ES2638606T3 - Sistema de energía eólica marino - Google Patents
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Abstract
Sistema de energía eólica marino (2, 2.1, 2.2) con - una primera instalación de energía eólica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') y - al menos otra instalación de energía eólica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3'), estando prevista para la transmisión de una señal eléctrica, al menos una conexión eléctrica (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3') entre la primera instalación de energía eólica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') y la otra instalación de energía eólica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3'), - presentando la primera instalación de energía eólica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') al menos una primera instalación de determinación de parámetros (10) para determinar al menos un primer valor de parámetro de al menos un parámetro de la señal eléctrica, caracterizado por que - la otra instalación de energía eólica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') presenta al menos otra instalación de determinación de parámetros (10) para determinar al menos un valor de parámetro adicional del al menos un parámetro de la señal eléctrica, y - al menos una de las instalaciones de determinación de parámetros (10) está configurada para determinar una diferencia entre el primer valor de parámetro y el valor de parámetro adicional.
Description
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DESCRIPCION
Sistema de energfa eolica marino
La invencion se refiere a un sistema de energfa eolica marino con una primera instalacion de ene^a eolica marina y al menos otra instalacion de energfa eolica marina, estando prevista para la transmision de una senal electrica, al menos una conexion electrica entre la primera instalacion de energfa eolica marina y la otra instalacion de energfa eolica marina. La invencion se refiere ademas de ello, a una instalacion de energfa eolica marina para este sistema de energfa eolica marino y a un procedimiento para detectar una conexion electrica defectuosa entre una primera instalacion de energfa eolica marina y otra instalacion de energfa eolica marina.
La demanda de energfa de fuentes renovables aumenta continuamente. Una de las fuentes disponibles es en este caso la energfa eolica. Un aerogenerador transforma la energfa cinetica del aire mediante un rotor y un generador en energfa electrica.
Para maximizar la produccion de energfa, puede conformarse a partir de varios aerogeneradores un sistema de energfa eolica y los aerogeneradores pueden disponerse en zonas con una alta probabilidad e intensidad de viento. Son particularmente adecuadas las ubicaciones en mar abierto, llamadas tambien zonas marinas.
Los requisitos para los sistemas de energfa eolica marinos o parques de energfa eolica marinos se diferencian no obstante claramente de los requisitos para sistemas de energfa eolica en tierra firme. De esta manera, han de usarse como instalaciones de energfa eolica instalaciones de energfa eolica marinas especiales. Es en particular un deseo constante reducir el gran esfuerzo de mantenimiento y de mantencion debido a la ubicacion espacial en el mar y la diffcil accesibilidad que ello conlleva.
Un problema esencial en el caso de los sistemas de energfa eolica marinos es en este caso el mantenimiento y la supervision de una conexion electrica entre dos instalaciones de energfa eolica marinas. Normalmente se usa como conexion electrica un cable submarino para la transmision de la energfa electrica entre dos instalaciones de energfa eolica marinas. Este cable submarino se tiende desde una instalacion de energfa eolica marina hasta una instalacion de energfa eolica marina proxima o se dispone en el fondo marino.
A diferencia de cables terrestres, los cables submarinos estan expuestos no obstante a riesgos particulares y pueden quedar danados facilmente. De esta manera, una y otra vez fondean barcos a pesar de una prohibicion en la zona del sistema de energfa eolica marino. Debido al ancla de los barcos, los cables submarinos pueden quedar no obstante, danados. Puede ocurrir tambien, que un cable submarino no quede anclado suficientemente al fondo marino y quede suelto con el paso del tiempo. Para evitar otros danos en las instalaciones de energfa eolica marinas, es necesario detectar tambien danos mmimos rapidamente.
Del estado de la tecnica se conocen no obstante solo medidas, como una proteccion de tiempo de corriente maximo independiente (proteccion UMZ, del aleman unabhangiger Maximalstromzeitschutz), que no permiten una deteccion segura y rapida de una conexion electrica defectuosa en particular en el caso de danos reducidos y/o en el caso de corrientes de cortocircuito reducidas. En particular las corrientes de cortocircuito reducidas en comparacion con conexiones de sistema de energfa eolica en tierra firme dan lugar a problemas notables durante la supervision de conexiones electricas en el estado de la tecnica. El documento WO2009003508 muestra una central eolica segun el estado de la tecnica. La invencion se basa por lo tanto en la tarea de poner a disposicion un sistema de energfa eolica marino, el cual permita de manera sencilla una deteccion segura de conexiones electricas defectuosas entre dos instalaciones de energfa eolica marinas. La tarea se soluciona segun la invencion en un sistema de energfa eolica marino segun la reivindicacion 1. El sistema de energfa eolica marino comprende una primera instalacion de energfa eolica marina y al menos otra instalacion de energfa eolica marina, estando prevista para la transmision de una senal electrica, al menos una conexion electrica entre la primera instalacion de energfa eolica marina y la otra instalacion de energfa eolica marina, presentando la primera instalacion de energfa eolica marina al menos una primera instalacion de determinacion de parametros para determinar al menos un primer valor de parametro de al menos un parametro de la senal electrica, presentando la otra instalacion de energfa eolica marina al menos otra instalacion de determinacion de parametros para determinar al menos otro valor de parametro del al menos un parametro de la senal electrica y estando configurada al menos una de las instalaciones de determinacion de parametros para determinar una diferencia entre el primer valor de parametro y valor de parametro adicional.
