ES2622135T3

ES2622135T3 - Aerogenerador con regulación de sistema invertido y procedimiento de utilización

Info

Publication number: ES2622135T3
Application number: ES07856198.2T
Authority: ES
Inventors: Jens Fortmann; Heinz-Hermann Letas
Original assignee: Senvion GmbH
Current assignee: Senvion GmbH
Priority date: 2006-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2027-11-20
Also published as: WO2008061698A3; DK2102495T3; EP2102495A2; CN101600880A; US8390138B2; US20100052322A1; DE102006054870A1; WO2008061698A2; CA2670490C; CA2670490A1; CN101600880B; IN2009CN03522A; EP2102495B1

Abstract

Aerogenerador con un generador (4) accionado mediante un rotor (2) que genera de forma polifásica potencia eléctrica para la alimentación en una red (99), con un convertidor (5) que se conecta al generador (4) y a la red (99), y con un control (6, 7) que actúa conjuntamente con el convertidor (5) y que comprende una regulación del sistema invertido (74), caracterizado por que la regulación del sistema invertido (74) presenta un módulo de control de fases (75) configurado para determinar una magnitud eléctrica del sistema invertido específica para las fases y para llevar a cabo en el sistema invertido una distribución en componente activo y componente reactivo, de manera que la regulación en el sistema invertido sea específica para las fases.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

DESCRIPCION

Aerogenerador con regulacion de sistema invertido y procedimiento de utilizacion

La invencion se refiere a un aerogenerador con un rotor, un generador polifasico, un convertidor conectado al generador y a una red, y un dispositivo de control que interactua con el convertidor y que comprende una regulacion de sistema invertido, asf como a un parque eolico correspondiente y a un procedimiento de utilizacion.

En muchas redes de distribucion, los aerogeneradores generan una parte considerable de la potencia. Ademas de una generacion de energfa regenerativa y de un suministro descentrado de la potencia activa, estos tienen la ventaja de que los aerogeneradores modernos tambien pueden poner a disposicion potencia reactiva de forma descentrada para el apoyo de la red en caso de fallo. Asf puede reaccionarse de forma eficaz a fallos de red simetricos. Sin embargo, pueden aparecer dificultades en caso de fallos de red asimetricos. Por lo tanto, pueden producirse oscilaciones en el tramo de accionamiento del aerogenerador. Tales oscilaciones cargan el sistema de rotor generador y aumentan el riesgo de parada de un aerogenerador. Vease, por ejemplo, el documento DE 32 06 598 A1.

Se ha propuesto contrarrestar las oscilaciones del par de giro provocadas por fallos de red asimetricos por medio de una asf llamada regulacion de sistema invertido. Una regulacion de este tipo se ha descrito en el artfculo "Transient Performance of Voltage Source Converter under Unbalanced Voltage Dips" de Magueed, F. y otros. Un sistema invertido se forma en coordenadas d, q de rotacion directa, de manera que se convierta en una senal igual. Las asimetnas de corriente que se producen en el generador pueden compensarse mediante suma y transformacion inversa. Asf se reducen las oscilaciones del par de giro. No obstante, este procedimiento tiene en concreto el inconveniente de que como reaccion se producen mayores asimetnas de tension. Por lo tanto, la red se carga en este sentido con una asimetna adicional.

Ciertamente para solventar este inconveniente se conoce la posibilidad de prever en la red alternadores sincronicos. Sin embargo esta solucion conlleva costes adicionales.

La invencion se basa en la tarea de mejorar en este aspecto los aerogeneradores del tipo mencionado al principio, reduciendo las reacciones perjudiciales en la red en caso de fallos de red asimetricos.

La solucion segun la invencion se basa en las caractensticas de las reivindicaciones independientes. Otros perfeccionamientos ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes.

En un aerogenerador con un generador accionado mediante un rotor que genera una potencia electrica polifasica para su aportacion a una red, con un convertidor que se conecta al generador y a la red y que comprende un dispositivo de control, que interactua con el convertidor, y una regulacion de sistema invertido, se preve segun la invencion que la regulacion de sistema invertido presente un modulo de control de fase configurado para determinar una magnitud electrica del sistema invertido de forma espedfica para las fases.

