ES2850283T3

ES2850283T3 - Monitorización de un enlace de CC de un sistema de convertidor de turbina eólica dividido

Info

Publication number: ES2850283T3
Application number: ES16701568T
Authority: ES
Inventors: Søren Andersen; John Godsk Nielsen; Duy Duc Doan
Original assignee: Vestas Wind Systems AS
Current assignee: Vestas Wind Systems AS
Priority date: 2015-01-13
Filing date: 2016-01-06
Publication date: 2021-08-26
Anticipated expiration: 2036-01-06
Also published as: EP3245528A1; CN107250820A; WO2016112915A1; EP3245528B1; US20170373625A1; US10236810B2; CN107250820B

Abstract

Un método para monitorizar un sistema de convertidor de turbina eólica dividido (1), en el que el sistema de convertidor dividido comprende al menos un convertidor del lado del generador (2), al menos un convertidor del lado de la red (3) y un enlace de CC (17) que conecta el al menos un convertidor del lado del generador a dicho al menos un convertidor del lado de la red, en el que el al menos un convertidor del lado del generador y el al menos un convertidor del lado de la red están dispuestos en ubicaciones distantes, en el que el enlace de CC se proporciona mediante una disposición de conductores alargada (117) que comprende al menos un conductor positivo (117a) y al menos un conductor negativo (117b), comprendiendo el método: determinar una impedancia de la disposición alargada de conductores de enlace de CC por medio de un primer y segundo sensores de tensión de CC (12, 13) que miden la tensión, mediante: determinar, con el primer sensor de tensión de CC (12), la tensión entre el conductor positivo y negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado del generador; determinar, con el segundo sensor de tensión de CC (13), la tensión entre el conductor positivo y negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado de la red; determinar una diferencia entre las tensiones determinadas sobre la base del primer y segundo sensores de tensión de CC (12, 13); y determinar la impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC poniendo la diferencia de tensión determinada en relación con una corriente de CC (14) conocida o medida que fluye a través de la disposición de conductores de enlace de CC; y reconocer un estado de fallo en respuesta a la impedancia que excede un umbral de impedancia dado.

Description

DESCRIPCIÓN

Monitorización de un enlace de CC de un sistema de convertidor de turbina eólica dividido

Campo de la invención

La invención se refiere al campo de las turbinas eólicas y se dirige a un método de monitorización de un sistema de convertidor de turbina eólica dividido con un enlace de CC de acuerdo con la reivindicación 1 y a un sistema de convertidor de turbina eólica dividido de acuerdo con la reivindicación 14.

Antecedentes

El documento US 2013/0138257 A1 describe un sistema de protección y control para un sistema de energía eléctrica de una turbina eólica con detección de cortocircuito aguas arriba del transformador. Un dispositivo de memoria almacena una pluralidad de medidas de tensión y un procesador determina una ubicación aproximada del fallo eléctrico en función del cambio de tensión medido.

El documento EP2528184A1 describe un método para controlar un enlace de transmisión de CC para transmitir energía eléctrica desde una unidad de producción de energía conectada a un convertidor de CA-CC en un primer lado del enlace de transmisión de CC a una red pública conectada a un convertidor de CC-CA en un segundo lado del enlace de transmisión de CC, comprendiendo el método: obtener una señal de tensión de CC (Vcc) indicativa de una tensión de CC en el enlace de transmisión de CC; controlar el convertidor de CA-CC de manera que una tensión de CA en un lado de CA del convertidor de CA-CC se ajuste en función de la señal de tensión de CC (Vcc). Además, se describe un aparato para controlar un enlace de transmisión de CC.

El documento EP2461026A1 describe una disposición para probar un sistema de generación de energía eléctrica, en particular, un sistema de turbina eólica, que se supone que está conectado a una red pública que tiene una primera impedancia predeterminada, comprendiendo la disposición: un terminal de entrada para conectar la disposición a un terminal de salida del sistema de generación de energía; un terminal de red para conectar la disposición a la red eléctrica; y un sistema de ajuste eléctrico conectado entre el terminal de entrada y el terminal de la red, en el que el sistema de ajuste eléctrico está adaptado para ajustar una impedancia en el terminal de entrada a la primera impedancia predeterminada, cuando una red auxiliar que tiene una segunda impedancia diferente de la primera se conecta al terminal de la red. Además, se describe un método correspondiente.

Sumario de la invención

Se proporciona un método de monitorización de un sistema de convertidor de turbina eólica dividido con al menos un convertidor del lado del generador, al menos un convertidor del lado de la red y un enlace de CC. El enlace de CC conecta al menos un convertidor del lado del generador a dicho al menos un convertidor del lado de la red. El al menos un convertidor del lado del generador y el al menos un convertidor del lado de la red están dispuestos en ubicaciones distantes. El enlace de CC está provisto de una disposición de conductores alargados y comprende al menos un conductor positivo y al menos un conductor negativo. El método comprende determinar una impedancia de la disposición alargada del conductor de enlace de CC por medio de un primer y segundo sensores de tensión de CC que miden la tensión. Para hacer esto, el primer sensor de tensión de CC determina la tensión entre el conductor positivo y negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado del generador; el segundo sensor de tensión de CC determina la tensión entre el conductor positivo y negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado de la red; se determina una diferencia entre las tensiones sobre la base del primer y segundo sensores de tensión de CC; la impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC se determina poniendo la diferencia de tensión determinada en relación con una corriente conocida o medida que fluye a través de la disposición de conductores de enlace de CC. Se reconoce un estado de fallo en respuesta a que la impedancia excede un umbral de impedancia dado.

De acuerdo con otro aspecto, se proporciona un sistema de convertidor de turbina eólica dividido con al menos un convertidor del lado del generador, al menos un convertidor del lado de la red, un enlace de CC y un controlador. El al menos un convertidor del lado del generador y el al menos un convertidor del lado de la red están dispuestos en ubicaciones distantes. El enlace de CC conecta al menos un convertidor del lado del generador a dicho al menos un convertidor del lado de la red. El enlace de CC está provisto de una disposición de conductores alargados que comprende al menos un conductor positivo y al menos un conductor negativo. El controlador está dispuesto para determinar una tensión entre el conductor positivo y negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado del generador utilizando un primer sensor de tensión de CC que mide la tensión. El controlador está además dispuesto para determinar una tensión entre el conductor positivo y negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado de la red utilizando un segundo sensor de tensión de CC que mide la tensión. El controlador está dispuesto para determinar una diferencia entre las tensiones determinadas sobre la base del primer y segundo sensor de tensión de CC. El controlador también está dispuesto para determinar una impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC poniendo la diferencia de tensión en relación con una corriente conocida o medida que fluye a través de la disposición de conductores de enlace de CC. El controlador está dispuesto para reconocer un estado de fallo en respuesta a que la impedancia exceda un umbral de impedancia dado.

