ES2920891T3 - Método y sistema de operación de un parque eólico - Google Patents
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Abstract
Un sistema para operar una granja de turbinas eólicas, que comprende una pluralidad de turbinas eólicas (1) que tiene al menos un sensor ambiental (7) y opcionalmente al menos un sensor operativo (9). Las turbinas eólicas están en comunicación con una unidad de control remoto (2) que a su vez está conectado a al menos una base de datos (3) en la que los datos ambientales y, opcionalmente, se almacenan los datos operativos. La unidad de control remoto (2) selecciona una turbina eólica del viento ascendente y determina una primera potencia de salida de la misma, y selecciona aún más una turbina eólica a favor del viento y determina una segunda potencia de salida de la misma. La unidad de control remoto (2) determina una relación entre las salidas de potencia primera y segunda que luego se usa para determinar un nivel de operación reducido de la turbina eólica del viento ascendente seleccionado. También se proporciona un método del mismo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método y sistema de operación de un parque eólico
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema para operar un parque de aerogeneradores y comprende una pluralidad de aerogeneradores, cada uno de los cuales tiene al menos dos palas de aerogenerador montadas en un buje que está adicionalmente conectado rotativamente a un tren de transmisión dispuesto en dicho aerogenerador, donde una unidad de control remoto está configurada para comunicarse con cada uno de los aerogeneradores y almacenar datos ambientales recuperados de los aerogeneradores.
La presente invención también se refiere a un método para controlar el funcionamiento de un parque de aerogeneradores, donde se mide al menos un parámetro ambiental relativo a al menos uno de dichos aerogeneradores y se almacenan al menos los datos ambientales en al menos una base de datos, y al menos un aerogenerador en contra del viento y al menos un aerogenerador a favor del viento se identifican entre dichos aerogeneradores en función de una dirección del viento detectada.
Antecedentes de la invención
Los aerogeneradores modernos a menudo se organizan juntos en un parque de aerogeneradores donde los aerogeneradores individuales se colocan entre sí en un patrón predeterminado. Se sabe que un parque de aerogeneradores de este tipo puede incluir aerogeneradores de diferentes fabricantes de aerogeneradores, aerogeneradores que tienen diferentes clasificaciones de potencia y/o palas de aerogeneradores de diferentes tamaños. El rendimiento del parque de aerogeneradores se supervisa mediante el uso de un sistema de monitoreo ubicado en una ubicación remota, donde el monitoreo comprende una unidad de control capaz de comunicarse con el parque de aerogeneradores, por ejemplo, a través de un enlace SCADA. Un sistema de control convencional proporciona opciones de control limitadas para que un operador externo regule el rendimiento del parque de aerogeneradores.
Un problema conocido es un efecto de estela o sombra causado por los aerogeneradores ubicadas en contra del viento en relación con la dirección del viento entrante. Los aerogeneradores en contra del viento también pueden generar un flujo de aire más turbulento en comparación con el flujo de aire libre relativo que golpea a los aerogeneradores en contra del viento. Esto a su vez puede conducir a un aumento de las cargas y esfuerzos en los aerogeneradores a favor del viento ubicados en la ruta de este flujo de aire turbulento y, por lo tanto, una producción de energía reducida de estos aerogeneradores a favor del viento. Una forma de resolver este problema es diseñar la disposición del parque de aerogeneradores para que aumenten las distancias entre los aerogeneradores individuales o incluir aerogeneradores con palas de aerogeneradores de diferentes tamaños o aerogeneradores que tengan diferentes clasificaciones de potencia.
US 2006/0232073 A1 revela un esquema de control para un parque de aerogeneradores donde el controlador regula el valor de inducción axial de un aerogenerador en contra del viento en función de la turbulencia medida en un aerogenerador a favor del viento. Se afirma que la inducción axial del aerogenerador en contra del viento se reduce a un valor de menos de 0,25 y la diferencia promediada en las inducciones axiales de los aerogeneradores a favor y en contra del viento es mayor de 0,05. Esto se logra regulando el ángulo de inclinación de las palas del aerogenerador de un aerogenerador en contra del viento hacia una posición emplumada. Se afirma además que esto también se puede lograr reduciendo la longitud de la cuerda de las palas del aerogenerador en contra del viento para que tenga una característica de cuerda de menos de 3.75.
WO 2013/037374 A1 revela un esquema de control para un parque de aerogeneradores en el que el ángulo de inclinación, el ángulo de guiñada o la dirección de rotación de los aerogeneradores a favor y en contra del viento se regulan para aumentar la mezcla del flujo de aire turbulento que pasa a través del parque de aerogeneradores con el flujo de aire ininterrumpido. Se afirma que el aerogenerador a favor del viento debe colocarse a una distancia específica del aerogenerador en contra del viento para lograr una mezcla óptima de los flujos de aire, cuando esta distancia específica corresponde de una a cinco veces el diámetro del rotor del aerogenerador a favor del viento.
US 2011/0140428 A1 revela un sistema de control en comunicación con un parque de aerogeneradores donde el sistema de control monitorea y controla el funcionamiento del parque de aerogeneradores. El sistema de control estima el nivel de degradación de cada aerogenerador en función de los datos del sensor medidos en el aerogenerador y la potencia de salida del aerogenerador y organiza los aerogeneradores en cuatro grupos. Luego, el sistema de control aplica un algoritmo de limitación de potencia dedicado a cada grupo de aerogeneradores en un orden escalonado hasta que la reducción en la potencia total de salida cumpla con la solicitud de limitación recibida de un lado de la red.
US 2009/0099702 A1 revela un método de control de un parque de aerogeneradores, donde la unidad de control remoto recibe mediciones del parque de aerogeneradores. Los datos de medición de los aerogeneradores adyacentes se utilizan para identificar un aerogenerador en contra del viento que causa una condición de estela en un aerogenerador a favor del viento. Luego, el controlador cambia las señales de control para el aerogenerador en contra del viento que, a su vez, reduce la potencia de salida y es el empuje del rotor. Solo cambia el funcionamiento de los aerogeneradores en contra
del viento que causan una condición de estela, mientras que los aerogeneradores restantes a favor y en contra del viento funcionan en un modo normal de producción de energía. Se afirma que el funcionamiento del aerogenerador en contra del viento se puede ajustar hasta que una relación de potencia entre los aerogeneradores a favor y en contra del viento alcance un valor predefinido. Sin embargo, se proporcionan más detalles sobre esta ración de potencia de cómo cambiar la operación.
Se observa que US 2009/0099702 se basa en US 2007/0124025 que revela un método para controlar una unidad central de procesamiento y control acoplada a un aerogenerador en una parte y transmitir selectivamente señales de control para reducir las cargas de fatiga y cumplir con los límites de potencia. Como queda claro en US2009/009702, entonces US 2007/012405 guarda silencio acerca de los detalles sobre las implementaciones reales.
