ES2619310T3 - Procedimiento para el funcionamiento de una instalación de energía eólica regulada en velocidad de giro, así como una instalación de energía eólica semejante - Google Patents

Procedimiento para el funcionamiento de una instalación de energía eólica regulada en velocidad de giro, así como una instalación de energía eólica semejante Download PDF

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Abstract

Procedimiento para el funcionamiento de una instalación de energía eólica con un rotor regulado en velocidad de giro, una unidad de gestión del funcionamiento (14) y un sistema de seguridad (16) para el frenado del rotor, que presenta las siguientes etapas del procedimiento: - desencadenamiento de un proceso de frenado para el rotor de la instalación de energía eólica por la unidad de gestión del funcionamiento (14) cuando la velocidad de giro del rotor sobrepasa un primer valor umbral (nc1), - desencadenamiento del sistema de seguridad (16) para el frenado del rotor cuando la velocidad de giro del rotor sobrepasa un segundo valor umbral (ns1) y sólo cuando la unidad de gestión del funcionamiento (14) no ha iniciado un proceso de frenado, en el que el segundo valor umbral (ns1) es mayor que el primer valor umbral (nc1) y - desencadenamiento del sistema de seguridad (16) cuando la velocidad de giro del rotor sobrepasa un tercer valor umbral (ns2), en el que el tercer valor umbral (ns2) es mayor que el segundo valor umbral (ns1).

Description

DESCRIPCION
Procedimiento para el funcionamiento de una instalacion de ene^a eolica regulada en velocidad de giro, as^ como una instalacion de energfa eolica semejante.
La presente invencion se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de una instalacion de energfa eolica con un rotor regulado en velocidad de giro, una unidad de gestion del funcionamiento y un sistema de seguridad, asf como una instalacion de energfa eolica semejante.
10 La directiva de Germanischer Lloyd GL Wind 2003 IV, parte 1, capftulo 2 (2.2 Unidad de gestion del funcionamiento y sistema de seguridad) define los requisitos en una unidad de gestion del funcionamiento y un sistema de seguridad de una instalacion de energfa eolica regulada en velocidad de giro. Asf en la directiva se dice que la tarea de la unidad de gestion del funcionamiento consiste en hacer funcionar la instalacion de energfa eolica de forma efectiva, a ser posible sin avenas, con poca carga y de forma segura. A este respecto, la logica del procedimiento se le 15 transmite a un control o regulacion que se desarrolla en la unidad de gestion del funcionamiento. Para el sistema de seguridad esta definido que este es un sistema de orden superior logico a la unidad de gestion del funcionamiento, que reacciona, despues de que se han sobrepasado valores lfmite relevantes para la seguridad o si el sistema de gestion del funcionamiento no es capaz de mantener la instalacion en el rango de funcionamiento normal. Con vistas a la velocidad de giro del rotor, la directiva GL define una velocidad de funcionamiento minima ni y una velocidad de 20 funcionamiento maxima n3, entre las que se debe situar la velocidad de giro en condiciones normales de funcionamiento. Ademas, esta definida una velocidad de desconexion n4, en este caso se trata de la velocidad de giro que hace necesaria una desconexion inmediata de la instalacion de energfa eolica por la unidad de gestion del funcionamiento. La velocidad de desconexion n4 se debe diferenciar de la velocidad de desencadenamiento na. Esta es aquella velocidad de giro en la que se debe producir un desencadenamiento inmediato del sistema de seguridad. 25 Para ello la directiva prescribe ademas que los valores lfmite que desencadenan el sistema de seguridad se deben fijar de modo que los valores que sirven de base para el diseno de la instalacion de energfa eolica no se sobrepasen y la instalacion no se ponga en peligro, pero tambien de modo que la unidad de gestion del funcionamiento no se perturbe de forma innecesaria por el sistema de seguridad durante el funcionamiento normal. Otras directivas, como la IEC 61400-1, parte 1, Requisitos de diseno (IEC 61400-1 : 2005) prescriben requisitos de seguridad similares.
