Procedimiento para la explotación de un parque eólico.

Procedimiento para la explotación de un parque eólico (1) con instalaciones de energía eólica

(40 - 44, 50 - 54), en particular de un parque eólico offshore, en caso de avería o disfunción de una red de tensión (red de distribución) (10) que alimenta el parque eólico (1) o en caso de desconexiones planificadas de los componentes de la red de transmisión (11, 70, 71) con las siguientes etapas del procedimiento:

- detección de una disfunción o una avería de la red de distribución (10) o de una señal que se transmite para la preparación de los trabajos en los componentes de la red de transmisión (11, 70, 71),

- puesta en funcionamiento de un dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 -75''), en el que el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 - 75'') comprende un motor de combustión (15, 74 - 74''), en particular un motor diesel, y

- aumento controlado de la potencia entregada a los transformadores (25 - 29, 35 - 39) del parque eólico (1) por el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 - 75''), en el que el aumento controlado de la potencia se controla a través de una limitación de corriente y en el que la remagnetización de los transformadores (25 - 29, 35 - 39) del parque eólico (1) se controla de forma dirigida,

y en el que el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 - 75'') se hace funcionar con una restricción de potencia en cuanto se transmite una señal de restricción, en particular por el dispositivo de control del parque eólico (72).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06016098.

Solicitante: Senvion SE.

Inventor/es: LETAS,HEINZ-HERMANN,DR, SCHMUDE,MANFRED.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > F03D9/00 (Adaptaciones de los motores de viento para usos especiales; Combinaciones de motores de viento con los aparatos que accionan (disposiciones relativas a conjuntos de propulsión de vehículos alimientados por energía eólica B60K 16/00; bombas caracterizadas por su combinación con motores de viento F04B 17/02))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Control de los motores de viento (alimentación o... > F03D7/02 (teniendo los motores de viento el eje de rotación dispuesto sustancialmente paralelo al flujo de aire que entra al rotor)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO,... > MOTORES DE VIENTO > Control de los motores de viento (alimentación o... > F03D7/04 (Control automático; Regulación)

PDF original: ES-2458300_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la explotación de un parque eólico.

La invención se refiere a un procedimiento para la explotación de un parque eólico, en particular de un parque eólico offshore, en caso de avería o disfunción de una red de tensión que alimenta el parque eólico o en caso de trabajos previstos en los componentes de la red de transmisión del parque eólico.

Por la publicación “Grid Connecion and Remote Control for the Horns Rev 150 MW Offshore Wind Farm in Denmark”, Peter Christiansen, Knud K. Jørgensen y Aksel Gruelund Sørensen, en el Workshop on Electrical Design of Offshore Wind Installations, jueves 07 de noviembre de 2000, Ruhterford Appleton Laborator y , Oxfordshire, UK, se conoce un parquet eólico offshore en el que está previsto un generador diesel de emergencia, que provee la subestación transformadora y las turbinas eólicas de suficiente potencia cuando se cae una red de tensión que alimenta la instalación de energía eólica, que a continuación se denomina como red de distribución. En este caso la subestación transformadora y las turbinas eólicas se pueden alimentar con vistas a sus funciones esenciales, a saber, la climatización, el control de los sistemas de seguridad, así como el ajuste del ángulo acimutal, es decir, el seguimiento del rotor según la dirección del viento para evitar una destrucción de la instalación de energía eólica debida a vientos demasiado fuertes. No se hace mención de la explotación del generador diesel.

En el documento WO-A-2004/099604 se da a conocer, además, un procedimiento para la explotación de un parque eólico con varias instalaciones de energía eólica, controlándose la secuencia operacional de cada instalación de energía eólica de manera que sólo se extrae energía de la red hasta un valor máximo predeterminable. Además, en este documento se da a conocer un parque eólico que presenta un dispositivo central para el control del parque eólico.