A diferencia del estado de la tecnica se detecta segun la invencion una conexion electrica defectuosa entre dos instalaciones de energfa eolica marinas debido a que en ambos extremos de la conexion electrica se determina el correspondiente valor del mismo parametro electrico y se calcula la diferencia o la suma de los valores determinados.
El sistema de energfa eolica marino comprende al menos dos instalaciones de energfa eolica marinas unidas electricamente entre sf. En el caso de la conexion electrica puede tratarse de un cable, en particular de un cable marino. La conexion electrica esta prevista en particular para la transmision de la energfa electrica producida. Se entiende que el cable presenta una suficiente estabilidad frente a la corriente y a la tension para la transmision de una determinada cantidad de energfa.
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Cada instalacion de energfa eolica marina puede comprender al menos una instalacion de determinacion de parametros. Puede/pueden estar prevista/s por ejemplo, una o varias instalacion/instalaciones de medicion para medir uno o varios parametro electricos, como una corriente y/o una tension. Se entiende que puede estar previsto un medio de procesamiento (auxiliar) para derivar un parametro de un parametro medido.
Preferentemente puede detectarse al menos respectivamente el valor de corriente mediante la primera o la instalacion de determinacion de parametros adicional. A partir de los valores de corriente detectados puede conformarse la diferencia o la suma. Puede llevarse a cabo por ejemplo tambien, una operacion de comparacion. Mediante la determinacion de la diferencia entre la corriente alimentada por una instalacion de energfa eolica marina y la corriente recibida por la instalacion de energfa eolica marina adicional, puede deducirse de manera sencilla una conexion electrica defectuosa. Se da por ejemplo un dano de una conexion electrica, cuando la corriente alimentada a la conexion electrica se desvfa de la corriente recibida en el otro extremo de la conexion electrica.
La determinacion de la diferencia permite en particular tambien una deteccion segura y rapida de una conexion electrica defectuosa, cuando se dan solo corrientes de cortocircuito reducidas.
Segun una primera forma de realizacion del sistema de energfa eolica marino puede haber prevista al menos una instalacion de conmutacion para separar la al menos una conexion electrica. Puede haber configurada al menos una instalacion de determinacion de parametros para la comparacion de la diferencia determinada con una diferencia predeterminable. Preferentemente todas las instalaciones de determinacion de parametros pueden estar configuradas para determinar la diferencia y/o para comparar la diferencia determinada con una diferencia predeterminable. La instalacion de determinacion de parametros puede estar configurada ademas de ello para controlar, al superarse la diferencia predeterminable, la al menos una instalacion de conmutacion, de tal manera que la conexion electrica entre la primera instalacion de energfa eolica marina y la instalacion de energfa eolica marina adicional se separa. Para evitar danos como consecuencia de ello en las instalaciones de energfa eolica marinas, puede separarse la conexion electrica danada, es decir, interrumpirse una transmision de corriente. Ventajosamente puede haber prevista respectivamente una instalacion de conmutacion en los extremos de la conexion electrica. Una instalacion de determinacion de parametros puede controlar por ejemplo, las dos instalaciones de conmutacion. Alternativamente la instalacion de determinacion de parametros de la primera instalacion de energfa eolica marina puede controlar la instalacion de conmutacion de la primera instalacion de energfa eolica marina y la instalacion de determinacion de parametros de la instalacion de energfa eolica marina adicional puede controlar la instalacion de conmutacion de la instalacion de energfa eolica marina adicional.
Para poder determinar la diferencia de al menos los dos valores de parametro determinados, puede estar previsto segun una forma de realizacion preferida al menos un canal de comunicacion de datos al menos entre la primera instalacion de determinacion de parametros y la al menos una instalacion de determinacion de parametros adicional. Puede estar previsto por ejemplo, un canal de comunicacion de datos por cable o uno inalambrico. Las instalaciones de determinacion de parametros pueden comprender preferentemente interfaces adecuadas. Ademas del al menos un valor de parametro determinado pueden transmitirse otros datos, por ejemplo, datos de estado de la instalacion de determinacion de parametros. Para ello pueden ponerse a disposicion tambien canales de comunicacion adicionales. Puede indicarse por ejemplo, el fallo del instrumento de medida o similar.
Puede estar previsto ademas de ello, que la instalacion de determinacion de parametros determine de manera continua el al menos un valor de parametro. Puede estar previsto alternativamente, que el al menos un valor de parametro se determine en intervalos de tiempo predeterminables. La determinacion de los valores de parametro entre las al menos dos instalaciones de determinacion de parametros puede estar en particular sincronizada. Esto permite que puedan compararse entre sf (casi) al mismo tiempo valores de parametro determinados.
