica 204.
La central electrica eolica 200 tambien incluye una red de centrales electricas eolicas (WPP) 208. La red WPP 208 esta acoplada entre las turbinas eolicas 100 y el controlador de central electrica eolica 204 por medio de lmeas de control 210.
En la central electrica eolica 200, todas las turbinas eolicas 100 pueden comunicarse con el controlador de central electrica eolica 204 a traves de la red WPP 208. Por ejemplo, las turbinas eolicas 100 pueden estar configuradas para enviar informacion de estado sobre las turbinas eolicas 100 al controlador de central electrica eolica 204 por medio de la red WPP 208 usando los respectivos controladores 202. La informacion de estado sobre las turbinas eolicas 100 puede enviarse al controlador de central electrica eolica 204 solo tras la solicitud por parte del
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controlador de central electrica eolica 204. Alternativamente, la informacion de estado sobre las turbinas eolicas 100 puede enviarse al controlador de central electrica eolica 204 a intervalos de tiempo regulares. Por ejemplo, una posible amplitud de intervalo de tiempo puede ser de aproximadamente 10 ms a aproximadamente 100 ms.
En una realizacion, la informacion de estado enviada desde las turbinas eolicas 100 al controlador de central electrica eolica 204 indica si las respectivas turbinas eolicas 100 estan en un modo en funcionamiento, estan desconectadas o estan arrancando. La informacion de estado puede incluir por ejemplo salida de potencia actual y/o posible salida de potencia futura de las respectivas turbinas eolicas. Las posibles salidas de potencia de las respectivas turbinas eolicas generalmente dependen de la velocidad del viento. La informacion de estado tambien puede incluir condiciones de funcionamiento generales de las respectivas turbinas eolicas 100, por ejemplo temperatura de por ejemplo un motor de la turbina eolica 100, tension de red de distribucion, etc.
El controlador de central electrica eolica 204 en respuesta controla las turbinas eolicas 100 por medio de la red WPP 208. El controlador de central electrica eolica 204 tambien puede controlar componentes tales como equipos de conmutacion, motores, etc. en las turbinas eolicas 100. Tras recibir la informacion de estado sobre las turbinas eolicas 100, el controlador de central electrica eolica 204 prepara un telegrama para cada turbina eolica 100 que comprende correspondientes datos de control de turbina eolica basandose en la informacion de estado recibida desde la respectiva turbina eolica 100, y envfa cada telegrama a la correspondiente turbina eolica 100 por medio de la red WPP 208. El controlador de central electrica eolica 204 puede estar configurado para preparar un telegrama para una turbina eolica 100 elegida de la central electrica eolica 200 y para enviar el telegrama a la turbina eolica 100 elegida tras la finalizacion del telegrama. El controlador de central electrica eolica 204 puede estar configurado para repetir sucesivamente el mismo proceso para cada una de las turbinas eolicas 100 restantes. Es decir, el siguiente telegrama se prepara tras haber emitido el telegrama anterior. El controlador de central electrica eolica 204 puede trabajar basandose en un sistema de muestras de tiempo diferenciadas. Se entiende que en un sistema de muestras de tiempo diferenciadas, esta leyendose una senal continua a un intervalo de tiempo fijo (Ts). El valor de la senal continua se representa por su valor instantaneo en los respectivos instantes de tiempo Ts, 2Ts, 3Ts, 4Ts, ..., KTs. Los valores instantaneos de la senal continua en los respectivos instantes de tiempo Ts, 2Ts, 3Ts, 4Ts, ..., KTs se denominan muestra n.° 1, 2, 3, 4, ..., K respectivamente. Es decir, el controlador de central electrica eolica 204 puede empezar a preparar el telegrama para una turbina eolica elegida N+1 mientras esta enviandose el telegrama para una turbina eolica elegida anterior N mediante los modulos de comunicacion 206. Mas generalmente, mientras los modulos de comunicacion estan manejando el envfo de telegramas que se han preparado basandose en la muestra de controlador de central electrica n.° K, el propio controlador de central electrica puede empezar a calcular los puntos de referencia para la muestra de controlador de central electrica n.° K+1.