Descripción general, también de realizaciones opcionales, de la invención

En algunas realizaciones, el sistema de convertidor de turbina eólica está dispuesto para convertir la energía eléctrica de frecuencia variable producida por una turbina eólica de velocidad variable en energía eléctrica de frecuencia fija para ser alimentada a una red eléctrica.

Por ejemplo, el sistema de convertidor de una turbina eólica de velocidad variable convierte la energía de CA trifásica con una frecuencia variable, producida por un generador de turbina eólica dependiendo de la velocidad del viento, en energía de CA de una frecuencia fija, por ejemplo, 50 Hz o 60 Hz, para alimentar a la red eléctrica. El sistema de convertidor convierte primero la corriente de CA de frecuencia variable en corriente de CC y luego esta corriente de CC se convierte en la corriente de CA correspondiente a la energía eléctrica de frecuencia fija.

El método divulgado es para monitorizar un sistema de convertidor de turbina eólica dividido con al menos un convertidor del lado del generador, al menos un convertidor del lado de la red y un enlace de CC. En realizaciones con una pluralidad de convertidores del lado del generador y convertidores del lado de la red conectados en serie y/o en paralelo, el enlace de CC es común para todos los convertidores del lado del generador y del lado de la red. El(los) convertidor(es) del lado del generador, por ejemplo, convierten una corriente alterna trifásica recibida desde el generador de turbina eólica en corriente continua rectificando las fases individuales. En algunas realizaciones, cada convertidor del lado del generador está conectado a un conjunto individual de devanados del generador.

Los convertidores del lado de la red, por ejemplo, convierten la corriente de CC de nuevo en una corriente de CA trifásica invirtiendo la corriente de CC, por ejemplo, utilizando transistores bipolares de puerta aislada (IGBT). La corriente alterna se puede suministrar a un transformador para producir alta tensión, que luego se puede alimentar a la red eléctrica, por ejemplo, una red local o una red pública.

El enlace de CC conecta el(los) convertidor(es) del lado del generador a los convertidores del lado de la red. Además, el enlace de CC se utiliza para equilibrar la tensión entre los convertidores del lado del generador y los convertidores del lado de la red mediante el uso de condensadores. En algunas realizaciones, el enlace de CC comprende al menos dos cadenas apiladas, es decir, al menos una cadena con un potencial positivo y al menos una cadena con un potencial negativo. En algunas de estas realizaciones, el enlace de Cc también comprende una línea de conexión central con un potencial sustancialmente nulo. En algunas otras realizaciones, una de las al menos dos cadenas tiene un potencial sustancialmente cero.

El término "convertidor" puede incluir una pluralidad de cadenas de convertidores, que pueden estar conectadas en paralelo o en serie. El término impedancia debe entenderse como un término genérico para todo tipo de resistencias, por ejemplo, resistencia óhmica, resistencia compleja. La determinación de una impedancia no se limita a ningún tipo de sistema de unidades, por ejemplo, ohmios, voltios, amperios, sino que también cubre números adimensionales representativos de la impedancia.

El método proporcionado monitoriza el sistema de convertidor determinando una impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC por medio de un primer y un segundo sensores de tensión de CC que miden la tensión. Dado que la energía eléctrica del orden de varios megavatios, generada por el generador de turbina eólica, se enruta a través del enlace de CC, se monitoriza la impedancia del enlace de CC. Si la impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC aumenta, por ejemplo, debido a conexiones inestables entre el enlace de CC y uno o más convertidores en cualquier lado del enlace de CC o debido a un fallo en la disposición de conductores de enlace de CC, por ejemplo, un cable de cobre, se genera calor adicional en la ubicación defectuosa. La producción excesiva de calor puede dañar el aislamiento del enlace de CC y, en casos extremos, incluso puede provocar un incendio.

La impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC entre el convertidor del lado del generador y el convertidor del lado de la red se calcula midiendo una tensión transversal, es decir, la tensión entre el conductor positivo y el conductor negativo, en el convertidor del lado del generador y simultáneamente midiendo la tensión transversal en el convertidor del lado de la red. Además, también se conoce o se mide una corriente a través de la disposición de conductores de enlace de CC. El flujo de corriente de CC a través de la disposición de conductores de enlace de CC podría conocerse, por ejemplo, a partir de una tabla de correspondencia, que asigna velocidades del viento a los flujos de corriente. Por ejemplo, una tabla de correspondencias de este tipo se crea de antemano. Por lo tanto, la impedancia se puede calcular poniendo una diferencia de tensión entre las tensiones obtenidas en relación con la corriente obtenida, por ejemplo, dividiendo la diferencia de tensión por la corriente.

Si, por ejemplo, la diferencia de tensión aumenta con el tiempo mientras la corriente a través de la disposición de conductores de enlace de CC es constante, esto es una indicación de la aparición de un fallo en el enlace de CC. Como consecuencia, la corriente a través del enlace de CC se puede reducir para proteger la disposición de conductores. Dependiendo de la gravedad del fallo, el flujo de corriente a través del enlace de CC puede reducirse parcial o completamente, es decir, hasta cero, por ejemplo, apagando la turbina eólica, hasta que se pueda realizar el mantenimiento. Además, se puede activar una alarma.

Para reducir los errores sistemáticos de la medición de tensión, se puede realizar de antemano una primera medición, es decir, una medición de referencia, a una corriente cercana a cero a través del enlace de CC. Con una corriente sustancialmente cero, la diferencia de tensión entre la medición del lado del generador y la medición del lado de la red también debería ser sustancialmente cero. Es muy probable que las desviaciones de cero se deban a compensaciones en los sensores de tensión, que se pueden ajustar mediante parámetros de compensación después de esta primera medición con una corriente cercana a cero. Posteriormente se puede realizar una segunda medición de tensión a la corriente de funcionamiento, es decir, la corriente producida por el generador cuando la turbina eólica funciona por encima de la velocidad del viento de corte. La velocidad del viento de corte, donde se pueden lograr las condiciones de funcionamiento normal, depende de la marca y del modelo de la turbina eólica y puede, por ejemplo, oscilar entre 2 m/s hasta 5 m/s. En la medición de la corriente de funcionamiento a través de la disposición de conductores de enlace de CC, la diferencia de tensión entre el convertidor del lado del generador y el convertidor del lado de la red puede corregirse mediante los parámetros de compensación obtenidos durante la primera medición.

Si la impedancia, que puede haber sido corregida de la manera descrita anteriormente, excede un umbral dado que indica que el sistema de convertidor está operando fuera de los parámetros de operación normal, se puede activar una alarma y/o se puede reducir el flujo de corriente a través del sistema de convertidor, por ejemplo, reduciendo la salida del generador inclinando las palas del rotor, es decir, haciendo girar las palas del rotor de la turbina eólica fuera del viento.

En algunas realizaciones, la corriente de CC conocida o medida usada para determinar la diferencia de tensión es producida y suministrada por un generador de turbina eólica, es decir, se usa una salida de corriente de funcionamiento normal del generador. Por lo tanto, se realiza una medición de tensión sin inyectar una corriente CC de monitorización dedicada en el sistema de convertidor de turbina eólica dividido.