El sistema de energfa eolica marino puede comprender ademas de ello tambien tres o mas instalaciones de energfa eolica marinas. Las instalaciones de energfa eolica marinas pueden estar unidas basicamente de cualquier manera electricamente entre sf Cada instalacion de energfa eolica marina puede estar unida por ejemplo directamente con todas las demas instalaciones de energfa eolica marinas.
Para controlar cada conexion electrica (directa) entre dos instalaciones de energfa eolica marinas de manera sencilla, segun otra forma de realizacion de la invencion, la cantidad de las instalaciones de determinacion de parametros prevista en una instalacion de energfa eolica marina puede coincidir con la cantidad de las conexiones electricas conectadas a la instalacion de energfa eolica marina. Dicho con otras palabras, se preve en cada cable conectado a una instalacion de energfa eolica marina al menos una instalacion de determinacion de parametros. Un cable presenta al menos dos instalaciones de determinacion de parametros. Puede haber prevista en particular al menos una instalacion de determinacion de parametros en respectivamente un extremo del cable. De esta manera puede determinarse para cada conexion electrica la diferencia entre un parametro electrico suministrado y un parametro electrico recibido.
En otra forma de realizacion de la invencion, al menos una de las instalaciones de energfa eolica marinas puede ser una instalacion de conmutacion o una central eolica. Pueden estar previstas en particular una instalacion de conmutacion, en particular una subestacion, y una pluralidad de centrales eolicas que pueden unirse con la instalacion de conmutacion. La instalacion de conmutacion puede comprender en particular una estacion
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transformadora. Desde la instalacion de conmutacion, la ene^a electrica producida puede transmitirse a traves de cables submarinos adecuados directamente o a traves de una plataforma de transmision de corriente continua de alta tension, a una estacion transformadora en tierra firme y desde allf alimentarse a la red. La instalacion de conmutacion puede comprender ademas de ello, al menos un generador, en particular generador diesel. Los generadores diesel posibilitan mantener el funcionamiento tambien en el caso de una perdida de la energfa de realimentacion de una plataforma de transmision de corriente continua de alta tension.
Una central eolica puede transformar la energfa cinetica del viento mediante un rotor y un generador en energfa electrica. Como proteccion adicional puede estar prevista para la supervision de la corriente de generador, una proteccion UMZ. Si la corriente de generador supera un valor lfmite permisible que puede ser predeterminado durante un tiempo predeterminable, el generador puede ser separado mediante al menos una instalacion de conmutacion adecuada, de la al menos una conexion electrica.
La conexion electrica puede ser ademas de ello, un cable submarino, en particular un cable submarino de alta tension o un cable submarino de media tension.
Puede estar prevista basicamente para el aumento de la cantidad de energfa que puede ser obtenida, una pluralidad de centrales eolicas. Como ya se ha descrito, estas pueden estar unidas electricamente de cualquier manera. Cada central eolica puede estar unida por ejemplo directamente con la al menos una instalacion de conmutacion. Puede conmutarse ventajosamente no obstante, una pluralidad de centrales eolicas dando lugar a un ramal.
Segun una forma de realizacion, puede haber conmutada en serie una pluralidad de centrales eolicas dando lugar a un primer ramal, pudiendo estar unida la central eolica dispuesta en un primer extremo del primer ramal, con la instalacion de conmutacion. Puede haber conmutada en serie ademas de ello, otra pluralidad de centrales eolicas dando lugar a un ramal adicional, pudiendo estar unida la central eolica dispuesta en un primer extremo del ramal adicional, con la instalacion de conmutacion. La central eolica dispuesta en el otro extremo del primer ramal puede ser conectable electricamente con la central eolica dispuesta en el otro extremo del ramal adicional. Un ramal, el cual se denomina tambien cadena, consiste en dos o mas centrales eolicas conectadas en serie electricamente. Preferentemente puede estar prevista entre dos centrales eolicas vecinas, respectivamente una conexion electrica por ejemplo, en forma de un cable submarino. La conformacion de ramales reduce la longitud de cable total y facilita la conexion a una instalacion de conmutacion. Es particularmente ventajoso cuando la central eolica dispuesta en el extremo de un ramal puede conectarse en caso de necesidad electricamente con otra central eolica dispuesta preferentemente en el extremo de otro ramal.
Preferentemente pueden estar previstas en el caso de un ramal que comprende varias centrales eolicas y una subestacion (n*2)-1 instalaciones de determinacion de parametros, siendo n la cantidad de instalaciones (incluida la subestacion).