El controlador de central electrica eolica 204 prepara y envfa un telegrama a cada turbina eolica 100. En otra realizacion, el controlador de central electrica eolica 204 puede preparar y enviar mas de un telegrama a cada turbina eolica 100. La informacion de control incluida dentro de los telegramas puede ser la misma para todos los telegramas. Alternativamente, los datos de control pueden diferir de un telegrama a otro, es decir cada turbina eolica puede recibir datos de control individuales.
El telegrama para cada turbina eolica 100 puede emitirse a intervalos de tiempo regulares que oscilan entre aproximadamente cada 10 ms y aproximadamente 100 ms. El telegrama para cada turbina eolica 100 puede enviarse a las respectivas turbinas eolicas 100 mediante los modulos de comunicacion 206 que controlan el proceso de envfo. En caso de que la central electrica eolica 200 tenga un gran numero de turbinas eolicas 100, cada modulo de comunicacion 206 esta configurado para enviar los telegramas a un respectivo grupo de turbinas eolicas 100 en la central electrica eolica 200. Por ejemplo, si la central electrica eolica 200 tiene veinticuatro turbinas eolicas 100 y tres modulos de comunicacion 206, las veinticuatro turbinas eolicas 100 pueden distribuirse equitativamente entre los tres modulos de comunicacion de manera que cada modulo de comunicacion 206 controla la comunicacion de telegrama entre el controlador de central electrica eolica 204 y un respectivo grupo de por ejemplo ocho turbinas eolicas de la central electrica eolica 200.
Se entiende que no es necesario distribuir el numero de turbinas eolicas 100 equitativamente entre el numero de modulos de comunicacion 206. Algunos modulos de comunicacion 206 pueden estar configurados para enviar el telegrama a un mayor numero de turbinas eolicas 100 que otros modulos de comunicacion 206. El numero de turbinas eolicas 100 para cada modulo de comunicacion 206 puede ajustarlo manualmente un usuario, o puede determinarse automaticamente mediante un programa de software.
Los telegramas enviados desde el controlador de central electrica eolica 204 a las respectivas turbinas eolicas 100 pueden ser paquetes de datos / concatenacion de paquetes de datos. Los paquetes de datos / la concatenacion de paquetes de datos pueden enviarse usando tecnologfa de red IP Ethernet. Sin embargo, tambien pueden usarse otros tipos de tecnologfa de red para enviar los paquetes de datos. En una realizacion, los datos de control de turbina eolica del telegrama incluyen datos de control de punto de referencia de turbina eolica. Los datos de control de punto de referencia de turbina eolica pueden incluir datos de control de punto de referencia de produccion de potencia reactiva solo, datos de control de punto de referencia de produccion de potencia activa solo, o tanto datos de control de punto de referencia de produccion de potencia reactiva como datos de control de punto de referencia de produccion de potencia activa.
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Los respectivos controladores 202 de las turbinas eolicas 100 tambien estan configurados para recibir telegramas desde el controlador de central electrica eolica 204. Tras recibir los telegramas, las turbinas eolicas 100 pueden ajustar el punto de referencia de produccion de potencia reactiva existente y el punto de referencia de produccion de potencia activa existente basandose en los datos de control de punto de referencia de produccion de potencia reactiva y los datos de control de punto de referencia de produccion de potencia activa en los telegramas, si el punto de referencia de produccion de potencia reactiva existente y el punto de referencia de produccion de potencia activa existente de las turbinas eolicas 100 son diferentes de los datos de control de punto de referencia de produccion de potencia reactiva y los datos de control de punto de referencia de produccion de potencia activa en los telegramas. Ha de entenderse que generalmente las turbinas eolicas 100 deben estar en un modo en funcionamiento antes de que las turbinas eolicas 100 puedan responder a datos de control como los datos de control de punto de referencia de produccion de potencia reactiva y los datos de control de punto de referencia de produccion de potencia activa en los telegramas.
La figura 3a muestra una secuencia convencional 302 de preparacion y transmision de telegramas mediante el controlador de central electrica eolica 204. Basandose en la secuencia convencional 302, el controlador de central electrica eolica 204 prepara todos los telegramas para todas las turbinas eolicas 100 que han de controlarse en un intervalo de tiempo t1 y envfa los telegramas a las respectivas turbinas eolicas 100 en un intervalo de tiempo t2 tras haberse preparado todos los telegramas y que esten listos para emitirse. El tiempo total que se tarda en preparar y enviar todos los telegramas es Ttotal.