En algunas realizaciones, el enlace de CC comprende al menos un cable bifásico, dos cables monofásicos o al menos una barra colectora. Dado que las corrientes elevadas del orden de 1 kA (kiloamperios) atraviesan la disposición de conductores de enlace de CC, los cables normales no son adecuados para esta aplicación. Por lo tanto, en su lugar se utilizan cables que son esencialmente varillas de cobre gruesas con un diámetro de, por ejemplo, diez centímetros.

En algunas realizaciones, los cables o la barra colectora se extienden desde un lado del enlace de CC al otro lado, es decir, los conductores de enlace de CC están conectados directamente a una salida del convertidor del lado del generador y a una entrada del convertidor del lado de la red. En otras palabras, los conductores de enlace de CC se construyen como una sola pieza.

En algunas realizaciones, la disposición de conductores de enlace de CC se extiende a más de 50 metros. En algunas realizaciones, la disposición de conductores de enlace de CC se extiende sobre 75 o incluso sobre 100 metros.

En algunas realizaciones, la corriente de CC que fluye en la disposición de conductores de enlace de CC se mide mediante un sensor de corriente que mide la corriente de CC, por ejemplo, en forma de un sensor que mide el campo magnético alrededor de un conductor, por ejemplo, utilizando el efecto Hall.

En algunas realizaciones, el enlace de CC, por ejemplo, varillas de cobre, está conectado a la salida del convertidor del lado del generador mediante una o más juntas de presión o soldadas. En algunas de estas realizaciones, el enlace de CC también está conectado a la entrada del convertidor del lado de la red mediante una o más juntas de presión o soldadas.

En algunas realizaciones se determinan dos diferencias de tensión en dos corrientes de CC diferentes a través de la disposición de conductores de enlace de CC. Una primera diferencia de tensión en una primera corriente de CC y una segunda diferencia de tensión en una segunda corriente de CC se determinan independientemente entre sí. La primera y la segunda corrientes de CC pertenecen a corrientes de CC de diferente magnitud, no a una secuencia cronológica en la que se obtienen las corrientes. Por ejemplo, lo que se denomina "la segunda corriente de CC" puede ser mayor que "la primera corriente de CC".

En algunas realizaciones, la primera diferencia de tensión se determina durante un procedimiento de conexión, es decir, antes de que el generador de turbina eólica produzca energía que se alimenta a una red eléctrica. Se utiliza un flujo de corriente de CC que es relativamente pequeño en comparación con la corriente de funcionamiento para determinar la primera diferencia de tensión. La primera diferencia de tensión se puede determinar en cada arranque de la turbina eólica, por ejemplo, a corriente cero o corriente cercana a cero a través de la disposición de conductores de enlace de ^{c C ,}por ejemplo, conectando brevemente el rotor al generador y/o conectando brevemente el generador al convertidor del lado del generador antes de alcanzar la velocidad del viento de corte.

Aquí, "brevemente" debe entenderse como el tiempo necesario para determinar la tensión de CC en ambos extremos de la disposición de conductores de enlace de CC, es decir, la diferencia de tensión a la corriente de CC actual.

En una realización alternativa, el rotor, el generador y el convertidor del lado del generador permanecen conectados durante el procedimiento de activación y la energía producida se disipa, por ejemplo, mediante un cortador hasta que se alcanzan las condiciones de funcionamiento normal y la energía producida se alimenta a la red eléctrica. En algunas realizaciones, la primera diferencia de tensión se determina durante los procedimientos de apagado de la turbina eólica que no están relacionados con la determinación de una diferencia de tensión. De este modo, la primera diferencia de tensión se puede determinar que una corriente de CC a través de la disposición de conductores de enlace de CC es menor que la corriente de funcionamiento. Esto podría hacerse, por ejemplo, durante condiciones de viento bajo, cuando la turbina eólica no puede funcionar a un nivel de producción de energía nominal de todos modos, o cuando se realiza un mantenimiento programado o no programado.

En algunas realizaciones, un valor de diferencia de tensión de compensación se determina sobre la base de la primera diferencia de tensión, cuando la primera corriente de CC, es decir, la menor, fluye a través de la disposición de conductores de enlace de CC. En algunas realizaciones, la segunda diferencia de tensión siempre se determina a la corriente de funcionamiento.

En algunas realizaciones, el valor de la diferencia de tensión de compensación, obtenido a una corriente sustancialmente cero, para corregir la diferencia de tensión en la disposición de conductores de enlace de CC a la corriente de funcionamiento, se aplica a la diferencia de tensión antes de que la diferencia se ponga en relación con la corriente de funcionamiento, por ejemplo, se divide por la corriente de funcionamiento. En algunas otras realizaciones, el valor de la diferencia de tensión de compensación comprende un factor de corrección que representa una compensación de corriente cero, una compensación de ganancia o similar, y se resta de la impedancia resultante o se multiplica por la impedancia resultante, dependiendo de las fórmulas utilizadas en el cálculo de la impedancia de la disposición de conductores de enlace de Cc .

En las medidas de tensión, por ejemplo, se determinan diferencias de tensión, es decir, tensiones de cable, del orden de 0 - 5 V (voltios) a niveles de corriente de 0 - 4000 A (amperios). Un error de ganancia puede comprender dos partes: Una parte es la parte del error de ganancia que puede verse como un error de compensación en el nivel de tensión utilizado por el convertidor en un punto de trabajo de, por ejemplo, aproximadamente 1000 V. Esta parte se elimina en el esquema de medición de la impedancia del cable de CC reivindicado en el presente documento. La otra parte es un pequeño error de ganancia de señal, que seguirá estando presente en una medición calibrada, lo que significa que un error de ganancia del 1 % seguirá siendo un error del 1 % en la medición de impedancia resultante. Sin embargo, esto se considera un pequeño error y puede pasarse por alto. La principal contribución al error es el error de compensación y el error de compensación de ganancia. El error de ganancia en la medición de corriente afectará directamente el error total de la medición. Un error de ganancia del 1 % aquí dará un error total del 1 %. De nuevo, esta es una pequeña contribución al error absoluto y puede pasarse por alto. Un error total dentro de /-10 % se considera suficientemente bueno para la mayoría de los propósitos.