Segun una forma de realizacion preferida, puede haber prevista al menos una instalacion de conmutacion adicional para cerrar la conexion electrica entre la central eolica dispuesta en el otro extremo del primer ramal y la central eolica dispuesta en el otro extremo del ramal adicional. En un estado de funcionamiento estandar, la instalacion de conmutacion adicional puede estar abierta. La conexion electrica entre la central eolica dispuesta en el otro extremo del primer ramal y la central eolica dispuesta en el otro extremo del ramal adicional, esta separada. El estado de funcionamiento estandar es en particular un estado libre de fallos. No se da por lo tanto al menos ninguna conexion electrica defectuosa. En un estado de fallo, la instalacion de conmutacion adicional puede estar cerrada. Un estado de fallo se da en particular cuando se detecto o se detectaron una conexion electrica defectuosa y/o una corriente de generador demasiado alta. Como ya se ha descrito, un fallo puede conducir a una separacion de la conexion electrica. Ha podido verse, que una separacion de la totalidad del ramal de la instalacion de conmutacion puede evitarse, cuando en caso de la separacion de una conexion electrica, se cierra la conexion electrica entre la central eolica dispuesta en el otro extremo del primer ramal y la central eolica dispuesta en el otro extremo del ramal adicional.
Dos ramales pueden conformar junto con la instalacion de conmutacion en particular un anillo abierto. En caso de necesidad, como en el caso de una conexion electrica defectuosa, el anillo puede cerrarse en el punto abierto y separarse en otro punto para superar la conexion electrica defectuosa.
Segun una forma de realizacion preferida, la instalacion de conmutacion puede presentar una instalacion de transformacion de corriente alterna/corriente continua. La instalacion de conmutacion puede estar unida alternativamente con una instalacion de transformacion de corriente alterna/corriente continua. A diferencia de instalaciones de energfa eolica en tierra firme, es ventajoso en el caso de sistemas de energfa eolica marinos transformar la corriente alterna producida por las centrales eolicas, en primer lugar en corriente continua. Una transmision de corriente continua de alta tension posibilita en particular una transmision de energfa pobre en perdidas. Es problematico en este caso no obstante, que solo se dan corrientes de cortocircuito reducidas. Una corriente de cortocircuito puede encontrarse por ejemplo en un rango de entre 0 y 1,8 In, siendo In la corriente nominal. Esto se debe en particular a la naturaleza de la estacion de transmision de corriente continua de alta tension. Este problema que no se da en el caso de sistemas de energfa eolica en tierra firme, se soluciona debido a que puede llevarse a cabo la determinacion de diferencia descrita con anterioridad para la deteccion de una
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conexion electrica defectuosa. Se entiende que alternativamente a una instalacion de transformacion de corriente alterna/corriente continua puede estar prevista tambien una instalacion de transformacion de corriente alterna/corriente alterna.
Para una supervision central de uno o de varios sistemas de energfa eolica marinos puede estar prevista ademas de ello una central dispuesta a mayor distancia. La central puede encontrarse en particular en tierra firme. Al menos una de las instalaciones de energfa eolica marinas puede presentar una instalacion de comunicacion para la comunicacion con la central. Cada central eolica puede presentar por ejemplo, una instalacion de comunicacion para la comunicacion con la instalacion de comunicacion. La instalacion de comunicacion puede transmitir entonces las informaciones recibidas directamente o a traves de una estacion intermedia adicional a la central. En particular en un caso de fallo, puede transmitirse un correspondiente mensaje a la central. El mensaje puede presentar preferentemente informaciones sobre el tipo de fallo o del error y el lugar del fallo o del error. Desde la central pueden adoptarse medidas adecuadas para la solucion del fallo. Es posible una vigilancia remota del sistema de energfa eolica marino.
Otro aspecto de la invencion es una instalacion de energfa eolica marina para un sistema de energfa eolica marino descrito anteriormente. La instalacion de energfa eolica marina comprende al menos una instalacion de determinacion de parametros para determinar al menos un primer valor de parametro de al menos un parametro de una senal electrica que llega a una conexion electrica. La instalacion de determinacion de parametros esta configurada para determinar una diferencia entre el primer valor de parametro determinado y un valor de parametro recibido por una instalacion de energfa eolica marina adicional.
Otro aspecto adicional de la invencion es un procedimiento para detectar una conexion electrica erronea entre una primera instalacion de energfa eolica marina y una instalacion de energfa eolica adicional. El procedimiento comprende los pasos:
- determinar al menos un primer valor de parametro de al menos un parametro de una senal electrica que llega a una conexion electrica por el lado de la primera instalacion de energfa eolica marina,
- determinar al menos un valor de parametro adicional del al menos un parametro electrico de la senal electrica que llega a la conexion electrica por el lado de la instalacion de energfa eolica marina adicional,
- determinar una diferencia entre el primer valor de parametro y el valor de parametro adicional para detectar una conexion electrica defectuosa entre la primera instalacion de energfa eolica marina y la instalacion de energfa eolica marina adicional.
El procedimiento puede usarse en particular en un sistema de energfa eolica marino descrito anteriormente.
Las caractensticas de los procedimientos y dispositivos pueden combinarse libremente entre sf. En particular, las caractensticas de la descripcion y/o de las reivindicaciones dependientes, pueden ser tambien mediante elusion completa o parcial de caractensticas de las reivindicaciones independientes, solas o en combinacion libre entre sf, inventivas por sf mismas.
