ES2585154T3 - Ajuste de palas de rotor de una instalación de energía eólica en funcionamiento de emergencia - Google Patents

Ajuste de palas de rotor de una instalación de energía eólica en funcionamiento de emergencia Download PDF

Info

Publication number
ES2585154T3
ES2585154T3 ES06026052.8T ES06026052T ES2585154T3 ES 2585154 T3 ES2585154 T3 ES 2585154T3 ES 06026052 T ES06026052 T ES 06026052T ES 2585154 T3 ES2585154 T3 ES 2585154T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
intermediate circuit
energy
energy accumulator
supply device
transformer
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
ES06026052.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Herbert Dipl.-Ing. Hemker
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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=37671968&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2585154(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of ES2585154T3 publication Critical patent/ES2585154T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/76—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism using auxiliary power sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/79—Bearing, support or actuation arrangements therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/90—Braking
    • F05B2260/901—Braking using aerodynamic forces, i.e. lift or drag
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/107—Purpose of the control system to cope with emergencies
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Dispositivo para el ajuste de palas de rotor de una instalación de energía eólica, con un motor de ajuste (3), con un dispositivo de suministro de corriente de red (1), con un transformador reductor (10) y con un dispositivo de suministro de corriente de emergencia (2) que contiene un acumulador de energía (8) y con un transformador elevador (9) que durante el funcionamiento de emergencia puede conectarse al motor de ajuste (3) para proporcionar la energía eléctrica necesaria para un ajuste de las palas de rotor a una posición de bandera de las mismas, estando acoplado el dispositivo de suministro de corriente de emergencia (2) a un dispositivo de suministro de corriente de red (1) que para el flujo de energía eléctrica de una red de corriente al motor de ajuste (3) presenta un rectificador (4) en el lado de la red de corriente, un circuito intermedio (5) dispuesto a continuación de este y un ondulador (6) dispuesto a continuación de este, estando acoplado el acumulador de energía (8) por medio del transformador elevador (9) al circuito intermedio (5) del dispositivo de suministro de corriente de red (1), de tal forma que durante el funcionamiento de emergencia se proporciona al menos una tensión nominal de circuito intermedio (UZ) presente en el circuito intermedio (5) durante el funcionamiento normal, y estando acoplado el acumulador de energía (8) a través del transformador reductor (10) al rectificador (4) para la alimentación de una energía de realimentación del circuito intermedio (5) al acumulador de energía (8).

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Ajuste de palas de rotor de una instalacion de ene^a eolica en funcionamiento de emergencia
La invencion se refiere a un dispositivo para el ajuste de palas de rotor segun la reivindicacion 1.
Las instalaciones de energfa eolica modernas con un rango de potencia superior a 500 kW con un arbol de rotor realizado preferentemente de forma horizontal poseen palas de rotor ajustables. De esta manera, se puede ajustar la superficie de ataque de la velocidad del viento y una potencia aproximadamente constante de la instalacion de energfa eolica. Las instalaciones de energfa eolica de este tipo se pueden hacer funcionar por tanto todavfa a velocidades de viento comparativamente altas, por encima de la velocidad de viento nominal. Por encima de la velocidad nominal para la que esta concebida la construccion de una instalacion de energfa eolica, es necesario limitar la potencia. Esto se realiza mediante el ajuste de las palas de rotor en direccion a la posicion de bandera, lo que tiene como consecuencia un empeoramiento del rendimiento del rotor. De esta manera, se pueden evitar danos por solicitaciones excesivas en las instalaciones de energfa eolica.
Otro caso de solicitacion no planificado de una instalacion de energfa eolica se considera el posible fallo de la carga electrica por el generador principal. Las causas de esta situacion de emergencia pueden ser por ejemplo el fallo de la red electrica, del convertidor o del generador principal mismo. Por ello se puede producir una aceleracion muy rapida del arbol de rotor por la falta del contrapar del generador principal. La consecuencia sena una solicitacion mecanica excesiva de la instalacion de energfa eolica por numeros de revoluciones inadmisiblemente altos. Para evitar un caso de carga de este tipo, habitualmente, las palas de rotor o solo una de ellas se hacen girar a una llamada posicion de bandera. De manera ventajosa, todas las palas de rotor se hacen salir del viento por giro. Para ello, o el canto delantero o el canto trasero del perfil de la pala de rotor se hacen girar al viento, de manera que ya no se puede producir ningun ascenso propulsor en el perfil de la pala de rotor.