En algunas realizaciones, la primera diferencia de tensión se determina a la corriente de funcionamiento a través de la disposición de conductores de enlace de CC, es decir, la corriente producida por el generador cuando la turbina eólica funciona por encima de la velocidad del viento de corte. La segunda diferencia de tensión se determina con una corriente continua aún mayor a través de la disposición de conductores de enlace de CC. La primera diferencia de tensión puede determinarse, por ejemplo, cuando la velocidad del viento cae durante el funcionamiento normal o la segunda diferencia de tensión puede determinarse durante una ráfaga de viento. El valor de la diferencia de tensión de compensación se determina luego sobre la base de una extrapolación de la primera diferencia de tensión a corriente cero o corriente cercana a cero a través de la disposición de conductores de enlace de CC. Los dos puntos de datos, es decir, las diferencias de tensión en las dos corrientes de CC diferentes, se utilizan para extrapolar la diferencia de tensión a corriente cero o corriente cercana a cero a través de la disposición de conductores de enlace de CC. Las dos corrientes de CC diferentes deben desviarse lo suficiente para que la extrapolación hasta la corriente cero o la corriente cercana a cero se calcule con una precisión lo suficientemente alta, por ejemplo, al menos el 10 %. Por lo tanto, la compensación de corriente cero, la compensación de ganancia y similares se pueden corregir durante el funcionamiento normal sin que la turbina eólica tenga que apagarse.

En algunas realizaciones, la segunda diferencia de tensión se corrige mediante el valor de diferencia de tensión de compensación y la impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC se determina poniendo esta diferencia de tensión corregida en relación con la corriente de CC asociada, por ejemplo, dividiendo la diferencia de tensión corregida por la corriente de CC a través de la disposición de conductores de enlace de CC. Por lo tanto, se pueden reducir los errores sistemáticos de las mediciones de tensión, ya que se pueden eliminar o mitigar las compensaciones de corriente cero y similares.

En algunas realizaciones, el convertidor del lado del generador está ubicado en la parte superior de una torre de turbina eólica dentro de una góndola. El generador de la turbina eólica también está situado en la góndola. Por lo tanto, el convertidor donde la corriente de CA trifásica, que es producida por el generador de turbina eólica, se convierte en corriente de CC, está cerca del punto de creación. De este modo, se pueden reducir las pérdidas debidas a la impedancia de los conductores que conectan el generador al convertidor del lado del generador.

En algunas realizaciones, el convertidor del lado de la red está ubicado en la parte inferior de la torre de la turbina eólica, por ejemplo, dentro de la base de la torre. Por lo tanto, la masa adicional y la generación de calor adicional causada por el convertidor del lado de la red se eliminan de la góndola. De ese modo, se reduce el tamaño y el peso de la góndola, lo que facilita la instalación, es decir, la construcción, de la turbina eólica.

La disposición de conductores de enlace de CC comprende, por ejemplo, cables de cobre que se extienden desde la parte superior de la torre de una turbina eólica, donde se encuentran una góndola y el convertidor del lado del generador, hasta la base de la torre de la turbina eólica, donde se encuentra el convertidor del lado de la red. En algunas realizaciones, el enlace de CC se extiende dentro de la torre de la turbina eólica desde la góndola en la parte superior hasta la base de la torre de la turbina eólica. Dependiendo de la altura de la torre, el enlace de CC puede tener más de 100 metros de largo.

En algunas realizaciones, el convertidor del lado del generador es un rectificador pasivo o activo y el convertidor del lado de la red es un inversor. Un rectificador pasivo está controlado por tensión, es decir, un rectificador pasivo tiene el principio operativo básico de un diodo. Si se alcanza un nivel de tensión suficientemente alto, se conmuta el rectificador. Por otro lado, un rectificador activo se controla activamente, es decir, se puede elegir un patrón de conmutación sustancialmente libre y ajustable. La corriente alterna producida por el generador de turbina eólica se transporta a un transformador en la base de la torre de la turbina eólica a través de la disposición de conductores de enlace de CC, lo que permite la regulación de tensión y potencia mediante bancos de condensadores en el enlace de CC.

En algunas realizaciones, la corriente a través de la disposición de conductores de enlace de CC se reduce a cero en respuesta a una medición de impedancia que excede un umbral dado. En algunas realizaciones, la reducción del flujo de corriente a través del enlace de CC se regula en varias etapas. En una primera etapa, cuando la impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC excede un valor nominal solo ligeramente, el flujo de corriente se reduce para proteger los conductores de enlace de CC. El flujo de corriente se puede reducir en etapas de acuerdo con una pluralidad de puntos de ajuste, es decir, umbrales de impedancia. Si se alcanza un cierto umbral, la integridad de toda la instalación está en riesgo y se inicia una secuencia de apagado inmediato de la turbina eólica. Los diferentes niveles de alarma también pueden acompañar a las diferentes etapas de fallo.

El sistema de convertidor de turbina eólica dividido divulgado tiene al menos un convertidor del lado del generador, al menos un convertidor del lado de la red, un enlace de CC común y un controlador. El enlace de CC conecta el(los) convertidor(es) del lado del generador a los convertidores del lado de la red. El(los) convertidor(es) del lado del generador y el(los) convertidor(es) del lado de la red están dispuestos en ubicaciones distantes. El enlace de CC está provisto de una disposición de conductores alargados con al menos un conductor positivo y al menos un conductor negativo.

El controlador está dispuesto para determinar un nivel de tensión entre el conductor positivo y negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado del generador utilizando un primer sensor de tensión de CC que mide la tensión. El controlador está además dispuesto para determinar un nivel de tensión entre el conductor positivo y negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado de la red utilizando un segundo sensor de tensión de CC que mide la tensión.

El controlador está dispuesto para determinar una diferencia entre las dos tensiones sobre la base de los datos proporcionados por el primer y segundo sensor de tensión de CC, y está dispuesto para determinar una impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC poniendo la diferencia de tensión determinada en relación a una corriente conocida o medida que fluye a través de la disposición de conductores de enlace de CC, por ejemplo, dividiendo la diferencia de tensión por la corriente de CC asociada.

El controlador está dispuesto para reconocer un estado de fallo en respuesta a que la impedancia exceda un umbral dado. Si se reconoce un estado de fallo, el controlador puede hacer sonar una alarma y/o reducir la corriente de CC que fluye a través de la disposición de conductores de enlace de CC.

En algunas realizaciones, el sistema de convertidor de turbina eólica dividido está dispuesto además para llevar a cabo el método según cualquiera o todas las realizaciones mencionadas anteriormente.

Breve descripción de los dibujos

Realizaciones ilustrativas de la invención se describirán ahora, también con referencia a los dibujos adjuntos, en los que

La figura 1 ilustra una turbina eólica equipada con una góndola montada en una torre de turbina eólica, un buje giratorio y tres palas de rotor,

La figura 2 es otra representación esquemática de la turbina eólica de la figura 1 equipada con un sistema de convertidor dividido que incluye un convertidor del lado del generador ubicado en la góndola y un convertidor del lado de la red ubicado en la base de la torre de la turbina eólica,

La figura 3 ilustra esquemáticamente un sistema de control para la determinación de impedancia que se utilizará en la turbina eólica de las figuras 1 y 2, que incluyen un sensor de corriente, dos sensores de tensión y una alarma para indicar un aumento de impedancia,

La figura 4 ilustra el sistema de convertidor esquemático de la figura 2, en el que el sensor de tensión del lado del generador y el sensor de tensión del lado de la red están representados por flechas entre el conductor positivo y el conductor negativo del enlace de CC,

La figura 5 ilustra una topología de convertidor apilado del sistema de convertidor de la figura 2 y/o la figura 4, formando una cadena positiva, una cadena negativa y una línea de conexión central común, La figura 6 ilustra un fallo en el enlace de CC del sistema de convertidor de la figura 2 y/o de la figura 4,

La figura 7 ilustra un método de calibración ilustrativo de sensores de tensión para una medición de impedancia del enlace de CC de acuerdo con el sistema de monitorización descrito en el presente documento, La figura 8 ilustra otro método de calibración ilustrativo de sensores de tensión para una medición de impedancia del enlace de CC que implica una extrapolación de puntos de datos.