Existe ahora una pluralidad de posibilidades de configurar y de perfeccionar el sistema de energfa eolica marino segun la invencion, la instalacion de energfa eolica marina segun la invencion, asf como el procedimiento segun la invencion para detectar una conexion electrica defectuosa entre una primera instalacion de energfa eolica marina y una instalacion de energfa eolica marina adicional. Para ello se remite por un lado a las reivindicaciones dependientes subordinadas a las reivindicaciones, por otro lado, a la descripcion de ejemplos de realizacion en relacion con el dibujo. En el dibujo muestra:
La Fig. 1 una vista esquematica de un primer ejemplo de realizacion de un sistema de energfa eolica marino
segun la presente invencion;
La Fig. 2 otra vista esquematica de otro ejemplo de realizacion de un sistema de energfa eolica marino
segun la presente invencion;
La Fig. 3 una vista esquematica adicional de otro ejemplo de realizacion de un sistema de energfa eolica
marino segun la presente invencion; y
La Fig. 4 un diagrama de flujo de un procedimiento para detectar una conexion electrica defectuosa segun la
presente invencion.
A continuacion, se usan para los mismos elementos las mismas referencias.
La figura 1 muestra una vista simplificada de un primer ejemplo de realizacion de un sistema de energfa eolica marino 2, de un parque eolico marino, segun la presente invencion.
El sistema de energfa eolico marino 2 representado comprende una primera instalacion de energfa eolica marina 4 y una instalacion de energfa eolica marina 6 adicional. Puede tratarse en el caso de la instalacion de energfa eolica
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marina 4 por ejemplo, de una instalacion de conmutacion 4, como una plataforma transformadora. En el caso de la instalacion de ene^a eolica marina 6 adicional de una central eolica marina 6.
Como puede verse ademas de ello en la figura 1, las instalaciones de energfa eolica marinas 4 y 6 estan unidas entre sf a traves de una conexion electrica 8, en particular un cable submarino 8. La conexion electrica 8 esta configurada en particular para transmitir la energfa electrica producida por la instalacion de energfa eolica marina 6 a la instalacion de energfa eolica marina 4 adicional. Preferentemente fluye una corriente alterna desde la instalacion de energfa eolica marina 6 a la instalacion de conmutacion 4.
La primera instalacion de energfa eolica marina 4 presenta ademas de ello, una primera instalacion de determinacion de parametros 10. La instalacion de determinacion de parametros 10 esta configurada para determinar el valor de al menos un parametro de la senal electrica, que llega a la conexion electrica 8 por el lado de la primera instalacion de energfa eolica marina 4.
Puede estar prevista por ejemplo, una instalacion de medicion para medir el al menos un valor de parametro. Pueden medirse preferentemente la corriente y/o la tension. Una determinacion de la corriente y de la tension puede ser ventajosa para reconocer mediciones defectuosas de un parametro.
Ademas de ello, la instalacion de energfa eolica marina 6 adicional presenta tambien una instalacion de determinacion de parametros 10 adicional. La instalacion de determinacion de parametros 10 adicional puede estar configurada preferentemente en correspondencia con la primera instalacion de determinacion de parametros 10. La instalacion de determinacion de parametros 10 adicional esta configurada para determinar el valor de al menos un parametro de la senal electrica. Dicho con otras palabras, las dos instalaciones de determinacion de parametros 10 determinan el valor del mismo parametro en diferentes lugares.
Segun la invencion puede detectarse por ejemplo el correspondiente valor de corriente en los dos extremos de la conexion electrica 8. La diferencia puede determinarse a partir de los dos valores de corriente detectados. Puede llevarse a cabo tambien una operacion de comparacion. Entre las instalaciones de determinacion de parametros 10 puede haber previsto por ejemplo, un canal de comunicacion 12, como un canal por cable o inalambrico, para un intercambio de datos. Ademas de ello, al menos una de las instalaciones de determinacion de parametros 10 puede presentar una instalacion de procesamiento o similar. Preferentemente las dos instalaciones de determinacion de parametros 10' pueden estar configuradas para la determinacion de la diferencia o de la suma.
En el funcionamiento libre de fallo (ideal) del sistema de energfa eolica marino 2 los valores de los dos valores de corriente determinados son iguales. Una conexion electrica 8 defectuosa se da en particular cuando la diferencia o la suma de los valores de corriente determinados es diferente a cero. Se entiende que pueden predeterminarse valores lfmite, para tener en cuenta las perdidas de corriente de la conexion electrica 8 que resultan durante el funcionamiento real. Entonces puede compararse una diferencia determinada con la diferencia predeterminable, para detectar una conexion electrica 8 defectuosa.
Se entiende que tambien puede estar prevista una instalacion de procesamiento separada que puede unirse con la instalacion de determinacion de parametros 10 para la determinacion de la diferencia de los dos valores de parametro detectados.
De manera sencilla y segura puede determinarse en un sistema de energfa eolica marino un cable defectuoso tambien en caso de corrientes de cortocircuito reducidas.
En la figura 2 se representa otro ejemplo de realizacion de un sistema de energfa eolica marino 2.1 segun la presente invencion.