30
Por el documento DE 10 2008 012 957 A1 se conoce un procedimiento para el funcionamiento de una instalacion de energfa eolica. El procedimiento conoce dos modos de funcionamiento que se diferencian por un comportamiento de frenado diferente de la instalacion de energfa eolica. En un modo de funcionamiento el proceso de frenado del rotor se inicia cuando se sobrepasa un valor lfmite de velocidad de giro. En un segundo modo de funcionamiento el 35 proceso de frenado se inicia cuando se sobrepasa un segundo valor lfmite de velocidad de giro, que es menor que el valor lfmite de velocidad de giro del primer modo de funcionamiento, y/o cuando en el primer y/o segundo modo de funcionamiento aparece una aceleracion del rotor que es mayor que el valor lfmite de aceleracion del rotor.
Por el documento DE 10 2006 001 613 B4 se conoce un procedimiento para el funcionamiento de una instalacion de 40 energfa eolica con una unidad de gestion del funcionamiento y un sistema de seguridad, realizandose un frenado del rotor a traves de una regulacion de angulo del angulo de paso de pala con una velocidad de regulacion de angulo media de menos de 8,5 °/s de la al menos una pala de rotor tras la aparicion de una senal de avena. El frenado del rotor se realiza luego a traves de un dispositivo de frenado mecanico, en cuanto la velocidad de giro del rotor sobrepasa un primer lfmite de velocidad de giro predeterminable. El sistema de seguridad esta disenado de modo 45 que se desencadena en cuanto la velocidad de giro del rotor sobrepasa un segundo lfmite de velocidad de giro predeterminable que es mayor que el primer lfmite de velocidad de giro. A este respecto, el segundo lfmite de velocidad de giro esta seleccionado de modo que, en el caso de una instalacion de energfa eolica que funciona bien, tambien en el caso de deslastre de carga del generado combinado con una rafaga de viento extrema, cuya probabilidad de aparicion es menor de una vez cada tres meses, no se desencadena el sistema de seguridad.
50
Ademas, en este documento ya se ha mencionado que el sistema de seguridad presenta una supervision de seguridad, que tambien puede verificar el dispositivo de gestion del funcionamiento respecto a su funcionalidad.
Por el documento DE 10 2006 034 251 A1 se conoce una instalacion de energfa eolica, asf como un procedimiento 55 para su funcionamiento, en el que esta previsto un sistema de seguridad que reacciona a un sobrepaso de valores ifmite relevantes para la seguridad o que reacciona en el caso en el que el sistema de gestion del funcionamiento pierde la gestion de la instalacion de energfa eolica.
Por el documento DE 20 2005 014 629 U1 se conoce un dispositivo de seguridad para instalaciones de energfa
eolica, en el que el desencadenamiento de una cadena de seguridad no se realiza de forma selectiva por el sobrepaso de valores lfmite individuales, sino que mediante un dispositivo de proteccion se pueden combinar entre s^ de forma logica varios valores Kmite fijos para desencadenar la cadena de seguridad.
5 Por Siegfried Heier, “Windkraftanlagensystemauslegung, Netzintegration und Regelung (Diseno del sistema de instalaciones de energfa eolica, integracion en red y regulacion)”, 4a edicion, Teubner Verlag se conoce por el capttulo 5.6.2, a plena carga de la instalacion, es decir, con velocidades por encima del rango nominal, mantener la velocidad de giro mediante la regulacion de la pala de rotor en el rango de regulacion. Una reserva de regulacion permite una reaccion retardada a elevaciones de la velocidad de giro. Si la velocidad de giro aumenta sin embargo 10 por encima de la velocidad de funcionamiento permitida maxima, por ejemplo, 10% por encima del valor nominal, se inicia una desconexion por avena. Si el rotor girase demasiado rapido pese a la intervencion de la unidad de gestion del funcionamiento y alcanzase la velocidad de desencadenamiento, el sistema de seguridad debe actuar limitando la velocidad de giro. Una intervencion del sistema de seguridad conduce entonces inmediatamente a una desconexion de emergencia.