El dispositivo para el ajuste de las palas de rotor a la posicion de bandera ha de realizarse de forma segura en el sentido tecnico. Por consiguiente, se ha de garantizar que por ejemplo tambien en la situacion de emergencia de un fallo de red quede garantizado un suministro energetico para los accionamientos de ajuste de las palas de rotor. Por esta razon, es conocido el uso de un dispositivo de energfa auxiliar independiente en forma de una batena como acumulador de energfa que en caso de un fallo proporciona la energfa para los accionamientos de ajuste.
En situaciones de emergencia como por ejemplo en caso del fallo del suministro electrico se ha de garantizar por tanto que se pueda ajustar la posicion de las palas de rotor. Esto es necesario por ejemplo tambien si sobre las alas actuan vientos demasiado fuertes. El o los motores para el ajuste de la posicion de las palas de rotor de la instalacion de energfa eolica son alimentados por ejemplo a traves de un convertidor. El sistema de accionamiento electrico presenta un rectificador, un circuito intermedio y un ondulador. El sistema de accionamiento electrico es alimentado a traves de una red de suministro electrico. Para el funcionamiento de emergencia del ajuste de las palas de rotor de la instalacion de energfa eolica, el circuito intermedio del convertidor es alimentado por un banco de batenas. De esta manera, queda garantizado un funcionamiento autonomo independiente de la red. La batena puede cargarse por un bloque de alimentacion que constituye un rectificador. En todos los sistemas de accionamiento electricos empleados actualmente resulta desventajoso el acoplamiento directo del acumulador de energfa al circuito intermedio o directamente a un motor de corriente continua. Dado que para la concepcion es decisiva la velocidad de ajuste de una pala de rotor en caso de un fallo de red, es decir, en caso de un funcionamiento de emergencia, la concepcion del sistema ha de realizarse conforme a la tension de la batena. Es que precisamente en caso de una cafda de carga es necesaria la maxima velocidad de ajuste para proteger la instalacion de energfa eolica contra un numero excesivo de revoluciones inadmisible. En la actualidad se usan bancos de batenas, cuya tension nominal asciende solo a una fraccion de la tension nominal del circuito intermedio (U x V2). Para limitar la corriente de conexion de la red cuando vuelve la tension de red, se emplean convertidores de corriente o transformadores controlados para reducir la tension. Todos estos sistemas tienen entre otras la desventaja de que se aprovecha solo una fraccion de la tension posible del circuito intermedio U - V2, ya que la tension de la batena es decisiva para la concepcion del accionamiento del regimen de emergencia. Dado que la potencia de accionamiento necesaria debe ser proporcionada por mas corriente, el ondulador y el motor asf como la clavija y el cable por tanto han de dimensionarse para corrientes notablemente mas altas. Estas corrientes notablemente mas altas causan una mayor potencia perdida (I2 ■ R) que conduce a problemas consecutivos en la evacuacion de calor de las cajas de control.
Por el documento DE10009472A1 se dio a conocer un dispositivo para el ajuste de las palas de rotor de una instalacion de energfa eolica que preve un dispositivo de suministro de corriente de emergencia para un motor de ajuste que ajusta las palas de rotor. El dispositivo de suministro de corriente de emergencia presenta un generador de iman permanente que a traves de cables electricos se puede conectar al motor de ajuste. Para la activacion del funcionamiento de emergencia esta previsto un contactor. La desventaja del dispositivo conocido es que para el funcionamiento de emergencia se necesita una maquina adicional.
Por el documento WO2005/017350A1 se dio a conocer un dispositivo para el ajuste de palas de rotor de una instalacion de energfa eolica con un motor de ajuste y con un dispositivo de suministro de corriente de emergencia.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Durante el funcionamiento de emergencia, la ene^a electrica acumulada en un acumulador de energfa del dispositivo de suministro de corriente de emergencia se puede emitir a traves de un convertidor al motor de ajuste, de manera que las palas de rotor se puedan poner en una posicion de bandera.