Una central electrica eolica que usa la secuencia convencional 302 mostrada en la figura 3a puede no cumplir los requisitos de las normativas de la red de distribucion en relacion con un tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica. El tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica que usa la secuencia convencional 302 puede ser una suma del tiempo que se tarda en preparar todos los telegramas (es decir t-i), el tiempo que se tarda en emitir el primer telegrama (es decir t3) y el tiempo que se tarda en que una primera turbina eolica que recibe el primer telegrama responda a la informacion de control incluida dentro del primer telegrama. Para cumplir el requisito de las normativas de la red de distribucion, el numero de turbinas eolicas de la central electrica eolica puede haberse reducido para conseguir un tiempo de respuesta inicial mas rapido. Sin embargo, puede incurrirse en mayores costes si necesita configurarse otra central electrica eolica para cumplir la demanda de electricidad.
La figura 3b muestra una secuencia 304 de preparacion y transmision de telegramas mediante el controlador de central electrica eolica 204 segun una realizacion de la presente invencion. Usando la secuencia 304 mostrada en la figura 3b, el controlador de central electrica eolica 204 prepara un telegrama que incluye datos de control de turbina eolica para una primera turbina eolica 100 en un intervalo de tiempo ta y envfa el telegrama a la turbina eolica 100 en el tiempo T1 tras la finalizacion del telegrama. La primera turbina eolica 100 en recibir un telegrama se determina mediante los modulos de comunicacion 206 y puede cambiarse usando un programa de software. Mas generalmente, el orden en que se basa la pluralidad de turbinas eolicas para recibir los telegramas puede cambiarse usando un programa de software. El controlador de central electrica eolica 204 procede entonces a preparar un telegrama para una segunda turbina eolica 100 tras enviar el telegrama para la primera turbina eolica 100. El telegrama para la segunda turbina eolica 100 se emite en el tiempo T2 tras la finalizacion del telegrama. Este proceso continua hasta que todas las turbinas eolicas 100 en la central electrica eolica 200 reciben los respectivos telegramas. Este proceso se lleva a cabo a intervalos de tiempo regulares que oscilan entre aproximadamente 10 ms y aproximadamente 100 ms.
Tal como se muestra en la figura 3b, el intervalo de tiempo que se tarda en preparar los telegramas para cada turbina eolica 100 es el mismo (por ejemplo ta para cada turbina eolica 100). Sin embargo, dependiendo de la informacion de control individual incluida dentro de cada telegrama, el intervalo de tiempo que se tarda en preparar los telegramas puede diferir de un telegrama a otro. Los telegramas se emiten sucesivamente en el tiempo T1, T2, ..., T16 respectivamente.
Al comparar las figuras 3a y 3b, el tiempo total que se tarda en la secuencia mostrada en la figura 3b para preparar y enviar todos los telegramas es aproximadamente el mismo que el tiempo total que se tarda en la secuencia convencional 302 mostrada en la figura 3a. Por tanto, usar la secuencia 304 mostrada en la figura 3b no da como resultado un tiempo de procesamiento total que es mas largo, en comparacion con usar la secuencia convencional 302 mostrada en la figura 3a.
Ademas, usar la secuencia mostrada en la figura 3b puede minimizar el retraso de control inicial (es decir el tiempo de respuesta inicial) de la central electrica eolica 200 y por tanto conseguirse un tiempo de respuesta mas rapido, dado que el telegrama para la primera turbina eolica 100 se envfa en cuanto esta listo. El tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica 200 que usa la secuencia 304 puede ser una suma del tiempo que se tarda en preparar y enviar el primer telegrama (es decir T1) y el tiempo que tarda una primera turbina eolica 100 en responder a la informacion de control incluida dentro del primer telegrama. Al comparar el tiempo de respuesta inicial de la secuencia convencional 302 y el tiempo de respuesta inicial de la secuencia 304, la central electrica eolica 200 que usa la secuencia 304 tiene un tiempo de respuesta inicial mas rapido.