15
La invencion tiene el objetivo de proporcionar una instalacion de energfa eolica, asf como un procedimiento para el funcionamiento de una instalacion de energfa eolica, en la que o en el que se bajan las cargas para la instalacion de energfa eolica y se evita un desencadenamiento innecesario del sistema de seguridad.
20 El objetivo se consigue segun la invencion mediante un procedimiento con las caractensticas de la reivindicacion 1, asf como mediante una instalacion de energfa eolica con las caractensticas de la reivindicacion 5. Configuraciones ventajosas constituyen el objeto de las reivindicaciones dependientes.
El procedimiento segun la invencion sirve para el funcionamiento de una instalacion de energfa eolica con un rotor 25 regulado en velocidad de giro, una unidad de gestion del funcionamiento y un sistema de seguridad. El procedimiento presenta la etapa del procedimiento de desencadenar un proceso de frenado para el rotor de la instalacion de energfa eolica por la unidad de gestion del funcionamiento cuando la velocidad de giro del rotor sobrepasa un primer valor umbral (nci). Segun la invencion el sistema de seguridad desencadena igualmente el frenado del rotor cuando la velocidad de giro sobrepasa un segundo valor umbral (nsi) y solo cuando la unidad de 30 gestion del funcionamiento no ha iniciado un proceso de frenado al sobrepasarse el primer valor umbral (nci). El segundo valor umbral (nsi) es segun la invencion mayor que el primer valor umbral (nci). El sistema de seguridad segun la invencion garantiza que, en el caso de un fallo en la unidad de gestion del funcionamiento, si por parte de la unidad de gestion del funcionamiento no se inicia debidamente un proceso de frenado, ya en el caso del segundo valor umbral (nsi) se inicia un frenado por sistema de seguridad. Dado que en el caso de este segundo valor umbral 35 solo se desencadena el sistema de seguridad si no se ha desencadenado un proceso de frenado por la unidad de gestion del funcionamiento, este segundo valor umbral se puede seleccionar mas bajo que valores umbrales convencionales para el sistema de seguridad. La ventaja especial del sistema de seguridad segun la invencion consiste en que para velocidades de giro por encima del segundo valor umbral (nsi) siempre se garantiza que se realice un frenado del rotor de la instalacion de energfa eolica. Por consiguiente para el dimensionado de la 40 instalacion de energfa eolica el segundo valor umbral (nsi) se puede adoptar como aquel valor umbral para el que se garantiza que se inicia un frenado. Dado que este valor umbral es menor que un valor umbral convencional, con ello se pueden reducir las solicitaciones de la instalacion de energfa eolica y estas se pueden disenar de forma mas economica sin que de este modo se produzca un riesgo.
45 Ademas, en el procedimiento segun la invencion se realiza un desencadenamiento del sistema de seguridad, independientemente de si la unidad de gestion del funcionamiento ya ha desencadenado un proceso de frenado o no, cuando la velocidad de giro del rotor sobrepasa un tercer valor umbral (ns2). El tercer valor umbral (ns2) es mayor que el segundo valor umbral (nsi) y por consiguiente tambien mayor que el primer valor umbral (nci). La ventaja de prever un valor umbral adicional para el sistema de seguridad consiste en que el sistema de seguridad detecta de 50 forma fiable en cualquier caso si se ha aparecido un estado especial, con elevadas velocidades de giro, en la instalacion de energfa eolica. Aun cuando por parte de la unidad de gestion del funcionamiento se ha desencadenado el proceso de frenado, el sistema de seguridad registra la aparicion de velocidades de giro mayores que el tercer valor umbral (ns2).
55 En una configuracion preferida, la unidad de gestion del funcionamiento y el sistema de seguridad para el frenado del rotor excitan el angulo de paso de pala de al menos una pala de rotor. A este respecto, el angulo de paso de pala se pone de modo que se reduce el par de fuerzas absorbido del viento y asf se disminuye la velocidad de giro preferiblemente hasta la detencion. Alternativamente o adicionalmente tambien se pueden usar frenos electricos o hidraulicos en la instalacion de energfa eolica para reducir la velocidad de giro del rotor.