Los dibujos y la descripción de los dibujos son ejemplos de la invención y no son de la propia invención.

Descripción de realizaciones

Una realización ejemplar de una turbina eólica 100 según la figura 1 tiene una torre de turbina eólica 101, una góndola 101 en la parte superior de la torre 101, un buje giratorio 103 conectado a la góndola y tres palas 104 de rotor conectadas al buje 103.

La góndola 102 está conectada a la torre 101 mediante un cojinete de guiñada que permite que la góndola 102 y, por lo tanto, las palas 104 del rotor, giren hacia el viento. La base de las palas 104 del rotor, que conectan las palas de rotor 104 al buje 103, es inclinable, es decir, las palas 104 del rotor se pueden girar en un eje perpendicular al eje principal a través del buje 103 y el generador 110 de la turbina eólica a lo largo de un árbol de accionamiento 105, que se muestra en la figura 2. Al inclinar las palas 104 del rotor, se puede elegir un ángulo de ataque de modo que se logre una velocidad de rotación dada del buje 103, que está conectado al generador 110.

Al inclinar las palas 104 del rotor para ajustar la velocidad de rotación del generador 110, se puede suministrar una tensión de salida dada al convertidor 2 del lado del generador, mostrado en las figuras 2, 4 y 5.

Una vista en sección transversal de una turbina eólica 100 ilustrativa según la figura 2 tiene un sistema convertidor dividido 1, que se extiende desde la góndola 102 en la parte superior de la torre 101 hasta la base de la torre 101, y una conexión a través de una línea de conexión trifásica 160 a una red eléctrica 130. El viento hace que las palas 104 del rotor, el buje 103 montado giratorio y el árbol de accionamiento 105 giren y de ese modo produzcan energía eléctrica en el generador 110.

Una salida de corriente del generador 110 se alimenta a los convertidores 2 del lado del generador a través de una línea de conexión trifásica 140. Los convertidores 2 del lado del generador, por ejemplo, están dispuestos en una topología de cadena apilada con dos convertidores 2 paralelos del lado del generador en cada cadena, como se ilustra en la figura 5. Los convertidores 2 del lado del generador suministran una corriente CC de salida que se alimenta a la disposición de conductores del enlace CC 117 del enlace de CC 17 del sistema de convertidor dividido 1.

Un nivel de tensión en el enlace de CC 17 en los convertidores 2 del lado del generador se determina mediante un sensor de tensión 12 que realiza una medición de tensión transversal entre el conductor positivo y negativo 117a, 117b de la disposición de conductores de enlace de CC 117. Se determina un nivel de tensión en el enlace de CC 17 en los convertidores 3 del lado de la red, que, por ejemplo, están dispuestos en una topología de cadena apilada con dos convertidores 3 paralelos del lado de la red en cada cadena, como se ilustra en la figura 5, mediante un sensor de tensión 13 que realiza una medición de tensión transversal entre los conductores positivo y negativo 117a, 117b de la disposición de conductores de enlace de CC 117. La medición de la corriente a través de la disposición de conductores de enlace de CC 117 se realiza mediante un sensor de corriente de CC 14.

La salida de la disposición de conductores de enlace de CC 117 se alimenta a los convertidores 3 del lado de la red, que suministran una corriente de CA trifásica en el lado de la salida. La corriente de CA trifásica emitida por los convertidores 3 del lado de la red se alimenta a una disposición de transformador 120 a través de una línea de conexión trifásica 150. La disposición de transformador 120 eleva la tensión al nivel de la red y alimenta la corriente alterna de alta tensión a través de una línea de conexión trifásica 160 a la red eléctrica 130. La disposición de transformador 120, por ejemplo, comprende dos transformadores en configuración de estrella en el lado de baja tensión y un tercer transformador en configuración de delta en el lado de alta tensión.

Un controlador 11 ilustrativo de acuerdo con la figura 3 realiza la monitorización de impedancia del enlace de CC 17. El controlador 11 comprende un amperímetro 15 para medir, con el sensor de corriente 14, la corriente de CC a través del enlace de CC 17, o más bien a través de la disposición de conductores de enlace de CC 117. El controlador 11 comprende además un voltímetro 16 para medir el nivel de tensión de CC en cualquier extremo del enlace de CC 17 en los dos sensores de tensión 12 y 13. Alternativamente, cada sensor de tensión 12, 13 puede conectarse a un voltímetro dedicado 16.

El controlador 11 está conectado con el sensor de corriente 14 mediante un cable 22. En algunos ejemplos del controlador 11, el amperímetro 15 puede ser parte del sensor de corriente 14. El controlador 11 está conectado con los sensores de tensión 12, 13 mediante un cable 21. En algunos ejemplos del controlador 11, un voltímetro 16 puede ser parte de los sensores de tensión 12, 13.

El controlador 11 también comprende una CPU 31 y una memoria 32 para calcular y almacenar la impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC 117 en base a los datos de corriente y tensión recibidos. La impedancia Z del conductor 117a, 117b en el enlace de CC 17 se calcula de acuerdo con

donde V^cc, arriba es el valor de salida del sensor de tensión 12, V^cc, abajo es el valor de salida del sensor de tensión 13, e Icable es el valor de salida del sensor de corriente 14. Los valores de impedancia obtenidos se almacenan en la memoria 32 para referencia futura. Si una impedancia en una medición posterior tiene un valor significativamente más alto que los valores de impedancia almacenados, el controlador 11, por ejemplo, notifica a un centro de control mediante una alarma 33 o reduce el flujo de corriente a través de la disposición de conductores de enlace de CC 117 de forma autónoma.

Para mejorar la precisión de la medición de impedancia, los sensores de tensión 12, 13 se calibran, por ejemplo, una vez al mes. Para la calibración de una diferencia de tensión, indicada Verror, a una corriente sustancialmente cero a través del enlace de CC 17 se mide de acuerdo con

V^error= V^{c c , arriba}- V^{c c , abajo}, I^cable ~ 0

donde V^cc, arriba es el valor de salida del sensor de tensión 12, y V^cc, abajo es el valor de salida del sensor de tensión 13, como antes. Óptimamente Verror es cero, ya que sustancialmente no se produce ninguna caída de tensión a una corriente sustancialmente cero a través de la impedancia del conductor del enlace de CC 17. Sin embargo, los dos sensores de tensión 12, 13 no son idénticos y exhiben tolerancias de fabricación y similares, lo que conduce a una compensación entre los dos sensores de tensión 12 y 13.