Una persona experta en la materia podría considerar US 2009/0099702 como un punto de partida adecuado.
EP 2940296 A1 revela un método de optimización del funcionamiento de un parque eólico que comprende una pluralidad de aerogeneradores, donde un controlador remoto del parque recibe y almacena datos de funcionamiento de los aerogeneradores individuales y mediciones de sensores eólicos. El controlador del parque analiza los datos almacenados para identificar los aerogeneradores que interactúan aerodinámicamente y estimar la interacción de estela que interactúa correspondiente. La interacción de estela es utilizada por el controlador del parque para generar un modelo predictivo de estela del parque eólico en tiempo real. El controlador del parque estima la potencia de salida de cada aerogenerador en función del modelo de estela predicho, que es utilizado por el controlador del parque para optimizar la potencia total de salida y reducir las cargas de fatiga.
El artículo "Wind turbine wake estimation and control using FLORIDyn, a control-oriented dynamic wind plant model" de Gebradd et al. revela la posibilidad de utilizar un modelo dinámico de propagación de estela que tenga una forma compleja de espacio de estado para predecir la potencia total de salida de los aerogeneradores aguas arriba y aguas abajo. El modelo determina un factor de reducción de estela en el aerogenerador aguas abajo utilizando los ajustes de control y la velocidad del viento de flujo libre en el aerogenerador aguas arriba. El modelo utiliza un método de ponderación para estimar la velocidad del viento y, por lo tanto, la potencia de salida del aerogenerador aguas abajo. El artículo propone utilizar los resultados del modelo de propagación de estela para ajustar el control de guiñada de los aerogeneradores, sin embargo, el artículo guarda silencio sobre cómo se debe implementar el modelo de propagación de estela en un control de parque eólico.
Existe la necesidad de un método de control alternativo para optimizar el funcionamiento de un parque de aerogeneradores que pueda implementarse en los sistemas de control existentes de los parques de aerogeneradores.
Objeto de la invención
Un objeto de esta invención es proporcionar un sistema para operar un parque de aerogeneradores que resuelva los problemas mencionados anteriormente.
Un objeto de esta invención es proporcionar un sistema para operar un parque de aerogeneradores que proporcione una interfaz flexible para conectarse a diferentes tipos de aerogeneradores.
Un objeto de esta invención es proporcionar un sistema para operar un parque de aerogeneradores que proporcione un fácil acceso a los datos de los sensores almacenados de los aerogeneradores.
Descripción de la invención
Un objeto de la invención se logra mediante un sistema de control del funcionamiento de un parque de aerogeneradores, que comprende una pluralidad de aerogeneradores y una unidad de control remoto configurada para comunicarse con dichas aerogeneradores y al menos una base de datos, la al menos una base de datos está configurada para almacenar al menos datos ambientales recuperados de al menos un sensor ambiental configurado para medir al menos un parámetro ambiental, donde cada uno de dichos aerogeneradores comprende al menos dos palas de aerogenerador montadas en un buje que está adicionalmente conectado rotativamente a un tren de transmisión, la unidad de control remoto está configurada para identificar al menos un aerogenerador en contra del viento y al menos un aerogenerador a favor del viento entre dichos aerogeneradores en función de la dirección del viento detectada, la unidad de control remoto está configurada para determinar una primera potencia de salida del al menos un aerogenerador en contra del viento y una segunda potencia de salida del al menos un aerogenerador a favor del viento, donde se selecciona el al menos un aerogenerador en contra del viento entre un primer grupo de aerogeneradores situados en contra del viento en relación con la dirección del viento detectada, el al menos un aerogenerador a favor del viento se selecciona entre al menos un segundo grupo de aerogeneradores situados a favor del viento en relación con el primer grupo de aerogeneradores, y la unidad de control remoto se configura además para determinar un nivel de funcionamiento reducido del al menos un aerogenerador en contra del viento de modo que, cuando se opere de acuerdo con este nivel de funcionamiento reducido, los al menos un aerogenerador a favor y en contra del viento combinados aumentan la producción total de energía del parque eólico, caracterizada porque la unidad de control remoto está configurada para analizar la primera potencia de salida y la segunda potencia de salida para determinar una primera correlación entre la primera potencia de salida y la
segunda potencia de salida mediante análisis estadístico, donde la primera correlación es indicativa de una cantidad adicional de energía producida por el al menos un aerogenerador a favor del viento en relación con una cantidad reducida de energía producida por el al menos un aerogenerador en contra del viento, y el nivel de funcionamiento reducido del al menos un aerogenerador en contra del viento se determina en función de dicha primera correlación.
El término "aerogenerador en contra del viento" se define como un aerogenerador que solo está influenciado por el flujo de aire libre del viento entrante. El término "aerogenerador a favor del viento" se define como un aerogenerador que está influenciado por el flujo de aire turbulento derivado de uno o más aerogeneradores en contra del viento y, opcionalmente, también de otros aerogeneradores a favor del viento. El término "relación" se define como cualquier tipo de correlación o relación directa o indirecta entre las respectivas potencias de salida de los aerogeneradores a favor y en contra del viento, dicha correlación/relación podrá determinarse o calcularse mediante análisis estadístico, análisis descriptivo, análisis inferencial, aproximación o cualquier otro análisis adecuado. El término "nivel de funcionamiento reducido" se define como un nivel de funcionamiento inferior al nivel de funcionamiento normal en el que se opera el aerogenerador para producir una potencia de salida máxima o nominal. El término general "punto de ajuste" se define como cualquier valor de control o punto de ajuste de control utilizado en el aerogenerador para regular un parámetro de funcionamiento particular.
Esto proporciona un sistema de control alternativo para optimizar la producción total de energía del parque de aerogeneradores y reducir las cargas estructurales y/o dinámicas en los aerogeneradores individuales. Este sistema de control también es capaz de alterar el flujo de aire que pasa a través del parque eólico para que se reduzca la turbulencia experimentada en los aerogeneradores a favor del viento. Esto, a su vez, contribuye a reducir los costos del Costo Nivelado de Energía (LCOE) para el operador del parque de aerogeneradores.
Uno o más sensores ambientales, como anemómetros, veletas, sistemas LIDAR, sensores de humedad, sensores de presión, sensores de temperatura, estaciones meteorológicas y otros sensores adecuados, se colocan en o en relación con los aerogeneradores individuales o cerca del parque de aerogeneradores. Estos sensores ambientales están configurados para medir uno o más parámetros ambientales, como la densidad del aire, la temperatura ambiental, la presión ambiental, el nivel de humedad, la velocidad del viento, la dirección del viento, el nivel de turbulencia y otros parámetros ambientales adecuados. Los parámetros ambientales pueden medirse periódicamente o durante un período de tiempo predeterminado.