En una configuracion conveniente, despues de un desencadenamiento del sistema de seguridad antes de un nuevo funcionamiento de la instalacion de ene^a eolica, esta se debe verificar respecto a danos eventuales. La instalacion de energfa eolica solo se puede poner en funcionamiento de nuevo despues de realizar la verificacion, 5 pudiendose realizar basicamente la verificacion por un tecnico de servicio in situ o una inspeccion remota apropiada.
El objetivo segun la invencion se consigue igualmente mediante una instalacion de energfa eolica con las caractensticas de la reivindicacion 5. La instalacion de energfa eolica segun la invencion presenta un rotor regulado en velocidad de giro, una unidad de gestion del funcionamiento y un sistema de seguridad. Para la unidad de gestion 10 del funcionamiento esta definido un primer valor umbral (nci) para la velocidad de giro del rotor, con cuyo sobrepaso la unidad de gestion del funcionamiento desencadena un proceso de frenado del rotor. Para el sistema de seguridad estan definidos un segundo valor umbral (nsi), con cuyo sobrepaso el sistema de seguridad desencadena un frenado del rotor, pero solo cuando la unidad de gestion del funcionamiento no ha desencadenado un frenado del rotor. Si el sistema de seguridad constata, al sobrepasarse el segundo valor umbral (nsi), que la unidad de gestion del 15 funcionamiento ya ha iniciado un proceso de frenado, el proceso de frenado no se desencadena por parte del sistema de seguridad. Segun se ha explicado ya en el procedimiento segun la invencion, en la instalacion de energfa eolica se garantiza que, al sobrepasarse un segundo valor umbral (nsi), se desencadena el proceso de frenado, por la unidad de gestion del funcionamiento en el caso del primer valor umbral nci o por el sistema de seguridad en el caso del segundo valor umbral nsi. La instalacion de energfa eolica segun la invencion se puede disenar por 20 consiguiente para la velocidad de giro del segundo valor umbral (nsi), definiendo el segundo valor umbral (nsi) la condicion de carga desde la que se inicia el proceso de frenado en el caso de unidad de gestion del funcionamiento defectuosa.
Segun la invencion para el sistema de seguridad se define adicionalmente un tercer valor umbral (ns2), con cuyo 25 sobrepaso el sistema de seguridad desencadena un frenado del rotor, siendo el tercer valor umbral (ns2) mayor que el segundo valor umbral (nsi) y por consiguiente tambien mayor que el primer valor umbral (nci). Segun se ha explicado ya en el procedimiento segun la invencion, al sobrepasarse el tercer valor umbral (ns2) se realiza un desencadenamiento no condicionado del sistema de seguridad, mientras que al sobrepasarse el segundo valor umbral (nsi) se realiza segun la invencion un desencadenamiento condicionado del sistema de seguridad cuando la 30 unidad de gestion del funcionamiento no ha desencadenado el proceso de frenado.
En una configuracion preferida, para el frenado del rotor esta prevista una unidad de control y/o regulacion, que esta conectada de forma bidireccional con el sistema de seguridad, recibiendo la unidad de control y/o regulacion una senal de frenado del sistema de seguridad desencadenado y recibiendo el sistema de seguridad la senal de frenado 35 de la unidad de control y/o regulacion. De este modo se garantiza que una senal de frenado aplicada en la unidad de control y/o regulacion siempre esta aplicada igualmente en el sistema de seguridad. En una configuracion alternativa, igualmente preferida, la unidad de gestion del funcionamiento esta conectada con el sistema de seguridad y aplica una senal de frenado para la unidad de control y/o regulacion siempre tambien en el sistema de seguridad.
40
Preferiblemente la unidad de control y/o regulacion presenta un dispositivo de regulacion de la pala de rotor que regula el angulo de paso de pala para al menos una pala de rotor.
La invencion se explica mas en detalle a continuacion mediante algunos ejemplos de realizacion.