La diferencia de tensión en cada extremo del enlace de CC 17, determinada por los respectivos sensores de tensión 12 y 13, se corrige mediante la desviación determinada anteriormente Verror de acuerdo con

v _ Kx, arriba ~ ^ CC, abajo ~ ^error

¿cable ” 7 ?

' cable

Icable ~ corriente de funcionamiento

donde Vcc, arriba es el valor de salida del sensor de tensión 12, Vcc, abajo es el valor de salida del sensor de tensión 13, Verror es el desplazamiento de los sensores de tensión 12 y 13, es decir, la desviación entre V^cc, arriba y V^cc, abajo a corriente sustancialmente cero a través del enlace de CC 17, e Icable es el valor de salida del sensor de corriente 14. Un bus de datos 25 conecta el amperímetro 15, el voltímetro 16, la CPU 31, la memoria 32 y la alarma 33 a través de varias unidades de entrada/salida (IO).

Una configuración de medición de impedancia de enlace de CC ilustrativa de acuerdo con la figura 2 se muestra en la figura 4 con más detalle. El sistema de convertidor dividido 1 comprende un conjunto de convertidores 2 del lado del generador, es decir, un conjunto de rectificadores, para convertir la corriente de CA, producida por el generador de turbina eólica 110, en corriente de CC que se alimentará al enlace de CC 17. El conjunto de convertidores 2 del lado del generador, por ejemplo, comprende dos cadenas apiladas con dos convertidores en paralelo cada una. El sistema de convertidor dividido 1 también comprende un conjunto de convertidores del lado de la red 3, es decir, un conjunto de inversores, para convertir la corriente de CC, emitida por el enlace de CC 17, en corriente de CA que se alimentará a un conjunto de transformadores 120. El conjunto de convertidores 3 del lado de la red, por ejemplo, comprende dos cadenas apiladas con dos convertidores en paralelo cada una.

El conjunto de convertidores 2 del lado del generador y el conjunto de convertidores 3 del lado de la red están conectados por un enlace de CC 17 común, es decir, todos los convertidores 2, 3 están conectados a la misma disposición de conductores de enlace de CC 117; no hay enlaces de CC en paralelo para los convertidores individuales 2, 3.

Un primer nivel de tensión transversal entre el conductor positivo 117a y el conductor negativo 117b del enlace de CC 17 se mide mediante el sensor de tensión 12. Un segundo nivel de tensión transversal entre el conductor positivo 117a y el conductor negativo 117b del enlace de CC 17 se mide mediante el sensor de tensión 13. El sensor de tensión 12 está asociado con los convertidores 2 del lado del generador y el sensor de tensión 13 está asociado con los convertidores 3 del lado de la red. La corriente a través de la disposición de conductores de enlace de CC 117 se mide mediante el sensor de corriente 14. Esta corriente se produce mediante el generador de turbina eólica 110 y constituye la corriente de salida normal del generador 110, que se usa para las mediciones de tensión sin una corriente de CC de monitorización dedicada inyectada en la disposición de conductores del enlace CC 117.

En el caso de un conductor 117a, 117b defectuoso, una conexión inestable o similar en el enlace de CC 17, el sensor de tensión 13 registra una caída de tensión aumentada. De ese modo, se detecta una desviación en la diferencia de tensión entre los dos sensores de tensión 12 y 13, en comparación con el funcionamiento normal. Se conoce la diferencia de tensión a la corriente nominal a través del enlace de CC 17. Si se observa una desviación de esta diferencia de tensión a la corriente nominal, esto da una indicación de un fallo en el enlace de CC 17. La corriente a través del enlace de CC se reduce según el tamaño de la desviación para proteger el enlace de CC de la generación de calor localizada, que podría causar fallos secundarios, por ejemplo, cortocircuitos en los convertidores 2 y 3 debido a aisladores fundidos. Esto también es válido para corrientes operativas por debajo de la corriente nominal.

En otro ejemplo de realización se proporciona una turbina eólica con un tren de potencia segmentado. Sensores de tensión de CA adicionales están ubicados en la salida del generador de turbina eólica 110 y en la salida de los convertidores 3 del lado de la red. Por lo tanto, al recopilar datos de tensión desde los sensores de tensión distribuidos, el tren de potencia de la turbina eólica se puede dividir en cinco segmentos, a saber, segmento del generador, segmento del convertidor del lado del generador, segmento del enlace de CC, segmento del convertidor del lado de la red y segmento de la red. Dependiendo de las lecturas de tensión de los cuatro sensores de tensión, se puede identificar un área general, donde se encuentra un fallo en el tren de potencia de la turbina eólica. Esto simplifica el mantenimiento de la turbina eólica 100, ya que las secciones defectuosas, por ejemplo, un generador 110 roto, se pueden determinar comparando los datos de tensión actual para todas las secciones con los datos de referencia de la tensión operativa durante el funcionamiento normal almacenados en una memoria 32.

En la figura 5 se ilustra un sistema de convertidor dividido 1 de ejemplo con un enlace de CC extendido 17 y con cadenas de convertidor apiladas. Los convertidores 2a y 2b del lado del generador y los convertidores 3a y 3b del lado de la red forman una primera cadena de convertidores, mientras que los convertidores 2c y 2d del lado del generador y los convertidores 3c y 3d del lado de la red forman una segunda cadena de convertidores. Los convertidores 2a y 2b del lado del generador están conectados en paralelo, al igual que los convertidores 2c y 2d del lado del generador. Las dos cadenas están conectadas en serie. Los convertidores del lado de la red 3a - 3d están dispuestos de manera análoga.

El enlace de CC 17 comprende una línea conductora positiva 117a, que está conectada a la primera cadena, una línea conductora negativa 117b, que está conectada a la segunda cadena, y una línea central 117c, que tiene un potencial sustancialmente cero y, por ejemplo, está conectado a tierra por un condensador. Este condensador permite que se descarguen componentes de corriente de CA no deseados, por ejemplo, producidos por la activación de alta frecuencia en los convertidores.

En la figura 6 se ilustra un enlace de CC 17 ilustrativo con un fallo 1117 en una de las líneas conductoras. En el ejemplo del enlace de CC 17 representado, la línea conductora positiva 117a es la línea conductora defectuosa. Mientras que el sensor de tensión 12 mide sustancialmente el mismo nivel de tensión en el enlace de CC 17, el sensor de tensión 13 mide solo una fracción del nivel de tensión operativa, correspondiente a una situación sin fallos. Esta caída de tensión en el sensor de tensión 13 del convertidor del lado de la red se debe a la caída de tensión en la impedancia aumentada localizada alrededor del fallo 1117.