Ademas, por ejemplo con ocho turbinas eolicas 100 en cada modulo de comunicacion 206 y usando la secuencia 304, la primera turbina eolica 100 de cada comunicacion 206 puede recibir el telegrama tras aproximadamente 3 a
5
10
15
20
25
30
35
5 ms tras haber empezado a preparar el telegrama para la primera turbina eolica, y la ultima turbina eolica 100 de cada comunicacion 206 puede recibir el telegrama tras aproximadamente 25 a 30 ms tras haber empezado a preparar el telegrama para la primera turbina eolica. Por tanto, segun una realizacion, el tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica 200 puede considerarse como una suma de los siguientes periodos de tiempo: un periodo de muestra para que el controlador de central electrica eolica 204 calcule nuevos datos de control de punto de referencia incluidos con el telegrama para la primera turbina eolica 100, el tiempo que tarda la primera turbina eolica 100 en recibir el telegrama (por ejemplo aproximadamente de 3 a 5 ms) y un retraso de comunicacion de la primera turbina eolica 100 en responder a los datos de control de punto de referencia incluidos dentro del telegrama recibido. Por tanto, la central electrica eolica 200 que tiene un gran numero de turbinas eolicas 100 aun puede cumplir el requisito de las normativas de la red de distribucion en relacion con un tiempo de respuesta inicial de la central electrica eolica 200.
En una realizacion, puede ser posible que la central electrica eolica 200 use una secuencia que sea una combinacion de la secuencia convencional 302 y la secuencia 304. Suponiendo que por ejemplo seis turbinas eolicas 100 de la central electrica eolica 200 pueden conseguir la respuesta requerida 502 mostrada en la figura 5, pueden prepararse en primer lugar los telegramas para seis turbinas eolicas 100 de la central electrica eolica 200 y enviarse usando la secuencia 304, y pueden prepararse despues los telegramas para las turbinas eolicas 100 restantes de la central electrica eolica 200 y enviarse usando la secuencia convencional 302. Mas generalmente, segun una realizacion, el controlador de central electrica eolica 204 puede determinar cuantas turbinas eolicas 100 es necesario controlar segun las realizaciones de la presente invencion con el fin de conseguir la respuesta requerida. Entonces, estas turbinas eolicas 100 pueden controlarse en consecuencia (usando la secuencia 304). Todas las turbinas eolicas restantes pueden controlarse usando la secuencia convencional 302.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo 400 de una realizacion de control de una central electrica eolica segun la presente invencion. En 402, empieza un proceso de preparar y enviar sucesivamente un telegrama a cada una de la pluralidad de turbinas eolicas de la central electrica eolica. En 404, se prepara un telegrama que tiene datos de control de turbina eolica para una de la pluralidad de turbinas eolicas de la central electrica eolica. En 406, el telegrama se envfa a la turbina eolica tras la finalizacion del telegrama. En 408, se comprueba si hay alguna turbina eolica restante a la que no se haya enviado un correspondiente telegrama. Si la hay, se prepara un telegrama que comprende datos de control de turbina eolica para la turbina eolica restante en 404, y el telegrama se envfa a la turbina eolica restante tras la finalizacion del telegrama en 406. Este proceso iterativo se repite sucesivamente para cada una de las turbinas eolicas restantes. Si todas las turbinas eolicas de la central electrica eolica han recibido un correspondiente telegrama, el proceso termina en 410.
Aunque se han mostrado y descrito particularmente realizaciones de la invencion con referencia a realizaciones espedficas, los expertos en la tecnica han de entender que pueden realizarse diversos cambios de forma y detalle de las mismas sin apartarse de la invencion tal como se define por las reivindicaciones adjuntas. El alcance de la invencion se indica por tanto mediante las reivindicaciones adjuntas y por tanto se pretende que se incluyan todos los cambios que entran dentro del significado y grado de equivalencia de las reivindicaciones.

Claims (12)

  1. 5
  2. 2.
    10
  3. 3.
    15 4.
  4. 5.
    20
  5. 6.
    25
  6. 7.
    30
  7. 8.
    35 9.
  8. 10.
    REIVINDICACIONES
    Metodo de control de una central electrica eolica (200) que comprende una pluralidad de turbinas eolicas (100), comprendiendo el metodo:
    a) preparar un telegrama que comprende datos de control de turbina eolica para una de la pluralidad de turbinas eolicas (100) de la central electrica eolica (200);
    b) enviar el telegrama a la turbina eolica (100) tras la finalizacion del telegrama; y
    c) repetir sucesivamente las etapas a) y b) para cada una de las turbinas eolicas restantes (100).