La presente invencion tiene el objetivo de perfeccionar un dispositivo para el ajuste de palas de rotor de una instalacion de energfa eolica de tal forma que de manera sencilla incluso en funcionamiento de emergencia exista siempre al menos una tension nominal en el circuito intermedio, aunque un acumulador de energfa esta concebido para una tension nominal mas baja.
Para conseguir este objetivo, la invencion presenta las caractensticas de la reivindicacion 1.
La ventaja especial de la invencion consiste en que al prever un transformador en el dispositivo de suministro de corriente de emergencia, incluso durante el funcionamiento de emergencia se puede proporcionar una tension de circuito intermedio que corresponde al menos a la tension nominal del circuito intermedio durante el funcionamiento normal, aunque la tension nominal del acumulador de energfa es menor que la tension nominal del circuito intermedio. El transformador segun la invencion transforma durante el funcionamiento de emergencia la tension de bornes del acumulador de energfa elevandola a la tension nominal del circuito intermedio y de esta manera garantiza un ajuste de palas de rotor sin perdidas de velocidad ni de par de torsion. Al mantener la tension nominal del circuito intermedio no se producen crestas de corriente en la entrada de red electrica tampoco cuando vuelve a existir la tension nominal en el funcionamiento normal. Tambien en el funcionamiento normal, mediante la activacion del transformador, el acumulador de energfa y el transformador se pueden ensayar con la corriente maxima. El dispositivo de suministro de corriente de emergencia segun la invencion resulta adecuado preferentemente para sistemas de accionamiento con motores de corriente continua y de corriente alterna trifasica como motores de ajuste. Por ejemplo, si durante un regimen de emergencia se conecta un motor de corriente continua directamente al circuito intermedio, este incluso se puede seguir alimentando con una tension variable del rango de la tension nominal del acumulador de energfa hasta la tension maxima del circuito intermedio, lo que hace posible una regulacion limitada del numero de revoluciones durante el regimen de emergencia. Segun la invencion, el transformador del dispositivo de suministro de corriente de emergencia presenta un transformador elevador. Ademas, el transformador presenta un transformador reductor, a traves del que el acumulador de energfa esta conectado a una conexion de la red electrica, de manera que el acumulador de energfa se puede cargar siempre durante el funcionamiento normal.
Segun una forma de realizacion preferible de la invencion, el dispositivo de suministro de corriente de red y el dispositivo de suministro de corriente de emergencia estan interconectados de forma integrada en una disposicion de circuito comun. De esta manera, resulta una estructura de circuito sencilla.
Segun una forma de realizacion preferible de la invencion esta previsto un transformador elevador de este tipo, de tal forma que en un estado de desconexion de un conmutador electronico se produzca un flujo de energfa directo del acumulador de energfa al circuito intermedio. En el estado de conexion del conmutador, la energfa electrica acumulada en un inductor de acumulacion se transmite al circuito intermedio. La puesta del conmutador electronico del estado de conexion al estado de desconexion y viceversa se realiza en funcion de un valor umbral de corriente inferior o superior. Dicho valor umbral de corriente preferentemente esta predefinido y puede ser detectado por medios de control para el conmutador electronico.
Segun una variante de la invencion esta prevista una unidad de regulacion y/o de control, de manera que al detectarse que en el circuito intermedio existe una tension nominal suministrada por la red electrica, el conmutador se pone automaticamente en el estado de desconexion finalizando de esta manera el funcionamiento de emergencia.
De manera ventajosa, el diodo de libre circulacion del transformador elevador sirve de diodo de bloqueo que durante el funcionamiento normal impide una descarga del acumulador de energfa a traves del circuito intermedio.
Segun una variante de la invencion, el acumulador de energfa esta conectado a traves de un transformador reductor a una conexion de la red electrica, de manera que el acumulador de energfa siempre puede cargarse durante el funcionamiento normal.
Segun una variante de la invencion, el acumulador de energfa esta realizado como banco de batenas de iones de litio. De esta manera, el acumulador de energfa de forma ventajosa puede estar realizado de manera relativamente pequena y ligera, de manera que se puede garantizar una densidad de energfa relativamente alta.
Ejemplos de realizacion de la invencion se describen en detalle a continuacion con la ayuda de los dibujos.