La invencion se basa en la idea de permitir una regulacion de partes asimetricas en la red, de modo que se lleve a cabo un reparto espedfico para las fases en un sistema directo y en un sistema invertido. Por consiguiente, la invencion aprovecha el hecho conocido de que es posible describir una red polifasica real a traves de un sistema con coordenadas de giro directo de forma sincronica (sistema directo), de un sistema de rotacion opuesta (sistema invertido) y de un sistema homopolar. Los transformadores utilizados habitualmente no transmiten este ultimo, de manera que es suficiente con considerar el sistema directo y el sistema invertido. En el sistema directo sincronicamente giratorio con el indicador de fase, las partes simetricas de la corriente y la tension se representan en la red como partes iguales y las partes asimetricas se representan como componentes con doble frecuencia de red (es decir, en caso de una frecuencia de red de 50 Hz como un componente de 100 Hz). En lo sucesivo, este componente se denomina de forma abreviada componente de 100 Hz. De forma correspondiente, en el sistema invertido las partes asimetricas se representan como una parte igual y las partes simetricas como componente de 100 Hz.

La parte esencial de la invencion consiste en el conocimiento de prever una regulacion espedfica para las fases en el sistema invertido. La consideracion de la fase permite realizar en el sistema invertido una division en componente activo y componente reactivo. En este caso, el componente activo en el sistema invertido quiere decir, analogamente al sistema directo, una potencia o una corriente de igual fase que el sistema invertido. De forma correspondiente, por componente reactivo en el sistema invertido se entiende una potencia o una corriente de fase opuesta al sistema invertido. De este modo se permite prever la corriente disponible en el aerogenerador (que en la mayona de los casos esta limitada por lfmites termicos de los componentes portadores de corriente) segun la situacion de servicio para la potencia activa o la potencia reactiva en el sistema invertido. Por lo tanto, con la regulacion del sistema invertido espedfica para las fases tambien puede aprovecharse optimamente la corriente precisamente en condiciones de red asimetricas en el sentido de una estabilizacion de la red. En tal caso los alternadores sincronicos para el mantenimiento de la estabilidad en la red ya no son necesarios o solo en menor medida.

En la regulacion de aerogeneradores se conoce en principio una consideracion separada del sistema activo y reactivo, no obstante limitada a condiciones simetricas en la red (es decir, en el sistema directo de acuerdo con la terminologfa aqrn empleada). En relacion con las condiciones asimetricas ciertamente se ha propuesto prever una regulacion de sistema invertido (Saccomando, G. y otros: "Control and Operation of Grid-connected Voltage Source

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

Converter Under Grid Disturbances in Variable-speed Wind Turbines"), no obstante esta regulacion se realiza completamente de forma no espedfica para las fases. Solo sirve para reducir las corrientes de compensacion asimetricas provocadas por una red asimetrica en el generador.

La regulacion se realiza convenientemente de manera que, durante el funcionamiento normal del aerogenerador (es decir, sin fallos de red) se reduzca principalmente el componente activo del sistema invertido y concretamente con preferencia si es posible a un valor de cero. Por medio de un componente activo lo mas reducido posible en el sistema invertido se consigue reducir o evitar las oscilaciones del par de giro del sistema de generador y rotor resultantes de asimetnas en la red. De este modo se pueden contrarrestar eficazmente las cargas mecanicas considerables que se producen normalmente en caso de asimetnas en la red.

Ademas la regulacion se realiza convenientemente de modo que el componente reactivo de la corriente del sistema invertido se ajuste a un valor diferente de cero. En este caso se ajusta para el componente reactivo preferiblemente un valor teorico lo mas elevado posible, en especial la corriente maxima admisible para el aerogenerador o la red. Por lo tanto, al contrario que en la regulacion del componente activo, no se ajusta precisamente a un valor lo mas reducido posible, sino que se pretende un objetivo de regulacion totalmente diferente. Debido a que la regulacion en el sistema invertido es, segun la invencion, espedfico para las fases, solo se permite en general prever distintas regulaciones para el componente activo y el componente reactivo.