Según una realización, la unidad de control remoto está configurada para calcular al menos una segunda correlación entre una potencia de salida de otro aerogenerador seleccionado del primer grupo y una potencia de salida de otro aerogenerador seleccionado del al menos segundo grupo mediante análisis estadístico, y para determinar un nivel de funcionamiento reducido de dicho otro aerogenerador seleccionado del primer grupo basado en dicha al menos segunda correlación de modo que, cuando se operan de acuerdo con este nivel de funcionamiento reducido, los otros aerogeneradores seleccionados combinados aumentan aún más la producción total de energía del parque de aerogeneradores.
El algoritmo de control determina posteriormente la potencia de salida de los aerogeneradores seleccionados en función de los datos ambientales históricos o mediante mediciones de potencia. Alternativamente, el algoritmo de control puede determinar la potencia de salida de cada aerogenerador individual antes de realizar el paso de selección. A continuación, se determina la relación entre las potencias de salida de los aerogeneradores seleccionados, que se utiliza posteriormente para determinar el nivel de funcionamiento del aerogenerador en contra del viento seleccionado. Este proceso puede repetirse hasta que se hayan seleccionado todos los aerogeneradores dentro de los respectivos grupos y se haya determinado al menos una relación para cada aerogenerador en los grupos respectivos.
De acuerdo con una realización, dichas primera y segunda correlaciones se promedian, y la correlación promediada se utiliza para determinar el nivel de funcionamiento reducido para todos los aerogeneradores en contra del viento del primer grupo.
La unidad de control podrá determinar además una relación promediada entre el primer grupo y el segundo grupo, que podrá utilizarse para determinar el nivel de funcionamiento reducido de los respectivos aerogeneradores en contra del viento en el primer grupo. Del mismo modo, la unidad de control podrá determinar además una relación promediada entre el primer grupo y/o el segundo grupo y el tercer grupo, que podrá utilizarse para determinar el nivel de funcionamiento reducido de los respectivos aerogeneradores en contra del viento en el primer y/o segundo grupo.
Según una realización, la unidad de control remoto es una unidad de servidor, donde al menos un sistema operativo está configurado para ejecutarse en la unidad de servidor y comunicarse con los aerogeneradores y la al menos una base de datos.
La unidad de control se encuentra en una ubicación remota, como una estación central de monitoreo o control, un parque de servidores u otra ubicación adecuada. La unidad de control comprende al menos una unidad de servidor que está conectada a al menos una base de datos en la que se almacenan al menos los datos ambientales medidos. La base de datos puede ser una unidad de memoria interna ubicada dentro de la unidad de servidor o una unidad de memoria independiente conectada a la unidad de servidor. La unidad de servidor y la base de datos comprenden cada una un módulo de comunicaciones que permite que las dos unidades se comuniquen entre sí. Del mismo modo, la unidad de
servidor y el parque de aerogeneradores comprenden cada uno un módulo de comunicaciones que permite que la unidad de servidor se comunique con el parque de aerogeneradores. La unidad de servidor puede comunicarse directamente con cada aerogenerador o a través de una subestación ubicada en el parque de aerogeneradores. La conexión entre la unidad de servidor, el parque de aerogeneradores y la base de datos puede ser una conexión por cable, por ejemplo, cables de datos, o una conexión inalámbrica, por ejemplo, una conexión WIFI. Esto permite que los datos ambientales y otros datos recopilados se almacenen y analicen en una ubicación central. Esto también proporciona una interfaz flexible capaz de comunicarse con cualquier interfaz OEM utilizando un protocolo de comunicaciones estandarizado independiente del diseño del parque de aerogeneradores.
Se implementa un sistema operativo en la unidad de servidor, por ejemplo, en un microprocesador del mismo, y se configura para proporcionar acceso a los datos ambientales y otros datos recopilados, por ejemplo, datos operativos, almacenados en la base de datos. Un operador o propietario de un aerogenerador puede acceder a estos datos a través de una interfaz de usuario, por ejemplo, una página web o una interfaz gráfica de usuario dedicada. El sistema operativo puede configurarse para procesar y mostrar los datos almacenados para que el operador o propietario del parque de aerogeneradores pueda monitorear el rendimiento del parque de aerogeneradores. Esto proporciona un fácil acceso a los datos almacenados desde cualquier tipo de plataforma, como un teléfono inteligente, una tableta, un ordenador portátil, un ordenador estacionario u otra plataforma adecuada.
El algoritmo de control del sistema de control actual puede implementarse como un módulo o aplicación adicional capaz de interactuar con el sistema operativo mencionado anteriormente. Alternativamente, el algoritmo de control puede incorporarse al sistema operativo para que actúen como una sola unidad. Esto permite adaptar el sistema de control actual para interactuar con cualquier sistema de monitoreo remoto existente que tenga una base de datos en la que se almacenan los datos ambientales y, opcionalmente, los datos operativos.
De acuerdo con una realización, la unidad remota está configurada para calcular un primer rendimiento energético del al menos un aerogenerador en contra del viento basado en la primera potencia de salida y un segundo rendimiento energético del al menos un aerogenerador a favor del viento basado en la segunda potencia de salida.
La unidad de control podrá utilizar la primera y la segunda potencias de salida y, opcionalmente, los datos ambientales para calcular un primer y un segundo rendimientos energéticos de los aerogeneradores eólicos seleccionados a favor y en contra del viento. La unidad de control puede determinar entonces una relación entre el primer y el segundo rendimientos energéticos que puede utilizarse posteriormente para determinar el nivel de funcionamiento reducido del aerogenerador en contra del viento. Esto proporciona una forma alternativa de determinar el nivel de funcionamiento del aerogenerador en contra del viento que tiene en cuenta la cantidad de energía disponible en el flujo de aire que pasa.
Según una realización, al menos un sensor de funcionamiento está dispuesto en uno de los aerogeneradores y está configurado para medir al menos un parámetro de funcionamiento de dicho aerogenerador, donde el al menos un parámetro de funcionamiento se almacena en la al menos una base de datos y es analizado por la unidad de control.