Muestran:
la figura 1 un esquema de conexiones de una disposicion de circuito que comprende un dispositivo de
suministro de corriente de red y un dispositivo de suministro de corriente de emergencia,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
la figura 2 un esquema de conexiones de un dispositivo de suministro de corriente de emergencia que en el
lado de salida esta conectado a un convertidor de circuito intermedio y en el lado de entrada esta conectado a un circuito de carga y
la figura 3 un esquema de conexiones de un dispositivo de suministro de corriente de emergencia en el que
estan integrados un transformador elevador y un transformador reductor.
En la figura 1 esta representado un dispositivo para el ajuste de palas de rotor de una instalacion de energfa eolica, que esta constituido sustancialmente por un dispositivo de suministro de corriente de red 1 y un dispositivo de suministro de corriente de emergencia 2. El dispositivo de suministro de corriente de red 1 sirve para el suministro de corriente a un motor de ajuste 3, mediante el que se puede ajustar el angulo de inclinacion de las palas de rotor. De esta manera, se puede ajustar por ejemplo el numero de revoluciones del rotor de la instalacion de energfa eolica en funcion de la intensidad del viento. Por ejemplo, en caso de un fallo, las palas de rotor se pueden poner en una posicion de bandera en la que los cantos traseros del perfil o los cantos delanteros del perfil de la pala de rotor estan orientados hacia el viento. En caso de un fallo del dispositivo de suministro de corriente de red 1 se activa automaticamente el dispositivo de suministro de corriente de emergencia 2 que proporciona una tension necesaria para la continuacion del funcionamiento del motor de ajuste 3.
El dispositivo de suministro de corriente de red 1 se compone sustancialmente de un rectificador 4, un circuito intermedio 5 y un ondulador 6. Entre el circuito intermedio 5 y el ondulador 6 esta dispuesto un chopper de frenado 7 que limita la tension de circuito intermedio Uz a un valor maximo definido cuando se realimenta energfa del generador al circuito intermedio 5.
El dispositivo de suministro de corriente de emergencia 2 se compone sustancialmente de un acumulador de energfa 8 y de un transformador elevador 9. El acumulador de energfa 8 puede estar realizado por ejemplo como batena o batena recargable. El transformador elevador 9 permite en el funcionamiento de emergencia en el que ha fallado el dispositivo de suministro de corriente de emergencia 1 elevar la tension de acumulador de energfa Ue presente en el acumulador de energfa 8 como mmimo a un valor nominal de la tension de circuito intermedio Uz presente en el circuito intermedio 5.
El acumulador de energfa 8 esta acoplado al rectificador 4 a traves de un transformador reductor 10, de manera que la tension de red Un rectificada presente en la salida del rectificador 4 se reduce a la tension nominal de la tension de acumulador de energfa Ue.
Entre el rectificador 4 y las conexiones de red L1, L2, L3 esta dispuesto un filtro de red 11. El chopper de frenado 7 representado en la figura 1 se puede suprimir completamente si estan previstos un transformador elevador 9 y un transformador reductor 10 asf como un acumulador de energfa 8 formado por batenas de iones de litio o por condensadores. Es que en este caso, la energfa de realimentacion total puede realimentarse a traves del transformador reductor 10 al acumulador de energfa 8.
El transformador elevador 9 se compone de un conmutador electronico 12, una bobina de inductancia 13 y un diodo de libre circulacion 14.
Durante el funcionamiento normal, el conmutador 12 realizado por ejemplo como transistor de conmutacion esta abierto y por el diodo 14 que sirve de diodo de bloqueo se impide un flujo de corriente en direccion hacia un acumulador de energfa 8 que presenta un bajo valor de tension.
Al caerse la tension de red Un en caso de un fallo del suministro de corriente de red, fluye una corriente I del acumulador de energfa 8 a traves de la bobina de inductancia 4 y el diodo 14 al circuito intermedio 5. El flujo de corriente comienza en cuanto la tension de circuito intermedio Uz actual es inferior a un valor de tension predefinido. Entonces entra en accion el transformador elevador y transforma la tension de acumulador de energfa Ue relativamente baja a la tension nominal Uz predefinida del circuito intermedio 5.