La corriente a través de la disposición de conductores de enlace de CC 117 se mide mediante el sensor de corriente 14. Como las líneas conductoras 117a y 117b están conectadas esencialmente en serie, un solo sensor de corriente 14 es suficiente. La corriente a través del enlace de CC 17 permanece sustancialmente igual, siempre que las líneas conductoras 117a y 117b no estén interrumpidas. Sin embargo, se produce un aumento de la disipación de calor, es decir, la disipación de energía en la línea conductora defectuosa 117a, a medida que aumenta la gravedad del fallo. Para proteger el enlace de CC 17 y, en extensión, toda la turbina eólica 100 de la producción de calor extensiva, que podría conducir a fallos secundarios y daños, por ejemplo, un incendio de la turbina, se reduce la corriente a través de la disposición de conductores de enlace de CC 117 de acuerdo con el aumento de impedancia medida. En el caso de un fallo grave 117, la turbina eólica se apaga para mantenimiento.

Una calibración ilustrativa de los sensores de tensión 12 y 13 de acuerdo con las figuras 7a a 7c reduce los errores de medición debidos a compensaciones y partes de errores de ganancia, que pueden verse como un error de compensación en el nivel de tensión. En la figura 7a, un nivel de tensión medido Vmed se traza contra un nivel de tensión real Vcierto. Las funciones de calibración de ambos sensores de tensión 12, 13 se muestran en ese gráfico. La línea discontinua "a" es, por ejemplo, la función de calibración del sensor de tensión 12 del lado del generador y la línea continua "b" es, por ejemplo, la función de calibración del sensor de tensión 13 del lado de la red. La línea de puntos representa la bisectriz entre los dos ejes con una pendiente igual a uno, que sería la respuesta óptima del sensor de tensión sin ningún error o sesgo. En este ejemplo, se supone un punto de trabajo de aproximadamente 1000 voltios.

Un punto de intersección y de Ya para la curva característica "a" y un punto de intersección y de Yb para la curva característica "b" se asumen en este ejemplo de calibración de los sensores de tensión 12 y 13. La diferencia en los puntos de intersección y entre las dos curvas se indica como WO. La diferencia real X entre las dos curvas en el punto de trabajo se calcula mediante X = WO Ag ■ Vpunto de trabajo, donde Ag es la diferencia entre las dos pendientes, es decir, las respectivas ganancias ga y gb de los dos sensores de tensión 12 y 13, y Vpunto de trabajo es la tensión en el punto de trabajo actual.

La figura 7b muestra la curva característica de la diferencia de las dos respuestas "a-b" del sensor de tensión. La diferencia de nivel de tensión entre el sensor de tensión 12 del lado del generador y el sensor de tensión 13 del lado de la red se traza en el eje horizontal contra la tensión medida Vmed en el eje vertical. Aquí, el punto de intersección y de "a-b" es la diferencia X entre las dos curvas de respuesta en el punto de trabajo.

Como el enlace de CC 17 siempre tiene una impedancia distinta de cero, también durante el funcionamiento normal y la producción de potencia nominal del generador 110, existe una diferencia de tensión entre el sensor de tensión 12 del lado del generador y el sensor de tensión 13 del lado de la red en todo momento. Esto es cierto, siempre que haya un flujo de corriente a través de las líneas conductoras 117a y 117b del enlace de CC 17. Con una corriente sustancialmente cero, tampoco hay sustancialmente caída de tensión a lo largo de la disposición de conductores de enlace de CC 117; en ese caso, cualquier diferencia de tensión medida entre los dos sensores de tensión 12 y 13 es causada por compensaciones, es decir, un valor de diferencia de tensión de compensación.

Como se describió anteriormente junto con la figura 7a, el punto de intersección y X comprende la diferencia constante en los puntos de intersección y de "a" y "b", es decir, las compensaciones de corriente cero de los sensores de tensión 12 y 13, y un segundo término que depende de la diferencia de pendiente y el punto de trabajo actual. Por lo tanto, la diferencia conocida WO se puede restar y la curva resultante se ilustra en la figura 7c.

Con este enfoque, solo queda un pequeño error que depende de la diferencia de pendiente, es decir, de las diferentes ganancias de los sensores de tensión 12 y 13, y del nivel de tensión actual, es decir, el punto de trabajo. Este error de ganancia suele estar en el intervalo de un pequeño porcentaje, que es una pequeña contribución al error absoluto y puede ignorarse.

Como se puede ver en las figuras 7b y 7c, la diferencia de tensión entre los dos sensores de tensión 12 y 13 en los extremos respectivos del enlace de ^{C c}17 aumenta considerablemente, si un fallo 1117, como se muestra en la figura 6, se produce a lo largo de la disposición de conductores de enlace de CC 117. Dependiendo de la naturaleza del fallo, por ejemplo, una conexión floja, un diámetro reducido de una línea conductora 117a, 117b o un aislante desgastado, se puede observar una acumulación lenta de impedancia acompañada de un aumento bastante lento en la diferencia de tensión. Alternativamente, se puede observar un aumento de impedancia rápido o instantáneo, por ejemplo, en el caso de una línea conductora 117a, 117b rota. Dependiendo del tiempo de acumulación del aumento de impedancia, que es un indicador de la naturaleza del fallo 1117, el flujo de corriente a través de la disposición de conductores de enlace de CC 117 podría reducirse en consecuencia o se emite un comando de apagado inmediato para la turbina eólica 100.

En la figura 8 se ilustra otra calibración ilustrativa de los sensores de tensión 12 y 13, para reducir los errores de medición debidos a compensaciones y partes de errores de ganancia, que pueden verse como un error de compensación en el nivel de tensión.

La tensión medida Vmed se traza contra la corriente medida Imed. En este ejemplo de calibración de los sensores de tensión 12 y 13, se mide una diferencia de tensión en dos puntos de trabajo diferentes con las correspondientes corrientes I¹e I². En el punto de trabajo I¹una corriente de ^{C c}fluye a través de la disposición de conductores del enlace CC 117 que es más pequeña que la corriente de CC a través de la disposición de conductores del enlace CC 117 cuando la turbina eólica 100 funciona en el punto de trabajo I².

El punto de trabajo I¹puede alcanzarse, por ejemplo, durante un período de calma o el punto de trabajo h podría haber sido el punto de trabajo anterior en funcionamiento normal, es decir, un punto de trabajo óptimo, por ejemplo, a una velocidad del viento generalmente más baja. Alternativamente, el punto de trabajo I²puede alcanzarse durante una breve ráfaga de viento, mientras que el punto de trabajo I¹es el punto de trabajo óptimo para las condiciones actuales, por ejemplo, a una velocidad del viento determinada y determinadas condiciones de la red.

Se calculan dos diferencias de tensión individuales en los dos puntos de trabajo. Sobre la base de esos puntos de datos, se realiza una extrapolación hasta la corriente cero. Los dos puntos de trabajo deben estar lo suficientemente separados, o más precisamente, las dos corrientes de CC deben diferir lo suficiente, de modo que la pendiente de la relación lineal supuesta entre la corriente a través del enlace de CC 17 y la diferencia de tensión medida entre los sensores de tensión 12 y 13 se pueden determinar con suficiente precisión. Una diferencia entre las corrientes de los puntos de trabajo de, por ejemplo, el 10 %, proporcionará una precisión suficiente.