Uno o más de los aerogeneradores del parque eólico pueden comprender uno o más sensores operativos, como un sensor de vibración, un sensor de velocidad de rotación, un sensor de par, un sensor de posición angular, un sensor de temperatura, un voltímetro, un vatímetro u otro sensor adecuado. Estos sensores de funcionamiento pueden configurarse para medir uno o más parámetros de funcionamiento, como un nivel de vibración, una velocidad de rotación, un ángulo de inclinación, un ángulo de guiñada, un nivel de par del eje de rotación, una temperatura de enfriamiento del sistema de refrigeración, una potencia de salida u otro parámetro de funcionamiento adecuado. Estos datos de funcionamiento pueden almacenarse en la misma base de datos que los datos ambientales o en una base de datos separada. Además, los parámetros de control local, por ejemplo, el punto de ajuste de potencia, el ángulo de inclinación, el punto de ajuste de par y otros parámetros de control, utilizados para controlar el funcionamiento de cada aerogenerador también pueden almacenarse en la base de datos. Esto permite al operador o propietario del parque de aerogeneradores monitorear aún más el rendimiento y el estado operativo, por ejemplo, el ángulo de inclinación y la potencia generada, de cada aerogenerador ubicado en el parque de aerogeneradores.
La unidad de control podrá configurarse para analizar más a fondo estos datos de funcionamiento, que podrán utilizarse para determinar el rendimiento de los aerogeneradores a favor y en contra del viento seleccionados. Los datos de funcionamiento y los datos ambientales pueden combinarse en la unidad de control al determinar la potencia de salida y/o el rendimiento energético del aerogenerador respectivo. Alternativamente, la unidad de control puede determinar directamente la potencia de salida a través de mediciones de potencia realizadas por dichos sensores de funcionamiento. La unidad de control utiliza opcionalmente los datos de funcionamiento para calcular mejor el tiempo de funcionamiento actual de los componentes vitales del aerogenerador o el tiempo de funcionamiento restante antes del siguiente intervalo de mantenimiento o reemplazo. Estos datos calculados pueden combinarse con los datos de relación mencionados anteriormente en la unidad de control al determinar el nivel de funcionamiento reducido de los aerogeneradores en contra del viento. Esto proporciona una compensación adecuada entre el tiempo de operación de los aerogeneradores individuales y la producción total de energía, lo que a su vez reduce los costos de operación y mantenimiento (O&M).
La unidad de control podrá supervisar los datos ambientales y/o los datos de funcionamiento para determinar si el proceso descrito anteriormente debe repetirse o no.
Es conocido el diseñar la disposición del parque eólico de acuerdo con la dirección dominante del viento en esa posición geográfica. Sin embargo, la dirección del viento cambia en relación con el diseño del parque de aerogeneradores y, por lo tanto, el número de aerogeneradores que se enfrentan directamente al flujo de aire libre del viento entrante también varía. Esto se puede resolver seleccionando un primer grupo de aerogeneradores, por ejemplo, al menos dos, de acuerdo con la dirección del viento detectada que se encuentra en contra del viento a lo largo y/o ancho del parque de aerogeneradores. La unidad de control podrá actualizar este primer grupo de aerogeneradores cada vez que el viento cambie de dirección o cuando el cambio de dirección del viento supere un umbral predeterminado.
A continuación, la unidad de control se configura para seleccionar al menos un aerogenerador dentro de este primer grupo en función de uno o más criterios predeterminados, por ejemplo, según la disposición.
A medida que cambia la dirección del viento, también lo hace el número de aerogeneradores que están sujetos a un efecto de estela o poca profundidad de uno o más aerogeneradores a favor del viento. Esto también se puede resolver seleccionando un segundo grupo de aerogeneradores, por ejemplo, al menos dos, de acuerdo con la dirección del viento detectada que se encuentra a favor del viento de las turbinas en contra del viento. El segundo grupo puede seleccionarse a lo largo y/o ancho del parque eólico, por ejemplo, en función de la dirección del viento. La unidad de control podrá actualizar aún más este segundo grupo de aerogeneradores cada vez que el viento cambie de dirección o cuando el cambio de dirección del viento supere un umbral predeterminado.
Alternativamente, los aerogeneradores pueden agruparse en al menos un tercer grupo que se encuentra más a favor del viento en relación con la dirección del viento. Este tercer grupo también puede seleccionarse a lo largo y/o ancho del parque eólico, por ejemplo, en función de la dirección del viento. Del mismo modo, la unidad de control podrá actualizar aún más este al menos tercer grupo de aerogeneradores cada vez que el viento cambie de dirección o cuando el cambio en la dirección del viento supere un umbral predeterminado.
La unidad de control selecciona un aerogenerador en contra del viento del primer grupo y un aerogenerador a favor del viento del segundo grupo y determina una relación entre estos aerogeneradores seleccionados como se mencionó anteriormente. Asimismo, la unidad de control podrá seleccionar un aerogenerador en contra del viento del primer y/o segundo grupo y un aerogenerador a favor del tercer grupo y determinar una relación entre estos aerogeneradores seleccionados. Por ejemplo, los aerogeneradores se pueden seleccionar de modo que estén alineados o sustancialmente alineados a lo largo de la dirección del viento, o se desvíen entre sí cuando se ven a lo largo de la dirección del viento. Los aerogeneradores pueden desplazarse en una dirección perpendicular a la dirección del viento. La relación puede ser indicativa de la cantidad añadida de potencia o energía capturada por el aerogenerador a favor del viento seleccionada en relación con la cantidad reducida de potencia o energía capturada por el aerogenerador en contra del viento seleccionado.
La unidad de control puede repetir el proceso y seleccionar otro aerogenerador en contra del viento del primer grupo y otro aerogenerador a favor del viento del segundo grupo y determinar otra relación entre estos aerogeneradores seleccionados como se mencionó anteriormente. Asimismo, la unidad de control podrá repetir el proceso y seleccionar otro aerogenerador en contra del viento del primer y/o segundo grupo y otro aerogenerador a favor del viento del tercer grupo y determinar otra relación entre estos aerogeneradores seleccionados. El proceso puede repetirse hasta que se hayan seleccionado todos los aerogeneradores del primer, segundo y tercer grupo.
La unidad de control puede configurarse para ejecutar el presente algoritmo de control a intervalos de tiempo regulares o cuando se considere necesario.
Por ejemplo, una reducción de potencia del 3% de un aerogenerador en contra del viento en el primer grupo puede resultar en un aumento de la potencia del 4% de un aerogenerador a favor del viento en el segundo y/o tercer grupo. Esto, a su vez, da un aumento general en la producción de energía del parque de aerogeneradores.
Según una realización, al menos la primera correlación se deriva de una tabla de búsqueda.