Al conmutador 13 estan asignados medios de control, de manera que cuando la corriente I baja por debajo de un valor umbral inferior o en funcion de un tiempo, el conmutador 12 es controlado de tal forma que se pasa al estado de conexion. El conmutador 12 esta conectado por una parte en un punto de ramificacion V dispuesto entre el inductor de acumulacion 12 y el diodo 14 y, por otra parte, en una conexion A2 del acumulador de energfa 8. Durante el estado de conexion del conmutador 12, el inductor de acumulacion 13 recibe energfa electrica. En el estado de desconexion del conmutador 12, esta energfa se emite al circuito intermedio 5. El conmutador 12 se conmuta mediante medios de control al estado de desconexion en funcion de un valor umbral superior predefinido de la corriente I. El flujo de corriente conmuta de la rama del conmutador 12 a la rama del diodo de libre circulacion 14, disminuyendo la corriente poco a poco. Cuando queda por debajo de un valor umbral de corriente predefinido, el conmutador 12 se vuelve a poner del estado de desconexion al estado de conexion, por los medios de control. Por lo tanto, mediante el funcionamiento del transformador elevador 9, el acumulador de energfa 8 puede proporcionar una tension de circuito intermedio Uz que corresponde como mmimo a la intensidad de la tension nominal de circuito
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
intermedio Uz en el funcionamiento normal. Opcionalmente, la tension Uz proporcionada tambien puede ser mas alta.
Esta prevista una unidad de regulacion y/o de control no representada, mediante la que en caso de existir una tension de red Un alimentada por la red de corriente, el conmutador 12 se pasa al estado de desconexion, de manera que ha finalizado el regimen de emergencia. Dado que en el funcionamiento normal, la tension de circuito intermedio Uz actual siempre es superior a la tension Ue del acumulador de energfa 8, se impide el flujo de corriente por medio del diodo 14 a traves del transformador elevador 9.
Segun una forma de realizacion alternativa del dispositivo de corriente de emergencia 2 segun la figura 2, el acumulador de energfa 10 tambien se puede recargar a traves de un circuito de carga 18.
Segun una forma de realizacion alternativa conforme a la figura 3 puede estar previsto un transformador elevador / reductor 19 integrado, en el que, a diferencia del ejemplo de realizacion anterior, tanto el transformador elevador como el transformador reductor aprovechan un inductor de acumulacion 20 comun.
El acumulador de energfa 8 presenta una conexion A1 a la que esta conectado el inductor de acumulacion 13. Ademas, a la conexion A1 esta conectada una bobina 15 del transformador reductor 10. El transformador reductor 10 comprende ademas un conmutador electronico 16 asf como un diodo 17. En el estado de conexion del conmutador 16 corre corriente de la salida del rectificador 4 a traves de la bobina 15 al acumulador de energfa 8. La energfa recibida por el inductor 15 durante el tiempo de conexion del conmutador 16 vuelve a ser emitida a la salida del transformador elevador 9 o a la entrada del acumulador de energfa 8 a traves del diodo de libre circulacion 17 cuando el conmutador 16 vuelve a estar abierto (estado de desconexion).
En una forma de realizacion ventajosa del acumulador de energfa, este se puede realizar como batena de iones de plomo o de litio (banco de batenas de iones de litio) o como condensador. Como condensador se pueden emplear de manera ventajosa ultracapacitores que tambien se denominan supercondensadores o ultracondensadores. El condensador esta realizado por ejemplo como condensador individual o como juego de condensadores.
En una forma de realizacion ventajosa del dispositivo de suministro de corriente de emergencia esta integrado un transformador reductor que transforma la tension del circuito intermedio reduciendola y carga el banco de batenas. En batenas de plomo, este transformador reductor ha de dimensionarse considerablemente mas pequeno que el transformador elevador, ya que las corrientes de carga admisibles son mucho menores que las corrientes de descarga maximas.
En otra forma de realizacion ventajosa, el dispositivo de suministro de corriente de emergencia presenta al menos un cortacircuito. Mediante el cortacircuito, el suministro de corriente de emergencia se protege contra corrientes demasiado altas. Para mayor claridad, este cortacircuito no esta representado en los dibujos.