La regulacion en el sistema directo se puede prever de un modo convencional. Sin embargo, en una forma de realizacion preferida de la invencion tambien se puede prever un modulo Crossover configurado para enlazar la regulacion del sistema invertido con la del sistema directo. Puede preverse que en caso de una carga elevada del aerogenerador y, por lo tanto, de corrientes intensas, se reduzcan el componente reactivo y el componente activo de la corriente en el sistema invertido, o incluso que ya no se aporte ninguna corriente de sistema invertido. De este modo es posible evitar una sobrecarga de los componentes portadores de corriente del aerogenerador precisamente en caso de carga elevada. En caso de un viento fuerte puede aprovecharse completamente la potencia del aerogenerador mientras que en caso de un viento mas debil se aporta, segun la invencion, corriente a la red a traves del sistema invertido para la estabilizacion. Preferiblemente se preve con esta finalidad un dispositivo de observacion de potencia que actua conjuntamente con la regulacion espedfica para las fases del sistema invertido. El mismo se configura para determinar el estado de carga respectivo del aerogenerador y para determinar la reserva de corriente disponible para la regulacion a traves del sistema invertido. Ventajosamente se preve que la regulacion del sistema invertido solo se limite de forma temporal y en concreto especialmente en situaciones de revoluciones de rotor elevadas. Asf puede evitarse una sobrecarga del convertidor del aerogenerador como consecuencia de una sobrecorriente o sobretension en el circuito intermedio. Ademas es posible preestablecer convenientemente un umbral lfmite por debajo del cual se toleren las asimetnas y que no se ajuste a traves de la regulacion del sistema invertido. Con esta finalidad puede preverse un conmutador de valor umbral que puede integrarse ventajosamente en el dispositivo de observacion de potencia.

La regulacion se realiza ademas convenientemente de modo que, en caso de un fallo de red como, por ejemplo, de una cafda de tension asimetrica en la red, se ajuste en el sistema invertido preferentemente el componente reactivo. De esta forma es posible contrarrestar la asimetna de tension. Puede preverse que en caso de fallo solo se ajuste en el sistema invertido el componente reactivo. No obstante resulta preferible prever un modulo de ponderacion para la regulacion del sistema invertido. Con esta finalidad, el mismo se configura para, en caso de fallos de red en dependencia del tipo y la gravedad del fallo de red, especialmente de la asimetna de tension, repartir la corriente disponible en los componentes activos y los componentes reactivos del sistema invertido. Resulta especialmente preferible si el modulo de ponderacion se configura adicionalmente de manera que tambien se incluyan los componentes activos y los componente reactivos del sistema directo. Puede preverse un modulo de prioridad que, en funcion de la carga del aerogenerador y de la situacion del fallo de red de la regulacion del sistema invertido y en su caso tambien de la del sistema directo, preestablezca prioridades de regulacion.

Durante el servicio normal resulta oportuno en principio alimentar la mayor cantidad posible de corriente activa en el sistema directo; las especificaciones de valores de grna de la regulacion se realizan aqrn preferiblemente por medio de la regulacion de momentos conocida o de la regulacion de potencia del aerogenerador, en su caso adaptadas a las especificaciones electricas de la red electrica conectada. La corriente reactiva en el sistema directo se determina en dependencia de la corriente activa alimentada o conforme a la regulacion de tension de la red. En este sentido la regulacion es en sf conocida. Con la siguiente prioridad se calcula un componente activo para la corriente en el sistema invertido por medio de la regulacion del sistema invertido espedfica para las fases segun la invencion. De este modo se consigue una reduccion de las oscilaciones, especialmente para el generador y/o el circuito intermedio del convertidor. Siempre que sea necesario o se desee, es posible determinar con una prioridad subordinada un componente reactivo del sistema invertido, a fin de reducir las tensiones asimetricas que eventualmente se produzcan. Si, por el contrario, se detecta en la red una situacion de fallo, el modulo de prioridad preestablece prioridades modificadas. En este caso, en dependencia del fallo de red y del punto de servicio actual, el modulo de prioridad puede diferenciar entre la preferencia de la estabilizacion de red o el cuidado de la instalacion. Si el modulo de prioridad preestablece una estabilizacion de la red, se alimenta prioritariamente corriente reactiva en el sistema directo y el sistema invertido, conforme a la parte simetrica y asimetrica de la tension que se produce. Siempre que el modulo de prioridad preestablezca un cuidado de la instalacion, se alimenta prioritariamente corriente activa en el sistema directo para poder regular las oscilaciones en la barra de traccion y/o las variaciones de las revoluciones. A continuacion, las reservas de regulacion restantes pueden ponerse a disposicion del otro sistema respectivo. Con

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

esta finalidad puede preverse un modulo de distribucion especial que, en funcion de la corriente disponible y de la reserva de potencia, determine la proporcion de las corrientes activas y reactivas en el sistema directo respecto a las del sistema invertido. El modulo de distribucion puede configurarse de forma dinamica o puede implementarse una estatica, por ejemplo, en forma de una tabla.