45
la fig. i muestra en una vista de bloques esquematica la unidad de gestion del funcionamiento y el sistema de seguridad de una instalacion de energfa eolica regulada en velocidad de giro segun la invencion,
la fig. 2 muestra en una vista de bloques esquematica la unidad de gestion del funcionamiento y el sistema de 50 seguridad de una instalacion de energfa eolica regulada en velocidad de giro en una configuracion alternativa,
la fig. 3 muestra en una vista de bloques esquematica la unidad de gestion del funcionamiento y el sistema de seguridad de una instalacion de energfa eolica regulada en velocidad de giro segun el estado de la tecnica,
55 la fig. 4 muestra el desarrollo de la velocidad de giro respecto al tiempo con una rafaga de 50 anos segun el estado de la tecnica,
la fig. 5 muestra, como en la fig. 4, el desarrollo de la velocidad de giro respecto al tiempo en una rafaga de 50 anos, cuando el sistema de seguridad segun la invencion reconoce un frenado mediante la unidad de gestion del
funcionamiento y no se desencadena,
la fig. 6 muestra el desarrollo de la velocidad de giro respecto al tiempo segun el estado de la tecnica, cuando se produce un fallo en la unidad de gestion del funcionamiento, que conduce a un ascenso de la velocidad de giro y el 5 sistema de seguridad desencadena el frenado,
la fig. 7 muestra el desarrollo de la velocidad de giro respecto al tiempo, cuando se produce un error en la unidad de gestion del funcionamiento que conduce a un ascenso de la velocidad de giro y segun la invencion el sistema de seguridad desencadena el frenado, y
10
la fig. 8 muestra el desarrollo de la velocidad de giro respecto al tiempo en una rafaga de 50 anos, cuando pese al frenado desencadenado por la unidad de gestion del funcionamiento se desencadena el sistema de seguridad.
La fig. 1 muestra en una vista de bloques esquematica la estructura y las rutas de datos para la unidad de gestion 15 del funcionamiento 14 y el sistema de seguridad 16. Una unidad sensora 10 detecta la velocidad de giro que aparece en el arbol de rotor. La velocidad de giro se transfiere a traves de la lmea de datos 12 a la unidad de gestion del funcionamiento 14 y el sistema de seguridad 16. La unidad de gestion del funcionamiento 14 compara el valor aplicado a traves de la lmea de datos 12 para la velocidad de giro con un primer valor umbral nc1, que define la velocidad de giro maxima para la instalacion de energfa eolica. A traves de un bus de datos 18 la unidad de gestion 20 del funcionamiento 14 deja una senal de frenado para la unidad actuadora 20. La unidad actuadora 20 es un dispositivo para el ajuste del angulo de paso de pala, con el que se puede girar la pala de rotor alrededor de su eje longitudinal, a fin de absorber mas o menos par de fuerzas del viento. En paralelo al bus de datos 18, desde la unidad de gestion del funcionamiento 14 a la unidad actuadora 20 esta prevista una lmea 22 a traves de la que se le puede dar una senal de tension a la unidad actuadora 20. La senal de tension aplicada a traves de la lmea 22 a la 25 unidad actuadora 20 desencadena independientemente de los datos aplicados a traves del bus de datos una regulacion de la pala de rotor a su posicion de bandera. Las senales se procesan dentro de la unidad actuadora 20, de modo que una senal de tension aplicada a traves de la lmea 22 siempre es de orden superior a los datos del bus de datos 18.
30 En el sistema de seguridad 16 esta aplicada igualmente una velocidad de giro del arbol de rotor medida por la unidad sensora 10 a traves de la lmea de datos 12. El sistema de seguridad 16 compara el valor de velocidad de giro aplicado con el segundo valor umbral ns1 y tambien lo puede comparar con el tercer valor umbral ns2, segun se describe a continuacion todavfa en detalle. El sistema de seguridad 16 desencadena una senal de tension que esta aplicada en la unidad actuadora 20 a traves de la lmea de conexion 24 y la lmea 22, a fin de desencadenar el 35 proceso de frenado. Simultaneamente esta prevista otra lmea 26, que conecta la lmea 22 con el sistema de seguridad 16, de modo que el sistema de seguridad puede constatar si por la unidad de gestion del funcionamiento 14 ya se ha aplicado una senal de frenado en la unidad actuadora 20 a traves de la lmea de datos 22. La unidad de gestion del funcionamiento 14 y el sistema de seguridad 16 estan conectados directamente entre sf a traves de las lmeas 22 y 26. Desde el punto 25 el sistema de seguridad 16 puede garantizar la senal de frenado a traves de la 40 lmea de senal 22 independientemente de la unidad de gestion del funcionamiento 14.