Si se emplean batenas de iones de litio o ultracondensadores, la corriente de carga puede estar cerca de las corrientes de descarga admisibles de las batenas, de manera que el transformador reductor puede dimensionarse de forma identica al transformador elevador en cuanto a la intensidad de corriente maxima admisible. Esto ofrece la ventaja de que se requiere solo un inductor para el transformador elevador y el transformador reductor.
En el caso de la configuracion con batenas de iones de Li o ultracondensadores tambien se puede reconducir energfa de frenado del accionamiento al banco de batenas. En este tipo se puede prescindir de un chopper de frenado o circuito de balasto o una realimentacion de red, si no se sobrecarga el banco de batenas. En este caso, la carga nominal no debena ascender al 100%.
Si la unidad de control y de regulacion del dispositivo de suministro de corriente de emergencia se dota de una interfaz para la medicion de temperatura, para la medicion de tension de bloque y para la comunicacion con posibles modulos ecualizadores en las batenas individuales, el suministro de emergencia puede realizar tambien la gestion de batena si esta integrado el software necesario. Esta solucion se ofrece porque los valores de medicion como la corriente de batena y la tension son registrados ya por los transformadores de medida existentes.
El objetivo se puede conseguir tambien mediante una instalacion de energfa eolica que presente un dispositivo de suministro de corriente de emergencia segun una de las formas de realizacion mencionadas anteriormente. La instalacion de energfa eolica presenta palas de rotor, pudiendo ajustarse las palas de rotor al menos mediante una maquina electrica y siendo alimentada la maquina electrica por medio de un convertidor, presentando el convertidor un rectificador, un circuito intermedio y un ondulador y estando conectado el dispositivo de suministro de corriente de emergencia al circuito intermedio.

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo para el ajuste de palas de rotor de una instalacion de ene^a eolica, con un motor de ajuste (3), con un dispositivo de suministro de corriente de red (1), con un transformador reductor (10) y con un dispositivo de suministro de corriente de emergencia (2) que contiene un acumulador de energfa (8) y con un transformador elevador (9) que durante el funcionamiento de emergencia puede conectarse al motor de ajuste (3) para proporcionar la energfa electrica necesaria para un ajuste de las palas de rotor a una posicion de bandera de las mismas, estando acoplado el dispositivo de suministro de corriente de emergencia (2) a un dispositivo de suministro de corriente de red (1) que para el flujo de energfa electrica de una red de corriente al motor de ajuste (3) presenta un rectificador (4) en el lado de la red de corriente, un circuito intermedio (5) dispuesto a continuacion de este y un ondulador (6) dispuesto a continuacion de este, estando acoplado el acumulador de energfa (8) por medio del transformador elevador (9) al circuito intermedio (5) del dispositivo de suministro de corriente de red (1), de tal forma que durante el funcionamiento de emergencia se proporciona al menos una tension nominal de circuito intermedio (Uz) presente en el circuito intermedio (5) durante el funcionamiento normal, y estando acoplado el acumulador de energfa (8) a traves del transformador reductor (10) al rectificador (4) para la alimentacion de una energfa de realimentacion del circuito intermedio (5) al acumulador de energfa (8).
  2. 2. Dispositivo segun la reivindicacion 1, en el que el dispositivo de suministro de corriente de red (1) y el dispositivo de suministro de corriente de emergencia (2) estan dispuestos de forma integrada en una disposicion de circuito comun.
  3. 3. Dispositivo segun la reivindicacion 1 o 2, en el que, en un estado de desconexion de un conmutador (12), el transformador elevador libera un flujo de energfa directo del acumulador de energfa (8) al circuito intermedio (5).
  4. 4. Dispositivo segun la reivindicacion 3, en el que entre el acumulador de energfa (8) y el circuito intermedio (5) estan dispuestos un inductor de acumulacion (13) y un diodo de libre circulacion (14), de tal forma que durante el funcionamiento de emergencia y durante el estado de desconexion del conmutador (12), la energfa electrica acumulada en el inductor de acumulacion (13) se emite al circuito intermedio (5).
  5. 5. Dispositivo segun la reivindicacion 3 o 4, en el que el conmutador (12) esta conectado en un punto de ramificacion (V) dispuesto entre el inductor de acumulacion (13) y el diodo de libre circulacion (14) y a una conexion (A2) del acumulador de energfa (8), de tal forma que, en el estado de conexion del conmutador (12), la energfa electrica emitida por el acumulador de energfa (8) se acumula de forma intermedia en el inductor de acumulacion (13).
