Planta de energía eólica con una torre (10), una góndola (11) dispuesta encima que comprende un rotor eólico (12) y un generador (14) activado por este,

un convertidor (15) para la descarga de la energía eléctrica y una instalación de control (16), estando la planta de energía eólica conectada a una red y estando previsto para la instalación de control (16) un sensor de temperatura y una instalación de calefacción, estando previsto un módulo de precalentamiento adicional (4) que comprende un termointerruptor (34, 36) que vigila la temperatura de por lo menos un componente y que se activa al alcanzar un determinado umbral, una unidad de control (40) y una instalación de salida (45), y que actúa de tal modo junto con la instalación de calefacción que la unidad de control (40) activa la instalación de calefacción (33) hasta que responda el interruptor térmico (34, 36) y como consecuencia la unidad de salida (45) transmita una señal de autorización (50), caracterizada porque el módulo de precalentamiento comprende un detector del estado de la red (41), actuando el módulo de precalentamiento (4) de tal modo con el detector del estado de la red (41) y con la unidad de control (40) que después de una interrupción de la alimentación eléctrica se accione la instalación de calefacción (33) al reconocer el retorno de la alimentación eléctrica

La invención se refiere a una planta de energía eólica con una torre, una góndola dispuesta encima de esta que comprende un rotor eólico y un generador activado por aquel, un convertidor para la descarga de energía eléctrica y una instalación de control, estando la planta de energía eólica conectada a una red y estando previsto para el sistema de control un sensor de temperatura y una instalación de calefacción.

Una planta de energía eólica conforme al estado de la técnica se conoce por el documento US 2004/178638.

Con el fin de asegurar unas condiciones de trabajo favorables, las plantas de energía eólica están instaladas con frecuencia en emplazamientos expuestos que ofrecen unas condiciones ambientales más ricas en el viento pero también más rudas. Esto incluye también tramos costeros o cordilleras fuera de las latitudes moderadas, en particular en regiones subárticas o árticas. Debido a esta elección del emplazamiento y debido al hecho de que numerosos componentes de la planta de energía eólica están situados a gran altura, se plantea por lo tanto la problemática de la protección contra temperaturas demasiado bajas. Esto se refiere especialmente al delicado sistema electrónico empleado en las instalaciones de control.

Es del conocimiento general el hecho de dotar las plantas de energía eólica de una instalación de climatización para la góndola y los componentes situados en su interior, si la instalación tiene lugar en lugares de clima extremado. Una climatización de esta clase que puede comprender no solo calefacción sino también refrigeración, tiene un consumo de energía notablemente alto y con ello se reduce notablemente el grado de rendimiento de la planta de energía eólica. Esto también es válido si se renuncia a la refrigeración y en su lugar únicamente se prevén calefacciones. Si bien esto es suficiente cuando la instalación se realiza en instalaciones en lugares climáticamente más frescos, pero sigue requiriendo un consumo de energía considerable para la calefacción, con lo cual empeora correspondientemente el grado de rendimiento.

Para poner remedio se ha propuesto por lo tanto dotar al armario eléctrico en el que se aloja el sistema electrónico de la instalación de control, de una planta de deshumidificación. Esta está realizada para reducir la humedad en el interior del armario eléctrico lo suficiente para que incluso en el caso de temperaturas más frías no llegue a formarse rocío. De este modo, se obtiene una protección del sistema electrónico contra las consecuencias negativas de la precipitación de humedad, sin que para ello sea necesario calentar todo el armario eléctrico a unas temperaturas relativamente altas, tal como se requiere clásicamente en el caso de una instalación mera de calefacción. Por este motivo se reduce el consumo de energía.

Un inconveniente de los procedimientos y dispositivos conocidos está en su comportamiento en caso de una interrupción del suministro eléctrico. Dado que la instalación de calefacción o la instalación de deshumidificación se alimentan con energía de la red, estas fallan cuando se produce una interrupción del suministro eléctrico; de modo correspondiente se vuelven a conectar cuando retorna el suministro de la red. Pero aquí está un problema porque en el caso de temperaturas exteriores relativamente bajas se puede haber producido durante la interrupción del suministro eléctrico un enfriamiento tal de la planta de energía eólica y de sus componentes que al volver simplemente a conectar una planta de energía eólica y sus instalaciones de calefacción se llegan a producir averías, y esto especialmente en el delicado sistema electrónico de control.

La invención tiene como objetivo mejorar una planta de energía eólica de la clase citada inicialmente de tal modo que se consiga un comportamiento mejorado, en particular frente a interrupciones del suministro eléctrico a bajas temperaturas.