La unidad de control puede realizar el cálculo cada vez o utilizar una tabla de búsqueda para determinar el nivel de funcionamiento reducido del aerogenerador en contra del viento seleccionado. La tabla de búsqueda comprende cualquier dato adecuado, como la dirección del viento, los datos de relación, la primera y segunda potencia de salida y/o el rendimiento energético de los aerogeneradores seleccionados, u otros datos adecuados. El algoritmo de control del sistema de control actual incluye opcionalmente una función de autoaprendizaje donde la unidad de control está configurada para adaptar el valor de los parámetros respectivos utilizados para determinar el nivel de funcionamiento reducido del aerogenerador en contra del viento, por ejemplo, los valores de la tabla de búsqueda. La unidad de control aplica opcionalmente una función de interpolación, por ejemplo, una función lineal, una función polinómica, una función spline u otra función de interpolación adecuada, a los valores de la tabla para determinar mejor el nivel de funcionamiento requerido. Esto permite a la unidad de control determinar una compensación adecuada entre la potencia o la pérdida de energía del aerogenerador a en contra del viento y el aumento de la potencia o la energía del aerogenerador a favor del viento. Esto permite un control más óptimo del parque de aerogeneradores, lo que a su vez puede conducir a un aumento en la producción total de energía y/o el tiempo de operación general de los aerogeneradores individuales.
Según una realización, la unidad de control está configurada para generar un punto de ajuste de energía para el al menos un aerogenerador en contra del viento basada en el nivel de funcionamiento reducido determinado, donde el punto de ajuste de potencia es más bajo que un punto de ajuste de potencia normal.
La unidad de control está configurada para generar un nuevo punto de ajuste de potencia para el aerogenerador en contra del viento seleccionado en función del nivel de funcionamiento reducido determinado. La unidad de control puede utilizar un punto de ajuste de potencia normal de ese aerogenerador como entrada para generar este nuevo y reducido punto de ajuste de potencia. El punto de ajuste de potencia para ese aerogenerador puede derivarse de un punto de ajuste de potencia general de todo el parque de aerogeneradores. El nuevo punto de ajuste de potencia se transmite al aerogenerador respectivo, donde su sistema de control local puede utilizar una relación única entre la potencia de salida y el ángulo de inclinación de las palas del aerogenerador para ajustar el funcionamiento del aerogenerador de acuerdo con el nivel de funcionamiento reducido seleccionado. Por ejemplo, el aerogenerador puede utilizar el punto de ajuste de potencia recibido para determinar un nuevo ángulo de inclinación o punto de ajuste para inclinar las palas del aerogenerador. El aerogenerador puede ajustar aún más otros parámetros de control, como la velocidad de rotación o el ángulo de guiñada, para alcanzar el nivel de funcionamiento reducido.
Los sistemas de control convencionales optimizan el rendimiento de los parques de aerogeneradores regulando directamente el ángulo de inclinación de los aerogeneradores individuales. El presente sistema de control no regula los parámetros de control local utilizados para controlar el funcionamiento de los aerogeneradores individuales. En su lugar, la unidad de control regula el punto de ajuste de potencia para el aerogenerador respectivo. Esto permite que el aerogenerador seleccionado ajuste de forma independiente sus parámetros de control local. Esto, a su vez, permite adaptar el sistema de control actual para comunicarse con el sistema de control local de diferentes fabricantes de aerogeneradores y diferentes firmwares ubicados en diferentes tipos de aerogeneradores. Si la configuración del sistema de control local lo permite, la unidad de control actual puede ajustar los parámetros de control local del aerogenerador seleccionado.
Un objeto de la invención también se logra mediante un método de control del funcionamiento de un parque de aerogeneradores, que comprende una pluralidad de aerogeneradores y una unidad de control remoto configurada para comunicarse con dichos aerogeneradores, donde cada una de dichos aerogeneradores comprende al menos dos palas de aerogeneradores montadas en un buje que está conectado rotativamente a un tren de transmisión, donde el método comprende los pasos de:
- medir al menos un parámetro ambiental utilizando al menos un sensor ambiental y almacenar al menos los datos ambientales en al menos una base de datos,
- detectar una dirección del viento,
- seleccionar al menos un aerogenerador en contra del viento entre un primer grupo de aerogeneradores que se encuentre en contra del viento en relación con la dirección del viento detectada,
- seleccionar al menos un aerogenerador a favor del viento de entre al menos un segundo grupo de aerogeneradores que se encuentre a favor del viento en relación con el primer grupo de aerogeneradores,
- determinar una primera potencia de salida del al menos un aerogenerador en contra del viento y una segunda potencia de salida del al menos un aerogenerador a favor del viento,
- determinar un nivel de funcionamiento reducido del al menos un aerogenerador en contra del viento,
- operar el al menos un aerogenerador en contra del viento, de modo que los al menos un aerogenerador a favor y en contra del viento combinados aumenten la producción total de energía del parque eólico, caracterizado porque el método comprende además los pasos de:
- determinar una primera correlación entre la primera potencia de salida y la segunda potencia de salida mediante análisis estadístico, donde la primera correlación es indicativa de una cantidad adicional de potencia producida por el al menos un aerogenerador a favor del viento en relación con una cantidad reducida de energía producida por el al menos un aerogenerador en contra del viento,
- donde el nivel de funcionamiento reducido del al menos un aerogenerador en contra del viento se determina en función de dicha primera correlación.
Esto proporciona un método de control alternativo para operar un parque de aerogeneradores, donde los datos ambientales de varios sensores ambientales en el parque de aerogeneradores se acumulan y almacenan para su posterior análisis. Estos datos ambientales históricos pueden analizarse para determinar la potencia de salida correspondiente de un aerogenerador eólico en contra del viento seleccionado y de un aerogenerador a favor del viento seleccionado. Alternativamente, las salidas de potencia pueden determinarse midiendo directamente la potencia de salida de los aerogeneradores seleccionados a favor y en contra del viento. Estas salidas de potencia se utilizan para determinar una relación adecuada indicativa de la cantidad adicional de potencia o energía capturada por el aerogenerador a favor del viento seleccionada en relación con la cantidad reducida de potencia o energía capturada por el aerogenerador en contra del viento seleccionado. Esta relación se utiliza para determinar un nivel de funcionamiento reducido del aerogenerador en contra del viento seleccionada.
Esto permite una producción de energía optimizada del parque de aerogeneradores al tiempo que reduce las cargas estructurales y/o dinámicas en los aerogeneradores individuales. Esto, a su vez, reduce los costos de LCOE para el
operador del parque de aerogeneradores. La reducción del nivel de funcionamiento de los aerogeneradores en contra del viento altera el flujo de aire del viento que pasa, y esto reduce la turbulencia experimentada por los aerogeneradores a favor del viento.
El presente método de control puede aplicarse ventajosamente en un sistema de control remoto o de monitoreo, por ejemplo, como un módulo de control independiente acoplado a un sistema de control/seguimiento existente. Esto permite al operador o propietario del parque de aerogeneradores acceder a los datos ambientales históricos, datos operativos y otros datos almacenados de diferentes plataformas como se describió anteriormente.