El control del aerogenerador contiene preferiblemente un modelo del recorrido a regular. Para la regulacion del sistema invertido espedfica para las fases se implementa ventajosamente un modelo de recorrido propio especialmente del generador. Se ha demostrado que las caractensticas fundamentales especialmente del rotor del generador presentan una dependencia de la frecuencia considerable que puede tenerse en cuenta de forma optima mediante un modelo de recorrido propio en especial con respecto a la oscilacion de 100 Hz.

La invencion se refiere ademas a un parque eolico en el que se realiza una regulacion espedfica para las fases en el sistema invertido de forma descentrada en uno o varios aerogeneradores o en el que la misma se preve en un dispositivo de control central (parque maestro).

Por otra parte, la invencion se refiere a un procedimiento correspondiente para la utilizacion de un aerogenerador y/o de un parque eolico. Para la explicacion se hace referencia a las realizaciones de arriba que tambien se aplican analogamente al procedimiento.

La invencion se explica a continuacion por medio de un ejemplo de realizacion ventajoso con respecto al dibujo adjunto. Se muestra en la:

Figura 1 una vista esquematica de un aerogenerador segun la invencion;

Figura 2 una vista esquematica de un parque eolico segun la invencion;

Figura 3 una vista en bloque del control de convertidor con la regulacion de sistema invertido; y Figura 4 una vista en detalle de la estructura de la regulacion segun la figura 3.

En la figura 1 se representa un aerogenerador 1 segun un ejemplo de realizacion de la invencion. Este comprende una caja de maquina 11 dispuesta de forma giratoria en una torre 10, en cuya cara frontal se dispone de forma giratoria un rotor 2. Este acciona, a traves de un arbol de rotor 3, un generador 4 que en el ejemplo de realizacion representado se realiza como alternador asincronico con doble alimentacion. El generador se conecta con su estator en lmeas de conexion 9 unidas a una red de distribucion 99 a traves de un transformador opcional. Se preve ademas un convertidor 5 a traves del cual el rotor del generador se conecta a las lmeas de conexion 9.

Se preve un control 6 que se configura para la gestion del servicio del aerogenerador. El mismo se conecta a los componentes del aerogenerador a traves de lmeas de senal no representadas en particular. El control 6 dispone de una interfaz de comunicacion, de manera que sea posible un control a distancia a traves de lmeas telefonicas o de datos. La interfaz de comunicacion sirve ademas para la comunicacion de un aerogenerador, instalado en un parque eolico, con un parque maestro 8. El control 6 sirve especialmente para el control del convertidor 5 y presenta para ello un modulo de control de convertidor 7. Probablemente no se representen modulos de compensacion externos existentes (por ejemplo, Statcom, SVC) que tambien se pueden instalar en el parque como fuentes de potencia reactiva.

Para la explicacion de la estructura y el funcionamiento del modulo de control del convertidor 7 se hace referencia especialmente a la figura 3. En las lmeas de conexion 9 que conducen a la red 99 se disponen sensores de medicion para la tension y la corriente. Los valores de medicion se aplican a las entradas del modulo de control del convertidor 7. Tambien se aplica a una entrada una senal para la fase © en la red 99 o en las lmeas de conexion 99. En un paso de entrada del modulo de control del convertidor 7 se lleva a cabo una transformacion de coordenadas en un sistema giratorio. Para ello se preven un bloque 71 para la transformacion de los valores de tension y un bloque 72 para la transformacion de los valores de corriente. La transformacion se realiza de un modo conocido en un sistema giratorio (sistema directo) de forma sincronica con la fase y en un sistema giratorio opuesto (sistema invertido). En este caso, las partes simetricas de tension y de corriente en el sistema directo se representan como partes iguales y las partes asimetricas como parte alterna con una frecuencia de acuerdo con el doble de la frecuencia de red (es decir, 100 Hz en redes de 50 Hz y 120 Hz en redes de 60 Hz). A continuacion esta parte alterna se denomina componente de 100 Hz. Las partes asimetricas de tension y corriente se representan en el sistema invertido como partes iguales y las partes simetricas como componentes de 100 Hz. Mediante filtros correspondientes (filtro de paso bajo, filtro de paso de banda, etc.) pueden filtrarse los componentes de 100 Hz. Por consiguiente, en la salida de los bloques solo se indican aun magnitudes iguales en el sistema directo y en el sistema invertido (remarcado por medio de las letras de referencia p o n) y concretamente como las asf llamadas coordenadas d, q. El bloque 71 indica los valores de tension en el sistema directo y en el sistema invertido y el bloque 72 indica los valores de corriente en el sistema directo y en el sistema invertido.