La fig. 2 muestra una configuracion alternativa para la conexion de la unidad de gestion del funcionamiento 14 y el sistema de seguridad 16 con la unidad actuadora 20, en la que la unidad de gestion del funcionamiento 14 y el sistema de seguridad 16 estan conectados entre sf a traves de la unidad actuadora 20. La unidad de gestion del 45 funcionamiento 14 puede aplicar una senal de frenado a la unidad actuadora 20 a traves de un bus de datos 18. El sistema de seguridad 16 puede aplicar igualmente una senal de frenado en la unidad actuadora 20 a traves de su lmea 24, teniendo siempre prioridad la senal aplicada a traves del sistema de seguridad 16 y la lmea 24 en la unida actuadora 20 sobre una senal aplicada a traves del bus de datos 18. Para poner a disposicion del sistema se seguridad 16 la informacion de que en la unidad actuadora 20 ya se aplica una senal de frenado, esta prevista una 50 lmea de datos 28 que conecta la unidad actuadora 20 con el sistema de seguridad 16.
La fig. 3 muestra en una vista esquematica la interconexion conocida en el estado de la tecnica entre la unidad de gestion del procedimiento 14 y el sistema de seguridad 16. Luego la unidad de gestion del funcionamiento 14 aplica una senal de frenado en la unidad actuadora 20 a traves del bus de datos 18. A traves de la lmea 22, la unidad de 55 gestion del funcionamiento 14 aplica una senal de tension en la unidad actuadora 20 que desencadena un proceso de frenado. El sistema de seguridad 16 puede aplicar igualmente una senal de tension en la unidad actuadora 20 a traves de la lmea de conexion 24 para desencadenar asf el proceso de frenado.
El procedimiento segun la invencion se describe mas en detalle a continuacion mediante la fig. 4 a 6.
La fig. 4 muestra el desarrollo de la velocidad de giro respecto al tiempo, estando representados los valores umbral ns y nc1 a modo de ejemplo. En la fig. 4 se explica un procedimiento convencional segun el estado de la tecnica en el ejemplo de una rafaga de 50 anos. En la fig. 4 se puede reconocer que el desarrollo temporal de la velocidad de giro 5 sobrepasa el valor umbral nci en el instante ti. Segun se puede reconocer en el desarrollo temporal 32 de la senal de frenado de la unidad de gestion del funcionamiento, la unidad de gestion del funcionamiento desencadena una senal de frenado en el instante ti. Dado que la velocidad del viento 34 aumenta aun mas claramente despues del instante ti, la velocidad de giro 30 aumenta por encima del valor umbral ns pese al proceso de frenado iniciado. El sistema de seguridad se desencadena, al sobrepasarse el valor umbral ns en el instante t2, lo que esta representado por el
10 desarrollo de la senal de frenado del sistema de seguridad 36 en la fig. 4d.