Por otro lado el documento DE-A103 17 422 da a conocer un dispositivo de suministro de energía para la facilitación de energía eléctrica de consumo propio en los componentes de una central eólica en forma de turbinas eólicas, redes de tensión y subestaciones de transformación. En este caso el dispositivo de suministro de energía está equipado de una unidad de distribución, que obtiene energía eléctrica para los componentes de la central eólica y

energía eléctrica en caso de disfunciones definidas del contenido de al menos un acumulador de energía cargable.

Además, el documento DE-U-20 2004 009 071 da a conocer una instalación de energía eólica con un rotor, un generador, que accionado por el rotor genera energía eléctrica para la inyección en una red, al menos una pala de rotor montada de forma giratoria en un cubo de rotor y que se puede ajustar alrededor de su eje longitudinal, y un generador auxiliar que accionado por el rotor genera energía eléctrica para al menos un consumidor. El generador auxiliar genera energía eléctrica para al menos un consumidor en un rango de velocidad de rotación del rotor que se produce para al menos una pala de rotor puesta esencialmente en la posición de bandera.

Además, en el documento FR-A-2 826 524 se da a conocer una instalación de energía eólica con un generador y un 40 control o un regulador, mediante el que se debe generar la potencia óptima a partir del generador.

Allende, el documento DE-U-200 20 232 da a conocer un aerogenerador con un dispositivo de energía auxiliar para el ajuste de las palas de rotor en un caso de fallo, obteniendo el generador auxiliar la energía de la energía cinética de al menos el eje de rotor y la energía del generador auxiliar se conduce a al menos un servomotor para el ajuste 45 de una pala de rotor a una posición de bandera.

Además, el documento DE-U-201 13 372 da a conocer dispositivo para el suministro de energía autónomo bajo uso de instalaciones de energía eólica, estando previsto, para un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) de los consumidores previstos en una red en isla, entre otros un motor de combustión que asume la alimentación de los 50 consumidores cuando no es suficiente la tensión de la fuente de energía regenerativa del viento, de modo que se salvan los huecos en la oferta de energía.

Además, en el documento DE-A-40 33 696 se da a conocer un generador de un rotor de vela perfilado.

Otrosí, en el documento WO-A-02/086314 se describe un procedimiento para la explotación de una instalación de energía eólica con un generador para la entrega de potencia eléctrica a un consumidor eléctrico. Para contrarrestar las oscilaciones en la red está previsto que la potencia entregada por el generador al consumidor se regule en función de una corriente entregada al consumidor.

El objetivo de la presente invención es hacer posible un procedimiento eficiente para la explotación de un parque eólico, en particular un parque eólico offshore, en caso de avería o disfunción de una red de tensión (red de distribución) que alimenta el parque eólico o en caso de trabajos previstos en los componentes de la red de distribución del parque eólico.

Este objetivo se resuelve por un procedimiento para la explotación de un parque eólico con instalaciones de energía eólica, en particular un parque eólico offshore, en caso de avería o disfunción de una red de tensión (red de distribución) que alimenta el parque eólico o en caso de desconexiones planificadas de los componentes de la red de transmisión del parque eólico con las siguientes etapas del procedimiento:

- detección de una disfunción o una avería de la red de distribución o de una señal que se transmite para la preparación de los trabajos en los componentes de la red de transmisión,

- puesta en funcionamiento de un dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia, comprendiendo el dispositivo 15 de alimentación eléctrica de emergencia un motor de combustión, en particular un motor diesel, y

- aumento controlado de la potencia entregada a los transformadores del parque eólico por el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia, controlándose el aumento controlado de la potencia a través de una limitación de corriente y controlándose la remagnetización de los transformadores del parque eólico de forma dirigida,

y haciéndose funcionar el dispositivo de alimentación de corriente emergencia con una restricción de potencia en cuanto se transmite una señal de restricción, en particular del dispositivo de control del parque eólico.

La puesta en funcionamiento del dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia se produce en este caso 25 preferentemente de forma completamente automática.