  6. 6. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 3 a 5, en el que estan previstos medios de control, de tal forma que, durante el funcionamiento de emergencia, al alcanzar un valor umbral superior de corriente, el conmutador (12) se pasa del estado de conexion al estado de desconexion y, al alcanzar un valor umbral inferior de corriente, se pasa del estado de desconexion al estado de conexion.
  7. 7. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 3 a 6, en el que esta prevista una unidad de regulacion y/o de control, de tal forma que, al existir una tension de red (Un) rectificada en el circuito intermedio (5), el conmutador (12) se pasa al estado de desconexion.
  8. 8. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 3 a 7, en el que el diodo de libre circulacion (14) constituye, durante el funcionamiento normal, un diodo de bloqueo (17) que impide la descarga del acumulador de energfa (8).
  9. 9. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 3 a 8, en el que el conmutador (12) esta realizado como transistor de conmutacion.
  10. 10. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 3 a 9, en el que el transformador elevador (9) esta dispuesto de forma integrada en un convertidor.
  11. 11. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 7 a 10, en el que la unidad de control y/o de regulacion esta realizada de tal forma que un motor de corriente continua (3) conectado directamente al circuito intermedio (5) puede regularse como motor de ajuste en el intervalo entre la tension de acumulador de energfa (Ue) y la tension de circuito intermedio (Uz) maxima durante el funcionamiento de emergencia.
  12. 12. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el acumulador de energfa (8) esta realizado como banco de batenas de iones de litio.
ES06026052.8T 2005-12-15 2006-12-15 Ajuste de palas de rotor de una instalación de energía eólica en funcionamiento de emergencia Active ES2585154T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005060422 2005-12-15
DE102005060422 2005-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2585154T3 true ES2585154T3 (es) 2016-10-04

Family

ID=37671968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES06026052.8T Active ES2585154T3 (es) 2005-12-15 2006-12-15 Ajuste de palas de rotor de una instalación de energía eólica en funcionamiento de emergencia

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP1852605B1 (es)
DK (1) DK1852605T3 (es)
ES (1) ES2585154T3 (es)
HK (1) HK1114895A1 (es)
HR (1) HRP20160976T1 (es)
HU (1) HUE030073T2 (es)
PL (1) PL1852605T3 (es)
PT (1) PT1852605T (es)
RS (1) RS55105B1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009025819A1 (de) * 2009-05-17 2010-11-25 Ssb Wind Systems Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Überprüfen eines elektrischen Energiespeichers
DE102009029884A1 (de) * 2009-06-23 2010-12-30 Robert Bosch Gmbh Notverstelleinrichtung für Blattverstellsysteme von Windenergieanlagen
DE102010016105B4 (de) * 2010-03-23 2015-10-08 Moog Unna Gmbh Notbetriebsfähige Pitchantriebsvorrichtung für eine Wind- oder Wasserkraftanlage
DE102010024237C5 (de) * 2010-06-18 2017-05-18 Siemens Aktiengesellschaft Notenergieversorgung zum Verstellen der Rotorblätter einer Windkraftanlage
DE102010052272A1 (de) 2010-11-23 2012-05-24 Aloys Wobben Verstellvorrichtung zum Verstellen eines Rotorblattanstellwinkels einer Windenergieanlage
EP2637300A1 (de) 2012-03-07 2013-09-11 Siemens Aktiengesellschaft Antriebsregelungsverfahren
DE102013108526A1 (de) 2013-08-07 2015-02-12 Dorma Deutschland Gmbh Vorrichtung für eine Tür zur elektrischen Versorgung einer elektrischen Komponente
CN105539164B (zh) * 2016-01-22 2018-08-21 株洲南车时代电气股份有限公司 一种双源制电力机车变流装置
EP3826125A1 (de) * 2019-11-21 2021-05-26 Nordex Energy SE & Co. KG Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines mit einem eigenbedarfsnetz verbundenen frequenzumrichters einer windenergieanlage
DE102021108280A1 (de) 2021-03-31 2022-10-06 Keba Industrial Automation Germany Gmbh Dc/dc-wandlervorrichtung für eine windkraftanlage, ein elektrisches antriebsystem, oder für ein industrielles dc-versorgungsnetz und betriebsverfahren

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH660936A5 (de) 1983-04-13 1987-05-29 Bbc Brown Boveri & Cie Kontaktloser zweiquadrantenstromrichter und verfahren zur regelung dessen ausgangsspannung.