De las magnitudes para tension y corriente transmitidas al sistema de coordenadas d, q, la tension y los valores de corriente del sistema directo se aplican a un bloque de regulacion del sistema directo 73. El bloque de regulacion del sistema directo 73 corresponde en gran medida en su estructura y funcionamiento a la regulacion prevista en aerogeneradores convencionales sin regulacion de sistema invertido. Por lo tanto, no es necesaria una explicacion mas detallada. Los valores de tension y de corriente del sistema invertido se aplican a un bloque de regulacion del sistema invertido 74. Este comprende un modulo de fases 75 que proporciona una senal sobre la fase © en la red

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

para el bloque de regulacion del sistema invertido. Mas abajo se explican detalles sobre la realizacion del bloque de regulacion del sistema invertido 74.

En su salida, el bloque de regulacion del sistema invertido pone a disposicion senales de regulacion para componentes activos y componentes reactivos Iw_n y Ib_n de la corriente en el sistema invertido, asf como un valor para una corriente reactiva Ib_p en el sistema directo. Este ultimo actua conjuntamente con senales de salida del bloque de regulacion del sistema directo 73 realizado de un modo en sf conocido. Las senales de salida de ambos bloques de regulacion se transforman respectivamente por separado en un sistema de coordenadas bidimensional teniendo en cuenta la fase © en la red por medio de bloques de transformacion inversa 77, 78. En este sistema de coordenadas, los valores para el sistema directo y para el sistema invertido se suman en un elemento de adicion 79 y finalmente se convierten en el sistema trifasico a traves de otro bloque de conversion de coordenadas 80 y se aplican como senales de control al convertidor, mas concretamente a un modulador de duracion de impulsos 55 que controla el convertidor 5.

Para la explicacion adicional de los bloques de regulacion 73, 74 se hace referencia a la figura 4. Se representan adicionalmente entradas para una serie de senales teoricas y concretamente un valor teorico que actua como valor lfmite para el componente activo de la corriente en el sistema invertido (IwMax_n), un valor teorico para la potencia activa en el sistema directo (Ps_p), un valor teorico que actua como valor lfmite para la tension en el sistema invertido (UMax_n) y un valor teorico para la tension en el sistema directo (Us_p).

Los bloques de regulacion 73, 74 presentan respectivamente un nucleo de regulador 83, 84 que contiene respectivamente un modelo de recorrido. La realizacion separada para el sistema directo y el sistema invertido permite que para el sistema invertido se prevea otro modelo de recorrido en el nucleo del regulador 84 del sistema invertido que en el nucleo del regulador 83 del sistema directo. De este modo pueden considerarse especialmente estas diferencias entre el sistema directo y el sistema invertido como las que resultan, por ejemplo, de una resistencia de rotor del generador 4 dependiente de la frecuencia.

Ademas se preve un dispositivo de observacion de potencia 81. Este sirve para determinar valores lfmite aun admisibles para la corriente activa y la corriente reactiva en dependencia del estado de carga del aerogenerador, y en concreto convenientemente tanto para el sistema directo, como tambien para el sistema invertido. En el dispositivo de observacion de potencia 81 se preven entradas para la corriente reactiva en el sistema invertido Ib_n, para la corriente reactiva en el sistema directo Ib_p, asf como para el valor de tension en el sistema directo U_p. Ademas se preve una senal de valor lfmite para una corriente maxima admisible I_max. El dispositivo de observacion de potencia 81 determina a partir de la misma la potencia activa suministrada por el aerogenerador y calcula ademas valores lfmite para los componentes reactivos y los componentes activos en el sistema invertido, asf como en el sistema directo teniendo en cuenta la corriente maxima admisible I_max. Los valores lfmite se aplican a los modulos de limitacion correspondientes 85, 86, 87 y 88. Las senales de salida son componentes reactivos y activos en el sistema directo y en el sistema invertido Ib_p, Ib_n, Iw_p e Iw_n. El dispositivo de observacion de potencia 81 comprende ademas un conmutador de valor umbral que tolera asimetnas dentro de una banda de tension determinada AU y, en este sentido, desactiva la regulacion del sistema invertido.