La potencia se le proporciona preferentemente a las instalaciones de energía eólica a través de una red de media tensión del parque eólico. La alimentación de las turbinas eólicas se produce por consiguiente preferentemente a través de un intercalado del dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia en la red de media tensión del

parque eólico. Los cables de media tensión o mazos de cables de media tensión, que conducen a las instalaciones de energía eólica, también pueden estar en contacto con el dispositivo de conexión de media tensión. Además, la red de distribución está en contacto de forma correspondientemente transformada con el dispositivo de conexión de media tensión que es preferentemente un embarrado de media tensión.

El procedimiento es especialmente eficiente cuando el aumento controlado de la potencia se controla a través de una limitación de corriente. De este modo se puede controlar de forma orientada la magnetización o remagnetización de los... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la explotación de un parque eólico (1) con instalaciones de energía eólica (40 – 44, 50 – 54) , en particular de un parque eólico offshore, en caso de avería o disfunción de una red de tensión (red de distribución) (10) que alimenta el parque eólico (1) o en caso de desconexiones planificadas de los componentes de la red de transmisión (11, 70, 71) con las siguientes etapas del procedimiento:

- detección de una disfunción o una avería de la red de distribución (10) o de una señal que se transmite para la

preparación de los trabajos en los componentes de la red de transmisión (11, 70, 71) , 10

- puesta en funcionamiento de un dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16.

73. 75’’) , en el que el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) comprende un motor de combustión (15, 74 – 74’’) , en particular un motor diesel, y

- aumento controlado de la potencia entregada a los transformadores (25 – 29, 35 – 39) del parque eólico (1) por el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) , en el que el aumento controlado de la potencia se controla a través de una limitación de corriente y en el que la remagnetización de los transformadores (25 – 29, 35 – 39) del parque eólico (1) se controla de forma dirigida,

y en el que el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) se hace funcionar con una restricción de potencia en cuanto se transmite una señal de restricción, en particular por el dispositivo de control del parque eólico (72) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque durante la puesta en funcionamiento del dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) , el control envía una señal a las instalaciones de energía eólica (20 – 24, 30 – 34) que representa una puesta en funcionamiento del dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la potencia se le proporciona a las instalaciones de energía eólica (40 – 44, 50 – 54) a través de una red de media tensión (12 – 14) del parque eólico (1) .

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque antes de la puesta en funcionamiento del dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) se verifica si se ha realizado la conexión del dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) con la red de media tensión (12 – 14) y una separación de la red de media tensión (12 – 14) del parque eólico (1) de la red de distribución (10) .

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las instalaciones de energía eólica (40 – 44, 50 – 54) se hacen funcionar sin entrega de potencia a la red de media tensión (12 – 14) del parque eólico (1) cuando el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) está en funcionamiento.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el dispositivo de 45 alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) sirve como creador de red.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) sirve para la alimentación al menos de una parte de los componentes de la red de transmisión (11, 70, 71) cuando no se detecta una disfunción en la red de distribución

(10) .

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) está diseñado de manera que una alimentación de emergencia de las instalaciones de energía eólica (20 – 24, 30 – 34) del parque eólico (1) es posible sin 55 alimentación de corriente de una instalación de energía eólica (20 – 24, 30 – 34) .

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se realiza un autotest automático, en particular periódico, del dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) .

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque después de que se ha detectado que la red de distribución (10) está de nuevo en funcionamiento, el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) se desconecta automáticamente o se hace funcionar en un modo de

stand-by.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se realiza un diagnóstico remoto y/o un control remoto.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la señal de restricción se transmite en cuanto se queda por debajo de una cantidad predeterminable de medios de explotación (89) .

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la señal de restricción se transmite en cuanto el dispositivo de alimentación eléctrica de emergencia (15, 16, 73 – 75’’) ha sobrepasado una duración de explotación predeterminable.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la señal de restricción no se transmite cuando se sobrepasa una fuerza del viento predeterminable. 20

15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se realiza un control escalonado de los dispositivos (91, 92) de una instalación de energía eólica (20 – 24, 30 – 34) y/o un control escalonado de las instalaciones de energía eólica (20 – 24, 30 – 34) .