Los aerogeneradores individuales pueden dividirse en dos o más grupos según el diseño específico del parque eólico y la dirección actual del viento. Dos o más aerogeneradores en contra del viento que se enfrentan al flujo de aire libre del viento pueden estar dispuestas en un primer grupo. Dos o más aerogeneradores a favor del viento sometidas al efecto de sombra o estela de los aerogeneradores en contra del viento pueden estar dispuestas en al menos un segundo grupo. Los grupos pueden actualizarse cuando cambia la dirección del viento, por lo que un aerogenerador puede cambiar del primer grupo al segundo grupo, o viceversa. Esto permite que los aerogeneradores se agrupen dinámicamente de acuerdo con la dirección actual del viento.
De acuerdo con una realización especial, el método comprende además el paso de determinar al menos una segunda correlación entre una potencia de salida de otro aerogenerador seleccionado del primer grupo y una potencia de salida de otro aerogenerador seleccionado del al menos segundo grupo mediante análisis estadístico, y determinar un nivel de funcionamiento reducido de dicho otro aerogenerador seleccionado del primer grupo sobre la base de dicha al menos segunda correlación.
El algoritmo de control determina posteriormente la potencia de salida de los aerogeneradores seleccionados en función de los datos ambientales históricos o de las mediciones de potencia. Alternativamente, el algoritmo de control puede determinar la potencia de salida de cada aerogenerador individual antes de realizar el paso de selección. A continuación, se determina la relación entre las potencias de salida de los aerogeneradores seleccionados, que se utiliza posteriormente para determinar el nivel de funcionamiento del aerogenerador al menos segunda del viento seleccionado. Este proceso puede repetirse hasta que se hayan seleccionado todos los aerogeneradores dentro de los respectivos grupos y se haya determinado al menos una relación para cada aerogenerador en los grupos respectivos.
Según una realización, el método comprende además el paso de calcular un primer rendimiento energético del al menos un aerogenerador en contra del viento basado en la primera potencia de salida, y calcular un segundo rendimiento energético del al menos un aerogenerador a favor del viento basado en la segunda potencia de salida.
Opcionalmente, se calcula un rendimiento energético para cada uno de los aerogeneradores seleccionados utilizando la potencia de salida determinada mencionada anteriormente. Este rendimiento energético se puede utilizar para calcular la relación entre los aerogeneradores seleccionados, alternativamente se puede determinar otra relación utilizando este rendimiento energético. Por lo tanto, el nivel de funcionamiento del aerogenerador en contra del viento puede determinarse utilizando la relación mencionada anteriormente o la relación entre el rendimiento energético del aerogenerador en contra del viento seleccionado y el rendimiento energético del aerogenerador a favor del viento seleccionado. Esto permite que el algoritmo de control tenga en cuenta la cantidad de energía disponible en el viento que pasa.
La cantidad de cálculos se puede reducir generando una tabla de búsqueda, donde el nivel de funcionamiento reducido de un aerogenerador en contra del viento se puede seleccionar simplemente de acuerdo con los valores de la tabla mencionados anteriormente. Alternativamente, una relación promediada se determina en función de las relaciones individuales, que a su vez se utiliza para determinar el nivel de funcionamiento reducido para todos los aerogeneradores en contra del viento en el primer grupo.
Según una realización, el método comprende además el paso de generar un punto de ajuste de potencia para el al menos un aerogenerador en contra del viento basado en el nivel de funcionamiento reducido determinado, donde el punto de ajuste de potencia es más bajo que un punto de ajuste de potencia normal.
Después de haber determinado el nivel de funcionamiento reducido, el algoritmo de control genera un punto de ajuste de potencia ajustado para el aerogenerador en contra del viento respectivo. Este punto de ajuste de potencia ajustado se transmite al aerogenerador respectivo que, a su vez, ajusta su funcionamiento en consecuencia.
El presente algoritmo de control es adecuado para controlar parques de aerogeneradores que tienen aerogeneradores de diferentes fabricantes o diferentes clasificaciones de potencia. Además, el algoritmo de control es capaz de comunicarse con los parques de aerogeneradores a través de diferentes interfaces OEM o diferentes firmwares.
Descripción de los dibujos
La invención se describe únicamente con el ejemplo y con referencia a los dibujos, donde:
La Figura 1 muestra una realización ejemplar de un sistema de control de acuerdo con la invención,
La Figura 2 muestra un diagrama de flujo ejemplar del método de control de acuerdo con la invención,
La Figura 3 muestra un gráfico ejemplar del ángulo de inclinación en función de la potencia de salida de un aerogenerador seleccionado, y
La Figura 4 muestra un gráfico ejemplar de la potencia de salida en función del ángulo de inclinación y la velocidad del viento medida de un aerogenerador seleccionado.
En el siguiente texto, las figuras se describirán una por una, y las diferentes partes y posiciones que se ven en las figuras se numerarán con los mismos números en las diferentes figuras. No todas las partes y posiciones indicadas en una figura específica se discutirán necesariamente junto con esa figura.
Lista de números de posición
1. Aerogeneradores
2. Unidad de control remoto
3. Base de datos
4. Palas de aerogenerador
5. Buje
6. Tren de transmisión
7. Sensor ambiental
8. Dirección del viento
9. Sensor de funcionamiento
10. Ángulo de inclinación
11. Potencia de salida
12. Velocidad del viento
Descripción detallada de la invención
La Fig. 1 muestra una realización ejemplar del sistema para controlar el funcionamiento de un parque de aerogeneradores que comprende una pluralidad de aerogeneradores individuales 1, aquí solo se muestran cuatro aerogeneradores. El sistema comprende una unidad de control remoto 2 conectada a una base de datos 3 configurada para almacenar datos ambientales, datos de funcionamiento y otros datos adecuados recibidos del parque eólico. La unidad de control remoto 2 está configurada para comunicarse con el parque eólico a través de una conexión cableada o inalámbrica.
Cada aerogenerador 1 comprende al menos dos palas de aerogenerador 4 montadas en un buje 5 que además está conectado rotativamente a un tren de transmisión 6 en el aerogenerador 1. El tren de transmisión 6 está configurado para generar una salida de potencia que a su vez se transmite a una red de energía eléctrica (no se muestra). El aerogenerador 1 comprende además un módulo de comunicaciones para comunicarse con un módulo de comunicaciones correspondiente en la unidad de control remoto 2. Se utiliza un sistema de control local (no se muestra) para controlar el funcionamiento del aerogenerador 1 utilizando uno o más parámetros de control local que además pueden comunicarse con la unidad de control remoto 2, por ejemplo, un controlador de la misma.