El sistema de energfa eolica marino 2.1 comprende una instalacion de conmutacion 4.1, en particular una subestacion 4.1. La subestacion 4.1 puede comprender una instalacion de transformador AC/CD o estar conectada con una plataforma adicional, la cual comprende una instalacion de transformador AC/DC, para transmitir la corriente alterna producida en la medida de lo posible con perdidas reducidas como corriente continua a la tierra firme.
En la subestacion 4.1 puede haber dispuesta una pluralidad de ramales 18, 18' o cadenas. Los ramales 18, 18' comprenden una pluralidad de centrales eolicas 6.1 a 6.3 y 6.1' a 6.3'. Pueden haber previstos por ejemplo, ocho ramales con correspondientemente seis centrales eolicas.
En el presente caso se ilustran por motivos de una mejor visibilidad solo dos ramales 18, 18' con correspondientemente tres centrales eolicas 6.1 a 6.3 o 6.1' a 6.3'. Las centrales eolicas 6.1 a 6.3 del primer ramal 18 estan conectadas entre sf en serie a traves de conexiones electricas 8.1 a 8.3 en forma de cables 8.1 a 8.3, en particular cables submarinos 8.1 a 8.3. A traves de estas conexiones electricas 8.1 a 8.3 puede transmitirse la energfa electrica producida por las centrales eolicas 6.1 a 6.3. Hay dispuesto en particular entre respectivamente dos centrales eolicas 6.1 a 6.3 vecinas al menos un cable submarino 8.2, 8.3.
Las centrales eolicas 6.1' a 6.3' del ramal 18' adicional pueden estar unidas electricamente entre sf de forma correspondiente.
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La primera central eolica 6.1 del primer ramal 18 esta ademas de ello, unida electricamente con la subestacion 4.1. De forma correspondiente, la primera central eolica 6.1' del ramal 18' adicional esta unida electricamente con la subestacion 4.1.
Ademas de ello, la central eolica 6.3 dispuesta en el (otro) extremo del primer ramal 18 puede unirse electricamente con la central eolica 6.3' dispuesta en el extremo del ramal 18' adicional.
Todas las centrales eolicas 6.1 a 6.3 y 6.1' a 6.3' pueden estar configuradas esencialmente iguales. Una central eolica 6 puede presentar un generador 14, el cual transforma la energfa cinetica del viento en energfa electrica.
Una central eolica 6 puede presentar ademas de ello dos instalaciones de conmutacion 16 y dos instalaciones de determinacion de parametros 10.
Preferentemente, la cantidad de las instalaciones de determinacion de parametros 10 en una central eolica 6, depende de la cantidad de las conexiones electricas 8 conectadas. Pueden haber conectadas por ejemplo tambien tres o mas centrales eolicas 6 a una central eolica 6 o instalacion de conmutacion 4 a traves de una correspondiente cantidad de cables 8, comprendiendo la central eolica 6 o la instalacion de conmutacion 4 entonces correspondientemente tres o mas instalaciones de determinacion de parametros 10.
Las instalaciones de determinacion de parametros 10 pueden comunicarse ademas de ello entre sf a traves de canales de comunicacion 12.1 a 12.4'. En particular, pueden intercambiar datos entre sf al menos instalaciones de determinacion de parametros 10 de instalaciones de energfa eolica marinas 4, 6 vecinas. Preferentemente, pueden intercambiarse al menos los valores de parametro detectados.
En el funcionamiento estandar del sistema de energfa eolica marino 2.1, es decir, en el funcionamiento libre fallos, las instalaciones de conmutacion 16 pueden estar cerradas y las instalaciones de conmutacion 16.1 abiertas. La conexion electrica 8.4 entre las centrales eolicas 6.3 y 6.3' dispuestas al final, esta separada durante el funcionamiento estandar. Los ramales 18 y 18' conforman durante el funcionamiento estandar junto con la instalacion de conmutacion 4, un anillo abierto.
Un caso de defecto, es decir, por ejemplo, una conexion electrica 8 defectuosa, puede detectarse en correspondencia con las explicaciones anteriores.
A continuacion, se parte por ejemplo, de que ha sido detectada una conexion electrica 8.2 defectuosa entre las centrales eolicas 6.1 y 6.2 por al menos una instalacion de determinacion de parametros 10. La instalacion de determinacion de parametros 10 puede estar configurada al menos para controlar y en particular abrir las dos instalaciones de conmutacion 16 dispuestas en los extremos de la conexion electrica 8.2. La conexion electrica 8.2 se interrumpe. Debido a motivos de seguridad, pueden controlarse tambien los dos otros conmutadores 16 de las centrales eolicas 6.1 y 6.2 vecinas, de manera que las centrales eolicas 6.1 y 6.2 se separan.
Para poder continuar manejando la central eolica 6.3 con funcionamiento libre de fallos, los conmutadores 16.1 pueden cerrarse y puede establecerse una conexion electrica 8.4 entre las centrales eolicas 6.3 y 6.3' dispuestas en los extremos de los ramales 18, 18'.