Por lo tanto, un valor de compensación de corriente cero, es decir, el valor de diferencia de tensión de compensación a corriente cero, se puede extrapolar de los datos en los dos puntos de trabajo individuales. Este valor de compensación extrapolado se puede utilizar para reducir los errores sistemáticos de la medición de impedancia del enlace de CC 17 sin la necesidad de apagar la turbina eólica 100 para una calibración de los sensores de tensión 12 y 13. Por lo tanto, se propone un método para monitorizar la impedancia de un enlace de CC 17, que reduce el número de paradas de la turbina eólica 100, que desgastan los componentes de la turbina eólica, y se ajusta al código de la red y también ahorra dinero, ya que la turbina eólica 100 no tiene que desconectarse. El procedimiento de calibración se puede realizar durante el funcionamiento normal con corrientes de funcionamiento. Aunque en el presente documento se han descrito ciertos métodos y productos construidos de acuerdo con las enseñanzas de la invención, el alcance de la cobertura de esta patente no se limita a los mismos. Por el contrario, el alcance de la presente invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para monitorizar un sistema de convertidor de turbina eólica dividido (1), en el que el sistema de convertidor dividido comprende al menos un convertidor del lado del generador (2), al menos un convertidor del lado de la red (3) y un enlace de CC (17) que conecta el al menos un convertidor del lado del generador a dicho al menos un convertidor del lado de la red, en el que el al menos un convertidor del lado del generador y el al menos un convertidor del lado de la red están dispuestos en ubicaciones distantes, en el que el enlace de CC se proporciona mediante una disposición de conductores alargada (117) que comprende al menos un conductor positivo (117a) y al menos un conductor negativo (117b), comprendiendo el método:

determinar una impedancia de la disposición alargada de conductores de enlace de CC por medio de un primer y segundo sensores de tensión de CC (12, 13) que miden la tensión, mediante:

determinar, con el primer sensor de tensión de CC (12), la tensión entre el conductor positivo y negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado del generador;

determinar, con el segundo sensor de tensión de CC (13), la tensión entre el conductor positivo y negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado de la red;

determinar una diferencia entre las tensiones determinadas sobre la base del primer y segundo sensores de tensión de CC (12, 13); y

determinar la impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC poniendo la diferencia de tensión determinada en relación con una corriente de CC (14) conocida o medida que fluye a través de la disposición de conductores de enlace de CC; y

reconocer un estado de fallo en respuesta a la impedancia que excede un umbral de impedancia dado.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la corriente de CC usada para determinar la diferencia de tensión se produce mediante un generador de turbina eólica (110).

3. El método de la reivindicación 1 o 2, en el que la disposición de conductores de enlace de CC se extiende sobre 50 m, o 75 m, o 100 m.

4. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el método comprende determinar una primera diferencia de tensión en una primera corriente de CC a través de la disposición de conductores del enlace de CC y determinar una segunda diferencia de tensión en una segunda corriente de CC a través de la disposición de conductores de enlace de CC, en el que la segunda corriente de CC es mayor que la primera corriente de CC.

5. El método de la reivindicación 4, en el que la primera diferencia de tensión se determina durante un procedimiento de conexión, es decir, antes de que el generador de turbina eólica produzca energía que se alimenta a una red eléctrica.

6. El método de la reivindicación 4 o 5, en el que la primera diferencia de tensión se determina a corriente cero o corriente cercana a cero a través de la disposición de conductores de enlace de CC.

7. El método de las reivindicaciones 5 o 6, en el que un valor de diferencia de tensión de compensación se determina sobre la base de la primera diferencia de tensión en la primera corriente de CC a través de la disposición de conductores de enlace de CC.

8. El método de la reivindicación 4, en el que la primera diferencia de tensión se determina a la corriente de funcionamiento, es decir, la corriente producida por el generador cuando la turbina eólica opera por encima de la velocidad del viento de corte, a través de la disposición de conductores de enlace de CC y un valor de diferencia de tensión de compensación se determina sobre la base de una extrapolación de la primera diferencia de tensión a corriente cero o corriente cercana a cero a través de la disposición de conductores de enlace de CC.

9. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, en el que la segunda diferencia de tensión se determina a la corriente de funcionamiento, es decir, la corriente producida por el generador cuando la turbina eólica opera por encima de la velocidad del viento de corte, a través de la disposición de conductores de enlace de CC.

10. El método de la reivindicación 9, en el que la segunda diferencia de tensión se corrige mediante el valor de diferencia de tensión de compensación, y determinar la impedancia comprende poner la diferencia de tensión corregida en relación con la corriente de funcionamiento conocida o medida.

11. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el al menos un convertidor del lado del generador es un rectificador pasivo o activo y el al menos un convertidor del lado de la red es un inversor.

12. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el convertidor del lado del generador está ubicado en la parte superior de una torre de turbina eólica y el convertidor del lado de la red está ubicado en la parte inferior de la torre de la turbina eólica y la disposición alargada de conductores de enlace de CC se extiende a lo largo de la torre de la turbina eólica.

13. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el método comprende cuando se reconoce un estado de fallo:

hacer sonar una alarma, y/o,

reducir la corriente a través de la disposición de conductores de enlace de CC, o

apagar la turbina eólica.

14. Un sistema de convertidor de turbina eólica dividido (1) que comprende al menos un convertidor del lado del generador (2), al menos un convertidor del lado de la red (3), un enlace de CC (17) que conecta el al menos un convertidor del lado del generador (2) a dicho al menos un convertidor del lado de la red (3), dos sensores de tensión CC (12, 13) y un controlador (11), en el que el al menos un convertidor del lado del generador (2) y el al menos un convertidor del lado de la red (3) están dispuestos en ubicaciones distantes, en el que el enlace de CC (17) se proporciona por una disposición de conductores alargada (117) que comprende al menos un conductor positivo (117a) y al menos un conductor negativo (117b), estando el controlador (11) dispuesto para: determinar, con el primer sensor de tensión de CC (12) que mide la tensión, una tensión entre el conductor positivo y el negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado del generador; determinar, con el segundo sensor de tensión de CC (13) que mide la tensión, una tensión entre el conductor positivo y el negativo de la disposición de conductores de enlace de CC en el convertidor del lado de la red; determinar una diferencia entre las tensiones determinadas sobre la base del primer y segundo sensores de tensión de CC;

determinar una impedancia de la disposición de conductores de enlace de CC poniendo la diferencia de tensión determinada en relación con una corriente conocida o medida (14) que fluye a través de la disposición de conductores de enlace de CC;

15. El sistema de convertidor de turbina eólica dividido de la reivindicación 14, dispuesto además para realizar el método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13.