La fig. 5 muestra el escenario de una rafaga de 50 anos, segun esta representado tambien en la fig. 4, no obstante, en el procedimiento segun la invencion. El valor nci en la fig. 5b se corresponde con el valor umbral nci en la fig. 4b. Aqu en el instante ti se desencadena el proceso de frenado por la unidad de gestion del funcionamiento, segun se i5 puede reconocer en la curva 32 en la fig. 5 c. La velocidad de giro 30 en la fig. 5 b sobrepasa a continuacion el segundo valor umbral nsi en el procedimiento segun la invencion. En este instante el sistema de seguridad verifica si ya se ha desencadenado el proceso de frenado. Dado que en el ejemplo representado el proceso de frenado ya se ha desencadenado en el instante ti, al sobrepasarse el valor umbral nsi no se realiza un desencadenamiento del sistema de seguridad. La velocidad de giro asciende aun mas en el ejemplo en la fig. 5b y no alcanza el valor umbral 20 ns2, de modo que no se realiza un desencadenamiento del sistema de seguridad. El desarrollo correspondiente de la senal de frenado del sistema de seguridad 36 en la figura 5 d permanece por consiguiente plano y no muestra una senal. Una comparacion de las fig. 4 y 5 clarifica que en el procedimiento segun la invencion se evita un desencadenamiento innecesario del sistema de seguridad. Mediante el uso de dos valores umbral para el sistema de seguridad es posible poner mas elevado el valor umbral ns2, con el que se realiza el desencadenamiento no
25 condicionado del sistema de seguridad, que en procedimientos convencionales donde el valor umbral se debe poner
mas bajo para el desencadenamiento del sistema de seguridad ns. La posibilidad de poner mas elevado ns2 que en procedimientos convencionales, se deduce directamente de la reflexion de que, incluso en el caso de que la unidad de gestion del funcionamiento funcione de manera defectuosa, mediante el valor umbral nsi ya se garantiza un frenado temprano del rotor. Por ello el valor umbral ns2 se puede poner mas elevado que en sistemas 30 convencionales. En sistemas convencionales la fijacion del valor umbral para la intervencion del sistema de seguridad se realiza comparablemente antes que en el procedimiento segun la invencion, dado que tambien para el caso del fallo de la unidad de gestion del funcionamiento se debe garantizar que se desencadene un proceso de frenado. Pero esto ya se garantiza en el procedimiento segun la invencion por el bajo de los dos valores umbral del sistema de seguridad.
35
La fig. 6 muestra el procedimiento convencional en el caso de un error en la unidad de gestion del funcionamiento, que conduce a un aumento de la velocidad de giro. En esta situacion se ha asumido que aparece un error 38 (fig. 6) en la unidad de gestion del funcionamiento en el instante ti, de modo que no se ejecuta una senal de frenado por la unidad de gestion del funcionamiento (fig. 6c). A continuacion asciende la velocidad de giro 46, sobrepasandose el 40 valor umbral ns en el instante t3 y desencadenando el sistema de seguridad (fig. 6d). En el sistema de seguridad segun la invencion segun la fig. 7, el sistema de seguridad constante en el instante t2 que la velocidad de giro ha ascendido y no se ha generado una senal de frenado 42 por la unidad de gestion del funcionamiento (fig. 7c). En el instante t2 la velocidad de giro 47 sobrepasa el valor umbral nsi, que es menor que el valor umbral ns de la fig. 6. El sistema de seguridad desencadena por consiguiente en el instante t2 la senal de frenado 40, de modo que la 45 velocidad de giro de la instalacion de energfa eolica adopta el desarrollo representado con 47 (fig. 7d). En la fig. 7a tambien esta representado el desarrollo de la velocidad de giro 46 de la fig. 6 solo para la comparacion. El sistema de seguridad convencional solo constata en el instante t3, que ha sobrepasado un valor umbral ns y solo desencadena la senal de frenado en el instante t3. De este modo la velocidad de giro adopta el desarrollo representado con la 46. Dado que el error de la unidad de gestion del funcionamiento se ha reconocido mas tardes 50 (t3 > t2), la instalacion de energfa eolica se ha expuesto a solicitaciones mayores dado que aparece un mayor valor de velocidad de giro 46 que en el sistema de seguridad segun la invencion.