Al menos un sensor ambiental 7 está dispuesto en relación con los aerogeneradores individuales 1. El sensor ambiental 7 está configurado para medir al menos un parámetro ambiental, por ejemplo, una velocidad del viento, que se almacena en la base de datos 3 a través de la unidad de control remoto 2. El sensor ambiental 7 también detecta una dirección del viento 8 en relación con el aerogenerador 1 que a su vez también se almacena en la base de datos 3. El aerogenerador 1 puede utilizar un sistema de guiñada (no se muestra) para rastrear o alinear el rotor con la dirección del viento. Opcionalmente, al menos un sensor de funcionamiento 9 está dispuesto en relación con el tren de transmisión 6. El sensor de funcionamiento 9 está configurado para medir al menos un parámetro de funcionamiento que también puede almacenarse en la base de datos 3.
La Fig. 2 muestra un diagrama de flujo ejemplar del método de control de acuerdo con la invención para optimizar la producción total de energía del parque de aerogeneradores. El presente método de control se implementa, por ejemplo, en un sistema operativo que se ejecuta en la unidad de control remoto 2, por ejemplo, como en un módulo de control capaz de comunicarse con un sistema de control existente.
En un paso inicial, los parámetros ambientales se miden a lo largo del tiempo y se almacenan en la base de datos 3 para formar un conjunto de datos ambientales históricos. Opcionalmente, los parámetros de funcionamiento también se miden a lo largo del tiempo y se almacenan en la base de datos 3 para formar un conjunto de datos de funcionamiento históricos.
Un controlador en la unidad de control remoto 2 está configurado para detectar una dirección actual del viento 8 en relación con el parque de aerogeneradores. A continuación, el controlador selecciona un aerogenerador 1 de un primer grupo de aerogeneradores 1 que encaran al flujo de aire libre del viento entrante. Además, el controlador selecciona otro aerogenerador 1 de al menos un segundo grupo de aerogeneradores 1 que están sujetos al efecto de sombra o estela de al menos un aerogenerador 1 en el primer grupo. Los aerogeneradores a favor y en contra del viento se seleccionan en función de la dirección del viento.
El controlador determina una primera potencia de salida del aerogenerador 1 en contra del viento seleccionado en función de al menos estos datos ambientales. El controlador determina además una segunda potencia de salida del aerogenerador a favor del viento seleccionado 1 en función de al menos estos datos ambientales. Alternativamente, el controlador determina la primera y segunda salidas de potencia en función de las mediciones de potencia almacenadas en la base de datos 3. Dichas primera y segunda salidas de potencia se utilizan para determinar una relación entre la primera salida de potencia y la segunda salida de potencia.
A continuación, el controlador utiliza esta relación para determinar un nivel de funcionamiento para el aerogenerador 1 en contra del viento seleccionado. El nivel de funcionamiento es un nivel de funcionamiento reducido, que a su vez reduce la potencia de salida de este aerogenerador en contra del viento 1. Esto significa que la turbulencia y, por lo tanto, el efecto de sombra o estela experimentado por el aerogenerador a favor del viento seleccionado se reduce. Por lo tanto, el aerogenerador 1 a favor del viento es capaz de generar una mayor potencia de salida que a su vez compensa la reducción de la potencia de salida del aerogenerador 1 en contra del viento.
A continuación, el proceso se repite para otro aerogenerador 1 seleccionado del primer grupo y otro aerogenerador 1 seleccionado del segundo grupo. El proceso se repite hasta que se hayan seleccionado todos los aerogeneradores 1 de al menos el primer grupo, o hasta que se hayan seleccionado todos los aerogeneradores del primer y segundo grupo.
La Fig. 3 muestra un gráfico ejemplar de un ángulo de inclinación 10 en función de una potencia de salida 11 de un aerogenerador 1 seleccionado en el parque de aerogeneradores. La Fig. 4 muestra un gráfico ejemplar de la potencia de salida 11 en función del ángulo de inclinación 10 y una velocidad del viento 12 medida del aerogenerador 1 seleccionado. Aquí, el aerogenerador 1 seleccionado tiene una potencia nominal de 2,5 megavatios (MW).
La unidad de control remoto 2, por ejemplo, el controlador de la misma genera un nuevo punto de ajuste de potencia para el aerogenerador 1 en contra del viento seleccionado utilizando la relación determinada como se mencionó anteriormente. El controlador puede utilizar un punto de ajuste de potencia normal como entrada para generar este nuevo punto de ajuste de potencia. El punto de ajuste de potencia normal puede recibirse del aerogenerador 1 seleccionado o de la base de datos 3. El nuevo punto de ajuste de potencia, que es inferior al punto de ajuste de potencia normal, se transmite al aerogenerador 1 en contra del viento seleccionado. El sistema de control local del mismo ajusta los parámetros de control local, por ejemplo, el ángulo de inclinación 10 en consecuencia para que alcance el nivel de funcionamiento reducido. Por ejemplo, el nivel de funcionamiento del aerogenerador 1 seleccionado puede reducirse de 2,5 MW como se muestra en las figs. 3 y 4 a un nivel de funcionamiento de 2 MW. De este modo, el aerogenerador 1 seleccionado es capaz de ajustar de forma independiente sus parámetros de control local de acuerdo con el nuevo punto de ajuste de potencia recibido. Esto también permite adaptar el sistema actual para comunicarse con el sistema de control local de diferentes fabricantes de aerogeneradores y diferentes firmwares ubicados en diferentes tipos de aerogeneradores.
Opcionalmente, el sistema de control local puede utilizar una relación única (indicada por la línea punteada en la fig. 3) entre la potencia de salida 11 y el ángulo de inclinación 10 para ajustar un ángulo de inclinación normal a un nuevo ángulo de inclinación. Esto, a su vez, reduce el nivel de funcionamiento del aerogenerador 1 seleccionado.
El controlador de la unidad de control remoto 2 puede utilizar una tabla de búsqueda para determinar el nivel de funcionamiento reducido para el aerogenerador 1 en contra del viento seleccionado. La tabla de búsqueda comprende al menos la dirección del viento, la relación determinada, la primera potencia de salida, la segunda potencia de salida u otros datos adecuados. El controlador tiene opcionalmente una función de autoaprendizaje que se utiliza para actualizar los valores de la tabla, por ejemplo, después de completar el proceso de control descrito anteriormente. Esto reduce la cantidad de potencia del procesador requerida y permite que la unidad de control remoto 2 determine una compensación adecuada entre la pérdida de energía del aerogenerador 1 en contra del viento y el aumento de la potencia del aerogenerador 1 a favor del viento.