A los nucleos del regulador 83, 84 se les asigna un modulo de prioridad 82. El mismo se configura para llevar a cabo una ponderacion de las partes de corriente en el sistema invertido y preferiblemente tambien en el sistema directo actuando conjuntamente con el dispositivo de observacion de potencia 81 y un detector de fallos de red 80.

En este caso, el funcionamiento es el siguiente:

Durante el funcionamiento normal del aerogenerador se pone a disposicion la maxima cantidad posible de corriente activa en el sistema directo. De este modo debe aportarse a la red 99 una medida maxima de potencia mejorada en funcion de las condiciones del viento respectivamente reinantes. El componente activo en el sistema invertido debe reducirse dentro de lo posible a cero, a fin de contrarrestar las oscilaciones de 100 Hz de la barra de traccion que resultan perjudiciales y solicitan el material. Por el contrario, el componente reactivo del sistema invertido debe ajustarse a un valor admisible maximo para el aerogenerador o la red 99. Gracias al dispositivo de observacion de potencia 81 puede preverse que las corrientes en el sistema invertido vanen en dependencia del estado de carga del aerogenerador. Asf se puede prever que, en caso de un viento fuerte y, por consiguiente, (al menos temporalmente) corrientes intensas en el sistema directo, solo se lleve a cabo una alimentacion reducida o incluso ninguna alimentacion del componente activo ni del componente reactivo en el sistema invertido. De esta forma es posible evitar, precisamente en penodos de tiempo con una carga elevada, una sobrecarga del convertidor 5, por ejemplo, como consecuencia de corrientes demasiado altas o de amplitudes de tension demasiado elevadas en el circuito intermedio del convertidor 5. Por lo tanto resulta la siguiente prioridad: la prioridad maxima corresponde a la alimentacion de corriente activa en el sistema directo y concretamente por regla general conforme a los datos de una regulacion de orden superior. La segunda prioridad maxima corresponde a la puesta a disposicion de corriente reactiva en el sistema directo para la regulacion de tension o la regulacion de frecuencia en la red 99. La tercera prioridad corresponde a la corriente activa en el sistema invertido, a fin de reducir oscilaciones. La corriente restante para el sistema invertido se calcula a partir de la diferencia entre la corriente en el sistema directo y la corriente maxima admisible. La cuarta prioridad corresponde finalmente a otra reduccion de la tension del sistema invertido. La cantidad de corriente reactiva en el sistema invertido disponible para la misma se determina a partir de la diferencia vectorial entre la corriente restante y su componente de corriente activa.

5

10

15

20

25

En caso de un fallo de red, que bien puede detectarse mediante el detector de fallos de red 80 o bien indicarse a traves de una senal correspondiente de un parque maestro o de una central del operador de red, se preve otra distribution de la corriente gracias al modulo de prioridad 82. En dependencia del fallo de red y del punto de servicio en ese momento, el modulo de prioridad 82 diferencia entre la prioridad de la estabilizacion de red o del cuidado de la instalacion. Siempre que el modulo de prioridad preestablezca un cuidado de la instalacion, se aporta prioritariamente corriente activa en el sistema directo para poder regular las oscilaciones en la barra de traction y/o las variaciones del numero de revoluciones. Si el modulo de prioridad preestablece una estabilizacion de red, se aporta prioritariamente corriente reactiva en el sistema directo y en el sistema invertido, segun el componente simetrico y asimetrico de la tension que se genera. Se lleva a cabo una ponderacion entre la corriente reactiva en el sistema directo Ib_p y la corriente reactiva en el sistema invertido Ib_n. Mientras que la primera actua en la red estabilizando la tension, la ultima se encarga de reducir las asimetrias de tension. La ponderacion puede realizarse por medio de una tabla, un diagrama caracteristico, un modelo de sistema o por medio de una formula. La proportion de corriente reactiva en el sistema directo respecto a la corriente reactiva en el sistema invertido se puede calcular como en el siguiente ejemplo (con magnitudes normalizadas)

/*_,= °>5'

/*_.=0,7

kl = ^

La distribucion de la corriente disponible en corriente reactiva en el sistema directo o corriente reactiva en el sistema invertido se realiza con

imagen1

i,

/,

2

b-P

h=hn =

b_P

kl

i=4,2~.p+i'