La figura 3 muestra otra vista esquematica de otro ejemplo de realizacion de un sistema de energfa eolica marino 2.2 segun la presente invencion. En particular se representan con mayor detalle las instalaciones de energfa eolica marinas 4.1, 6.1 y 6.2.
La instalacion de conmutacion 4.1 puede presentar al menos un formador punto neutro 24. Se entiende que segun otras variantes de la invencion pueden proporcionarse tambien o bien ningun formador de punto neutro o dos o mas formadores de punto neutro. Con la instalacion de conmutacion 4.1 puede estar unida una plataforma AC/DC para la trasmision de corriente continua de alta tension.
Estan previstos ademas de ello, dos canales de comunicacion 12 y 26 y elementos de conmutacion 22. Un elemento de conmutacion 22 puede comprender un modulo logico y estar configurado en particular para transmitir datos.
Esta prevista ademas de ello, una proteccion UMZ 20. La proteccion UMZ permite la deteccion de una corriente de generador no permisible. Si se detecta una corriente de generador no permisible en un generador 14, la instalacion de conmutacion 26 puede ser controlada y abierta. Ademas de ello, las instalaciones de determinacion de parametros y/o el elemento de conmutacion 22 pueden ser avisados. Los datos pueden ser transmitidos a traves de la instalacion de conmutacion 4.1 a una central no representada.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento para detectar una conexion electrica defectuosa entre dos instalaciones de energfa eolica marinas 4, 6.
La conexion electrica esta dispuesta por ejemplo entre dos centrales eolicas 6. En los correspondientes puntos de conexion del cable 8 en las instalaciones de energfa eolica marinas 6 hay prevista respectivamente una instalacion de determinacion de parametros 10.
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En un primer paso 401, una primera instalacion de determinacion de parametros 10 determina un valor de parametro, por ejemplo, el valor (actual) de corriente y/o de tension de la senal electrica en el lado de la primera instalacion de energfa eolica marina 6.
En un segundo paso 402, el cual puede llevarse a cabo preferentemente en paralelo con el primer paso 401, una instalacion de determinacion de parametros 10 adicional determina el mismo valor de parametro, por ejemplo, el valor (actual) de corriente y/o de tension de la senal electrica en el lado de la instalacion de energfa eolica marina 6 adicional. Los pasos 401 y 402 pueden llevarse a cabo de manera preferente respectivamente de forma continua o a intervalos predeterminables. Las dos instalaciones de determinacion de parametros 10 pueden estar en particular sincronizadas entre sr La sincronizacion puede llevarse a cabo antes de la puesta en marcha y/o durante el funcionamiento (regularmente).
En particular pueden determinarse el valor de corriente de una corriente alimentada al cable 8 y el valor de corriente de la corriente transmitida al final del cable.
En un siguiente paso 403 puede conformarse la diferencia de los valores de corriente determinados. Puede estar previsto por ejemplo, entre las instalaciones de determinacion de parametros 10, un canal de comunicacion 12, para intercambiar los valores de parametro respectivamente detectados.
Al menos una de las instalaciones de determinacion de parametros 10 esta configurada para comparar entre sf los valores de corriente y para determinar la diferencia. Cuando la diferencia de los dos valores de corriente se encuentra por debajo de una desviacion permisible predeterminable, entonces puede continuarse con los pasos 401 y 402.
Si se detecta por el contrario una desviacion no permisible, existe un cable de corriente 8 defectuoso. En este caso de fallo, al menos una de las instalaciones de determinacion de parametros 10, preferentemente las dos instalaciones de determinacion de parametros 10, controla una o varias instalaciones de conmutacion 16, para separar la conexion electrica 8 entre las dos instalaciones de energfa eolica marinas 4, 6 (paso 404).
En el caso de un sistema de energfa eolica 2.1 segun la figura 2, se desacoplan las dos centrales eolicas 6 unidas a traves del cable 8 defectuoso. Para continuar manteniendo en funcionamiento el resto de las centrales eolicas 6 en particular del ramal 18, en el cual se encuentra el cable defectuoso 8, se establece ademas de ello en el paso 404, una conexion electrica 8.4 entre la central eolica 6.3 dispuesta en el extremo del primer ramal 18 y la central eolica 6.3' dispuesta en el extremo del otro ramal 18', a traves de un cierre de las instalaciones de conmutacion 16.1.
En otro paso 405 puede indicarse la deteccion de una conexion electrica defectuosa a una central, la cual puede encontrarse por ejemplo, en tierra firme. En particular puede transmitirse el tipo del fallo y el lugar del fallo. La central puede adoptar entonces medidas adecuadas para la solucion del fallo.
Claims (10)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Sistema de ene^a eolica marino (2, 2.1,2.2) con- una primera instalacion de ene^a eolica marina (4, 4.1,6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') y- al menos otra instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3'), estando prevista para la transmision de una senal electrica, al menos una conexion electrica (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3') entre la primera instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') y la otra instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3'),- presentando la primera instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') al menos una primera instalacion de determinacion de parametros (10) para determinar al menos un primer valor de parametro de al menos un parametro de la senal electrica,caracterizado por que- la otra instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') presenta al menos otra instalacion de determinacion de parametros (10) para determinar al menos un valor de parametro adicional del al menos un parametro de la senal electrica, y- al menos una de las instalaciones de determinacion de parametros (10) esta configurada para determinar una diferencia entre el primer valor de parametro y el valor de parametro adicional.