Claims (12)
1. Un sistema para controlar el funcionamiento de un parque eólico que comprende una pluralidad de aerogeneradores (1) y una unidad de control remoto (2) configurada para comunicarse con dichos aerogeneradores (1) y al menos una base de datos (3), dicha al menos una base de datos (3) está configurada para almacenar al menos los datos ambientales recuperados de al menos un sensor ambiental configurado para medir al menos un parámetro ambiental, donde cada uno de dichos aerogeneradores (1) comprende al menos dos palas de aerogenerador (4) montadas en un buje (5) que está además conectado rotativamente a un tren de transmisión (6), la unidad de control remoto (2) está configurada para identificar al menos un aerogenerador en contra del viento y al menos un aerogenerador a favor del viento entre dichos aerogeneradores (1) con base en una dirección del viento detectada (8), la unidad de control remoto (2) está configurada para determinar una primera potencia de salida del al menos un aerogenerador en contra del viento y una segunda potencia de salida del al menos un aerogenerador a favor del viento, donde se selecciona el al menos un aerogenerador en contra del viento entre un primer grupo de aerogeneradores (1) situado en contra del viento en relación con la dirección del viento detectada (8), el al menos un aerogenerador a favor del viento se selecciona entre al menos un segundo grupo de aerogeneradores (1) situado a favor del viento en relación con el primer grupo de aerogeneradores (1), y la unidad de control remoto (2) se configura además para determinar un nivel de funcionamiento reducido del al menos un aerogenerador en contra del viento de modo que, cuando funcione de acuerdo con este nivel de funcionamiento reducido, los al menos un aerogenerador a favor y en contra del viento combinados aumentan la producción total de energía del parque eólico, caracterizado porque la unidad de control remoto (2) está además configurada para analizar la primera potencia de salida y la segunda potencia de salida para determinar una primera correlación entre la primera potencia de salida y la segunda potencia de salida mediante análisis estadístico, donde la primera correlación es indicativa de una cantidad adicional de energía producida por el al menos un aerogenerador a favor del viento en relación con una cantidad reducida de energía producida por el al menos un aerogenerador en contra del viento, y el nivel de funcionamiento reducido del al menos un aerogenerador en contra del viento se determina con base en dicha primera correlación.
2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de control remoto (2) está configurada para calcular al menos una segunda correlación entre una potencia de salida de otro aerogenerador (1) seleccionado del primer grupo y una potencia de salida de otro aerogenerador (1) seleccionado del al menos segundo grupo mediante análisis estadístico, y determinar un nivel de funcionamiento reducido de dicho otro aerogenerador seleccionado (1) del primer grupo con base en dicha al menos segunda correlación para que, cuando se opere de acuerdo con este nivel de funcionamiento reducido, los otros aerogeneradores (1) seleccionados combinados aumenten aún más la producción total de energía del parque eólico.
3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dichas primera y segunda correlaciones se promedian, y la correlación promediada se utiliza para determinar el nivel de funcionamiento reducido para todos los aerogeneradores en contra del viento del primer grupo.
4. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la unidad de control remoto (2) es una unidad de servidor, donde al menos un sistema operativo está configurado para ejecutar la unidad de servidor y comunicarse con los aerogeneradores (1) y la al menos una base de datos (3).
5. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la unidad remota (2) está configurada además para calcular un primer rendimiento energético del al menos un aerogenerador en contra del viento con base en la primera potencia de salida y un segundo rendimiento energético del al menos un aerogenerador a favor del viento basado en la segunda potencia de salida.
6. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque al menos un sensor de funcionamiento (9) está dispuesto en uno de los aerogeneradores (1) y está configurado para medir al menos un parámetro de funcionamiento de dicho aerogenerador, donde el al menos un parámetro de funcionamiento se almacena en la al menos una base de datos (3) y es analizado por la unidad de control (2).
7. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado en que al menos la primera correlación se deriva de una tabla de búsqueda.
8. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la unidad de control (2) está configurada además para generar un punto de ajuste de potencia para el al menos un aerogenerador en contra del viento con base en el nivel de funcionamiento reducido determinado, donde el punto de ajuste de potencia es inferior a un punto de ajuste de potencia normal.
9. Un método para controlar el funcionamiento de un parque de aerogeneradores, que comprende una pluralidad de aerogeneradores (1) y una unidad de control remoto (2) configurada para comunicarse con dichos aerogeneradores (1), donde cada uno de dichos aerogeneradores (1) comprende al menos dos palas de aerogenerador (4) montadas en un buje (5) que está conectado rotativamente a un tren de transmisión (6), donde el método comprende los pasos de:
- medir al menos un parámetro ambiental utilizando al menos un sensor ambiental (7) y almacenar al menos los datos ambientales en al menos una base de datos (3),
- detectar una dirección del viento (8),
- seleccionar al menos un aerogenerador en contra del viento entre un primer grupo de aerogeneradores (1) que se encuentra en contra del viento en relación con la dirección del viento detectada (8),
- seleccionar al menos un aerogenerador a favor del viento entre al menos un segundo grupo de aerogeneradores (1) que se encuentre a favor del viento en relación con el primer grupo de aerogeneradores,
- determinar una primera potencia de salida del al menos un aerogenerador en contra del viento y una segunda potencia de salida del al menos un aerogenerador a favor del viento,
- determinar un nivel de funcionamiento reducido del al menos un aerogenerador en contra del viento,
- operar el al menos un aerogenerador en contra del viento, de modo que los al menos un aerogenerador a favor y en contra del viento combinados aumenten la producción total de energía del parque eólico, caracterizado porque comprende además los pasos de:
- determinar una primera correlación entre la primera potencia de salida y la segunda potencia de salida mediante análisis estadístico, donde la primera correlación es indicativa de una cantidad añadida de potencia producida por el al menos un aerogenerador en contra del viento en relación con una cantidad reducida de potencia producida por el al menos un aerogenerador en contra del viento,
- donde el nivel de funcionamiento reducido del al menos un aerogenerador en contra del viento se determina en función de dicha primera correlación.
10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el método comprende además el paso de calcular al menos una segunda correlación entre una potencia de salida de otro aerogenerador seleccionado del primer grupo y una potencia de salida de otro aerogenerador seleccionado del al menos segundo grupo mediante análisis estadístico, y determinar un nivel de funcionamiento reducido de dicho otro aerogenerador seleccionado del primer grupo con base en dicha al menos segunda correlación.
11. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, caracterizado porque el método comprende además el paso de calcular un primer rendimiento energético del al menos un aerogenerador en contra del viento con base en la primera potencia de salida, y calcular un segundo rendimiento energético del al menos un aerogenerador a favor del viento con base en la segunda potencia de salida.
12. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el método comprende además la etapa de generar un punto de ajuste de potencia para el al menos un aerogenerador en contra del viento con base en el nivel de funcionamiento reducido determinado, donde el punto de ajuste de potencia es inferior a un punto de ajuste de potencia normal.
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