    Metodo segun la reivindicacion 1,
    en el que los datos de control de turbina eolica comprenden datos de control de punto de referencia de turbina eolica.
    Metodo segun la reivindicacion 2,
    en el que los datos de control de punto de referencia de turbina eolica comprenden uno cualquiera de un grupo que consiste en datos de control de punto de referencia de produccion de potencia reactiva y datos de control de punto de referencia de produccion de potencia activa.
    Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
    en el que la etapa a) se lleva a cabo tras haber recopilado informacion de estado sobre la turbina eolica (100), en el que la etapa a) se lleva a cabo con dependencia de la informacion de estado recopilada.
    Metodo segun la reivindicacion 4,
    en el que la informacion de estado recopilada a partir de las respectivas turbinas eolicas (100) comprende uno cualquiera de un grupo que consiste en salida de potencia actual, posible salida de potencia futura y condiciones de funcionamiento de las respectivas turbinas eolicas (100).
    Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,
    en el que los telegramas se envfan a las respectivas turbinas eolicas (100) por medio de una red de centrales electricas eolicas (208), y/o,
    en el que el numero de turbinas eolicas (100) de la central electrica eolica (200) es mas de 20, y/o,
    en el que etapas a) a c) se llevan a cabo a intervalos de tiempo regulares que oscilan entre 10 ms y 100 ms.
    Controlador de central electrica eolica (204) configurado para:
    a) preparar un telegrama que comprende datos de control de turbina eolica para una de una pluralidad de turbinas eolicas (100) de una central electrica eolica (200);
    b) enviar el telegrama a la turbina eolica (100) tras la finalizacion del telegrama; y
    c) repetir sucesivamente las etapas a) y b) para cada una de las turbinas eolicas restantes (100).
    Central electrica eolica (200), que comprende:
    una pluralidad de turbinas eolicas (100); y
    un controlador de central electrica eolica (204) segun la reivindicacion 7.
    Central electrica eolica (200) segun la reivindicacion 8,
    en la que cada turbina eolica (100) comprende un controlador (202) configurado para recibir el telegrama desde el controlador de central electrica eolica (204) y para enviar informacion de estado sobre la turbina eolica (100) al controlador de central electrica eolica (204).
    Central electrica eolica (200) segun las reivindicaciones 8 o 9,
    en la que los datos de control de turbina eolica comprenden datos de control de punto de referencia de turbina eolica,
    en la que los datos de control de punto de referencia de turbina eolica preferiblemente comprenden uno cualquiera de un grupo que consiste en datos de control de punto de referencia de produccion de potencia
    5
  9. 12.
  10. 13.
    10
  11. 14.
    15
  12. 15.
    20
    reactiva y datos de control de punto de referencia de produccion de potencia activa.
    Central electrica eolica (200) segun una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10,
    en la que la informacion de estado de las respectivas turbinas eolicas (100) comprende uno cualquiera de un grupo que consiste en salida de potencia actual, posible salida de potencia futura y condiciones de funcionamiento de las respectivas turbinas eolicas (100).
    Central electrica eolica (200) segun una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11,
    que comprende ademas una red de centrales electricas eolicas (208) acoplada entre la pluralidad de turbinas eolicas (100) y el controlador de central electrica eolica (204).
    Central electrica eolica (200) segun la reivindicacion 12, en la que la red de centrales electricas eolicas (208) esta configurada para transmitir los telegramas desde el controlador de central electrica eolica (204) a la pluralidad de turbinas eolicas (100) y para transmitir la informacion de estado de la pluralidad de turbinas eolicas (100) al controlador de central electrica eolica (204).
    Central electrica eolica (200) segun una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13,
    en la que el controlador de central electrica eolica (204) se implementa en un Controlador Logico Programable (PLC).
    Central electrica eolica (200) segun una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14,
    en la que el controlador de central electrica eolica (204) comprende modulos de comunicacion (206) configurados para enviar los telegramas a las respectivas turbinas eolicas (100), y/o,
    en la que el numero de turbinas eolicas (100) de la central electrica eolica (200) es mas de 20, y/o,
    en la que las etapas a) a c) se llevan a cabo a intervalos de tiempo regulares que oscilan entre 10 ms y 100 ms.
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