DE3612343A1 (de) 1986-04-11 1987-10-15 Weh Herbert Kommutierungsschaltung fuer stromrichter
DE19823917A1 (de) 1997-06-03 1998-12-10 Fuji Electric Co Ltd Stromrichtervorrichtung
US5907192A (en) 1997-06-09 1999-05-25 General Electric Company Method and system for wind turbine braking
JP3606780B2 (ja) 1999-12-24 2005-01-05 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源装置
DE10156694B4 (de) 2001-11-17 2005-10-13 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Schaltungsanordnung
DE10215822B4 (de) 2002-04-10 2013-03-07 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Umrichtersystem und Verfahren
DE10335575B4 (de) 2003-07-31 2005-10-06 Siemens Ag Notbetriebseinrichtung zur Verstellung von Rotorblättern für eine Windkraftanlage
DE10338127C5 (de) 2003-08-15 2015-08-06 Senvion Se Windenergieanlage mit einem Rotor

Also Published As

Publication number Publication date
HUE030073T2 (en) 2017-04-28
EP1852605B1 (de) 2016-05-04
RS55105B1 (sr) 2016-12-30
EP1852605A2 (de) 2007-11-07
PL1852605T3 (pl) 2017-06-30
PT1852605T (pt) 2016-08-12
HK1114895A1 (zh) 2008-11-14
EP1852605A3 (de) 2011-04-27
DK1852605T3 (en) 2016-08-29
HRP20160976T1 (hr) 2016-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2585154T3 (es) Ajuste de palas de rotor de una instalación de energía eólica en funcionamiento de emergencia
US8217624B2 (en) Power storage system
US10624604B2 (en) Medical diagnostic high-frequency X-ray machines and power supply devices thereof
ES2701879T3 (es) Aerogenerador con protector de conexión
US8754543B2 (en) Battery energy source arrangement and voltage source converter system
ES2436650T3 (es) Sistema para caídas de tensión para un aerogenerador de velocidad variable que tiene una máquina excitatriz y un convertidor de potencia no conectado a la red
ES2751094T3 (es) Dispositivo de ajuste para ajustar el ángulo de colocación de una pala de rotor de una turbina eólica
ES2585481T3 (es) Parque eólico y procedimiento para hacer funcionar un parque eólico
ES2445650T3 (es) Dispositivo de ajuste de palas de rotor para una instalación de energía eólica
US20100178533A1 (en) Redox flow battery
ES2948084T3 (es) Método y disposición para la carga de acumuladores de vehículos
ES2725571T3 (es) Sistema de conversión eléctrica y de gestión de continuidad de alta eficiencia para fuentes de alimentación ininterrumpidas (UPS) y aparatos derivados
US9755501B2 (en) Overvoltage snubber for grid tie inverter
KR20140007349A (ko) 제어 가능한 에너지 저장 장치와 제어 가능한 에너지 저장 장치의 작동 방법
ES2639181T3 (es) Procedimiento de control de una máquina eléctrica giratoria en caso de deslastrado de cargas, y módulo de control y de potencia correspondiente
PT1918192E (pt) Submarino
ES2552806T3 (es) Parque eólico, que comprende instalaciones de energía eólica con ángulo de inclinación desplazable unas con respecto a las otras
ES2533471T3 (es) Disposición de circuito para su uso en un aerogenerador
ES2637410T3 (es) Sistema y procedimiento de carga de la batería de un vehículo híbrido
DK2736159T3 (en) FREQUENCY CONVERTER SYSTEM AND WINDOW AND WATER ENERGY SYSTEMS
TWI685179B (zh) 供電系統
KR102588198B1 (ko) 풍력 터빈 피치 캐비닛 온도 제어 시스템
KR102009919B1 (ko) 이중 보호용 제어전원을 갖는 에너지 저장장치
ES2925943T3 (es) Aparato para controlar un motor
CN106696979B (zh) 铁路棚车用供电系统及铁路棚车