La fig. 8 muestra el desarrollo temporal de la velocidad de giro 60 al aparecer una rafaga 64, que es mas intensa que una rafaga de 50 anos. En este escenario se supone que la unidad de gestion del funcionamiento trabaja 55 debidamente y por ello al sobrepasarse el valor umbral nci desencadena en el instante ti una senal de tension 62 (fig. 8c). Luego la velocidad de giro 60 sobrepasa el valor umbral nsi y el sistema de seguridad constata que ya se ha generado una senal de frenado 62 y no desencadena el proceso de frenado. A continuacion con la rafaga 64 la velocidad de giro 60 sobrepasa el segundo valor umbral ns2 del sistema de seguridad en el instante t2. En este instante se desencadena la senal de frenado 66 del sistema de seguridad (fig. 8d), aunque la senal de frenado 62 ya
esta aplicada en el dispositivo de regulacion de la pala de rotor. De este modo se puede garantizar que la instalacion de ene^a eolica se debe inspeccionar tras la aparicion de una rafaga tan fuerte antes de que se ponga de nuevo en funcionamiento.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para el funcionamiento de una instalacion de ene^a eolica con un rotor regulado en
    velocidad de giro, una unidad de gestion del funcionamiento (14) y un sistema de seguridad (16) para el frenado del 5 rotor, que presenta las siguientes etapas del procedimiento:
    - desencadenamiento de un proceso de frenado para el rotor de la instalacion de energfa eolica por la unidad de gestion del funcionamiento (14) cuando la velocidad de giro del rotor sobrepasa un primer valor umbral (nci),
    - desencadenamiento del sistema de seguridad (16) para el frenado del rotor cuando la velocidad de giro del rotor 10 sobrepasa un segundo valor umbral (ns1) y solo cuando la unidad de gestion del funcionamiento (14) no ha iniciado
    un proceso de frenado, en el que el segundo valor umbral (ns1) es mayor que el primer valor umbral (n^) y
    - desencadenamiento del sistema de seguridad (16) cuando la velocidad de giro del rotor sobrepasa un tercer valor umbral (ns2), en el que el tercer valor umbral (ns2) es mayor que el segundo valor umbral (ns1).
    15 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la unidad de gestion del
    funcionamiento (14) y el sistema de seguridad (16) para el frenado del rotor excitan un dispositivo de ajuste de la pala de rotor en al menos una pala de rotor.
  2. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque para el frenado, la 20 unidad de gestion del funcionamiento (14) disminuye la velocidad de giro del rotor.
  3. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque para el frenado, el sistema de seguridad (16) disminuye la velocidad de giro del rotor hasta la detencion del rotor.
    25 5. Instalacion de energfa eolica con un rotor regulado en velocidad de giro, una unidad de gestion del
    funcionamiento (14) y un sistema de seguridad (16) para el frenado del rotor, en la que para la unidad de gestion del funcionamiento (14) esta definido un primer valor umbral (n^) para la velocidad de giro del rotor, con cuyo sobrepaso la unidad de gestion del funcionamiento (14) desencadena un proceso de frenado del rotor,
    30 en la que
    para el sistema de seguridad (16) estan definidos un segundo valor umbral (ns1) y un tercer valor umbral (ns2), en la que el tercer valor umbral (ns2) es mayor que el segundo valor umbral (ns1), cuyo valor es mayor que el primer valor umbral (n^), y el sistema de seguridad (16) solo se desencadena para valores de velocidad de giro mayores que el 35 segundo valor umbral (ns1), pero no mayores que el tercer valor umbral (ns2), luego cuando la unidad de gestion del funcionamiento (14) no ha desencadenado un frenado del rotor y el sistema de seguridad (16) desencadena un frenado del rotor cuando se ha sobrepasado el tercer valor de consigna (ns2).
  4. 6. Instalacion de energfa eolica segun la reivindicacion 5, caracterizada porque una unidad de control
    40 y/o regulacion (20) prevista para el frenado del rotor esta conectada de forma bidireccional con el sistema de seguridad (16), recibiendo la unidad de control y/o regulacion (20) una senal de frenado del sistema de seguridad (16) desencadenado y recibiendo el sistema de seguridad (16) la senal de frenado de la unidad de control y/o regulacion (20).
    45 7. Instalacion de energfa eolica segun la reivindicacion 6, caracterizada porque la unidad de control y/o
    regulacion (20) presenta un dispositivo de regulacion de la pala de rotor, que regula el angulo de paso de la pala de rotor para al menos una pala de rotor.
  5. 8. Instalacion de energfa eolica segun una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque la unidad
    50 de gestion del funcionamiento (14) esta conectada con el sistema de seguridad (16) y una senal de frenado de la unidad de gestion del funcionamiento (14) esta aplicada en este.
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