- 2. Sistema de energfa eolica marino (2, 2.1, 2.2) segun la reivindicacion 1, caracterizado por que- hay prevista al menos una instalacion de conmutacion (16) para separar la al menos una conexion electrica (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3'),- al menos una de las instalaciones de determinacion de parametros (10) esta configurada para comparar la diferencia determinada con una diferencia predeterminable, y- estando configurada la instalacion de determinacion de parametros (10) para controlar, en caso de superarse la diferencia predeterminable, la al menos una instalacion de conmutacion (16), de tal manera, que la conexion electrica (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3') entre la primera instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') y la instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1,6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') adicional, se separa.
- 3. Sistema de energfa eolica marino (2, 2.1, 2.2) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que la cantidad de las instalaciones de determinacion de parametros (10) prevista en una instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') coincide con la cantidad de las conexiones electricas (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3') conectadas a la instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1,6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3').
- 4. Sistema de energfa eolica marino (2, 2.1, 2.2) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que- al menos una de las instalaciones de energfa eolica marinas (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') es una instalacion de conmutacion (4, 4.1) o una central eolica (6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3'),y/o- la conexion electrica (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3') es un cable submarino (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3'), en particular un cable submarino de alta tension (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3') o un cable submarino de media tension (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3').
- 5. Sistema de energfa eolica marino (2, 2.1, 2.2) segun la reivindicacion 4, caracterizado por que- una pluralidad de centrales eolicas (6.1, 6.2, 6.3) esta conectada en serie dando lugar a un primer ramal (18), estando unida la central eolica (6.1) dispuesta en un primer extremo del primer ramal (18) con la instalacion de conmutacion (4.1),- otra pluralidad de centrales eolicas (6.1', 6.2', 6.3') esta conectada en serie dando lugar a otro ramal (18'), estando unida la central eolica (6.1') dispuesta en un primer extremo del otro ramal (18') con la instalacion de conmutacion (4.1), y- pudiendo unirse electricamente la central eolica (6.3) dispuesta en el otro extremo del primer ramal (18) con la central eolica (6.3') dispuesta en el otro extremo del otro ramal (18').
- 6. Sistema de energfa eolica marino (2, 2.1, 2.2) segun la reivindicacion 5, caracterizado por que5101520253035- esta prevista al menos otra instalacion de conmutacion (16.1) para cerrar la conexion electrica (8.4) entre la central eolica (6.3) dispuesta en el otro extremo del primer ramal (18) y la central eolica (6.3') dispuesta en el otro extremo del ramal (18') adicional,- estando en un estado de funcionamiento estandar la instalacion de conmutacion (16.1) adicional, abierta, y- estando en un estado de fallo la instalacion de conmutacion (16.1) adicional, cerrada.
- 7. Sistema de energfa eolica marino (2, 2.1, 2.2) segun la reivindicacion 4, caracterizado por que- la instalacion de conmutacion (4, 4.1) presenta una instalacion de transformacion de corriente alterna/corriente continua, o- la instalacion de conmutacion (4, 4.1) esta unida con una instalacion de transformacion de corriente alterna/corriente continua.
- 8. Sistema de energfa eolica marino (2, 2.1, 2.2) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que- esta prevista una central emplazada a una distancia, y- al menos una de las instalaciones de energfa eolica marinas (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') presenta una instalacion de comunicacion para la comunicacion con la central.
- 9. Instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') para un sistema de energfa eolica marino (2, 2.1, 2.2) segun una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo:- al menos una instalacion de determinacion de parametros (10) para determinar al menos un primer valor de parametro de al menos un parametro de una senal electrica que llega a una conexion electrica (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3'),- estando configurada la instalacion de determinacion de parametros (10) para determinar una diferencia entre el primer valor de parametro determinado y un valor de parametro recibido por otra instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1,6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3').
- 10. Procedimiento para detectar una conexion electrica (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3') defectuosa dentro de un sistema de energfa eolica marino segun una de las reivindicaciones 1 - 9, entre una primera instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') y una instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') adicional, comprendiendo:- determinar al menos un primer valor de parametro de al menos un parametro de una senal electrica que llega a una conexion electrica (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3') por el lado de la primera instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1,6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3'),- determinar al menos otro valor de parametro del al menos un parametro electrico de la senal electrica que llega a la conexion electrica (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3') por el lado de la instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') adicional,- determinar una diferencia entre el primer valor de parametro y el valor de parametro adicional para detectar una conexion electrica (8, 8.1, 8.1', 8.2, 8.2', 8.3, 8.3') defectuosa entre la primera instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3'), y la instalacion de energfa eolica marina (4, 4.1, 6, 6.1, 6.1', 6.2, 6.2', 6.3, 6.3') adicional.
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