2

*_P

imagen2

De este modo puede conseguirse, en caso de fallo, tanto una buena estabilizacion en la red, como tambien una amortiguacion eficaz de la barra de traccion frente a oscilaciones de 100 Hz perjudiciales.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Aerogenerador con un generador (4) accionado mediante un rotor (2) que genera de forma polifasica potencia electrica para la alimentacion en una red (99), con un convertidor (5) que se conecta al generador (4) y a la red (99), y con un control (6, 7) que actua conjuntamente con el convertidor (5) y que comprende una regulacion del sistema invertido (74), caracterizado por que la regulacion del sistema invertido (74) presenta un modulo de control de fases (75) configurado para determinar una magnitud electrica del sistema invertido espedfica para las fases y para llevar a cabo en el sistema invertido una distribucion en componente activo y componente reactivo, de manera que la regulacion en el sistema invertido sea espedfica para las fases.
2. Aerogenerador segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la regulacion del sistema invertido (74) comprende un regulador de potencia activa.
3. Aerogenerador segun la reivindicacion 2, caracterizado por que el regulador de potencia activa de la regulacion del sistema invertido presenta una entrada de valor teorico a la que se aplica preferiblemente un valor igual a cero.
4. Aerogenerador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la regulacion del sistema invertido comprende un regulador de potencia reactiva.
5. Aerogenerador segun la reivindicacion 4, caracterizado por que el regulador de potencia reactiva presenta una entrada de valor teorico al que se aplica preferiblemente un valor distinto de cero.
6. Aerogenerador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se preve un dispositivo de observacion de potencia (81) configurado para determinar para la corriente una potencia disponible y/o una corriente disponible en dependencia de la carga del aerogenerador (1) y de un valor maximo admisible.
7. Aerogenerador segun la reivindicacion 6, caracterizado por que el dispositivo de observacion de potencia (81) se conecta con su salida a la entrada de valor teorico de la regulacion del sistema invertido (74), preferiblemente a su regulador de potencia reactiva.
8. Aerogenerador segun la reivindicacion 6 o 7, caracterizado por que se preve un modulo de limitacion (86, 88) configurado para limitar el componente activo y/o el componente reactivo de la corriente en el sistema invertido en funcion del dispositivo de observacion de potencia (81).
9. Aerogenerador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se preve un conmutador de valor umbral que actua sobre la regulacion del sistema invertido (74) de manera que se toleren asimetnas por debajo de un umbral que se puede preestablecer.
10. Aerogenerador segun la reivindicacion 9, caracterizado por que el conmutador de valor umbral se integra en el dispositivo de observacion de potencia (81) segun la reivindicacion 6.
11. Aerogenerador segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se preve un modulo Crossover (82) configurado para combinar la regulacion del sistema invertido con la del sistema directo.
12. Parque eolico con varios aerogeneradores (1) y con una regulacion de parque (8), presentando los aerogeneradores (1) respectivamente un generador (4) accionado mediante un rotor (2) que genera potencia electrica de forma polifasica para la alimentacion en una red, un convertidor (5) conectado al generador (4) y a la red (99), y un control (6, 7) que actua conjuntamente con el convertidor (5), caracterizado por que la regulacion del parque (8) presenta de forma descentrada o centrada una regulacion de sistema invertido con un modulo de control de fases (75) configurado para determinar una magnitud electrica del sistema invertido de forma espedfica para las fases y para llevar a cabo en el sistema invertido una division en componente activo y componente reactivo, de modo que la regulacion en el sistema invertido sea espedfica para las fases.
13. Parque eolico segun la reivindicacion 12, caracterizado por que la regulacion del sistema invertido se realiza de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 11.
14. Parque eolico segun la reivindicacion 12 o 13, caracterizado por que la regulacion del sistema invertido en el parque eolico se realiza incluyendo controladores de potencia reactiva externos.
15. Procedimiento para la regulacion de un aerogenerador con un generador (4) accionado mediante un rotor (2) que genera de forma polifasica potencia electrica para la alimentacion en una red (99), con un convertidor (5) que se conecta al generador (4) y a la red (99), y con un control (6, 7) que actua conjuntamente con el convertidor (5), con las siguientes fases

registro de la corriente y la tension para las fases de la red (99), transformacion en un sistema directo y en un sistema invertido, caracterizado por la regulacion espedfica para las fases en el sistema invertido.
16. Procedimiento segun la reivindicacion 15, caracterizado por la utilizacion de una regulacion de sistema invertido segun una de las reivindicaciones 2 a 11.