La solución conforme a la invención se encuentra en las características de las reivindicaciones independientes. Unos perfeccionamientos ventajosos constituyen el objeto de las reivindicaciones dependientes.

En una planta de energía eólica con una torre, con una góndola situada sobre esta que comprende un rotor eólico y un generador activado por este, con un convertidor para la descarga de energía eléctrica y con una instalación de control, estando previsto para la instalación del control un sensor de temperatura y una instalación de calefacción, está previsto conforme a la invención que un módulo de precalentamiento adicional vigile un interruptor térmico que vigila la temperatura de por lo menos uno de los componentes de la planta de energía eólica, y que al alcanzar un umbral, se activa una instalación de control y una instalación de salida, y actúa de tal modo en combinación con la instalación de calefacción, que la unidad de control activa la instalación de calefacción hasta que salte el interruptor térmico y a continuación se accione la instalación de salida que transmite una señal de autorización.

La esencia de la invención consiste en la idea de aumentar la potencia la planta de energía eólica de un modo determinado predefinido al comienzo de iniciarse el trabajo. Para ello se tiene en cuenta para el aumento de la potencia, la temperatura en la planta de energía eólica. Esto se basa en la idea de que un fallo en el trabajo presenta por naturaleza una duración de por sí indeterminada, tal como por ejemplo en el caso de una interrupción del suministro eléctrico. Este puede durar lo suficiente para que una planta de energía eólica que antes estaba a la temperatura de trabajo se enfríe totalmente. Mediante un detector de la interrupción del suministro eléctrico se puede vigilar el estado de la red. Si ahora vuelve a estar activa la red entonces se activaría convencionalmente una instalación de calefacción eventualmente existente, pero por lo demás se aumentaría la potencia de la planta de energía eólica con carácter inmediato. Esto significa que el delicado sistema electrónico de la instalación de control está ahora expuesto a la total tensión o intensidad de la corriente de trabajo. En este caso pueden llegar a producirse daños. Esto es especialmente aplicable también para los semiconductores de potencia de los convertidores. La invención comienza ahora en el punto en el que al retornar el suministro de corriente de la red al final de una interrupción del suministro eléctrico se controla el aumento de la potencia de la planta de energía eólica por la unidad de control de tal modo que primeramente se activan las instalaciones de control y solamente una vez que los correspondientes componentes delicados de la planta de energía eólica se hayan calentado lo suficiente, se emite una señal de autorización para iniciar el proceso normal de aumento de potencia. El módulo de precalentamiento conforme a la invención está por lo tanto realizado de tal modo que con una determinada secuencia se activan primero determinadas instalaciones de calefacción hasta que se alcance una temperatura predeterminada, y que únicamente después tenga lugar la autorización para el aumento de potencia. De este modo se logra un calentamiento controlado de la planta de energía eólica. Esto constituye una ventaja considerable, especialmente para el funcionamiento en zonas climáticas más frescas y frías. Gracias a la invención ya no existe el riego de fallos debido a la conexión prematura de componentes que todavía están fríos, tal como podía suceder convencionalmente según el estado de la técnica incluso en el caso de presencia de instalaciones de calefacción, después de interrupciones del suministro eléctrico.

La unidad de control actúa preferentemente con su señal de autorización de modo directo o indirecto sobre una unidad de conmutación que establece la alimentación de corriente de por lo menos un componente de la planta de energía eólica. En el caso más sencillo, la señal de autorización actúa directamente sobre un relé de conmutación. Pero también puede estar prevista una forma de funcionamiento indirecta, por ejemplo activando por medio de la señal de autorización una unidad de alimentación de corriente ininterrumpida (unidad USV que en lo sucesivo denominamos con las siglas inglesas UPS), que entonces alimenta con corriente los correspondientes componentes de la planta de energía eólica. La unidad UPS está preferentemente realizada de tal modo que incluya la unidad de conmutación, y la unidad de control está realizada para desconectar la unidad UPS únicamente cuando los restantes componentes se hayan... [Seguir leyendo]

1. Planta de energía eólica con una torre (10), una góndola (11) dispuesta encima que comprende un rotor eólico

(12) y un generador (14) activado por este, un convertidor (15) para la descarga de la energía eléctrica y una instalación de control (16), estando la planta de energía eólica conectada a una red y estando previsto para la instalación de control (16) un sensor de temperatura y una instalación de calefacción, estando previsto un módulo de precalentamiento adicional (4) que comprende un termointerruptor (34, 36) que vigila la temperatura de por lo menos un componente y que se activa al alcanzar un determinado umbral, una unidad de control (40) y una instalación de salida (45), y que actúa de tal modo junto con la instalación de calefacción que la unidad de control (40) activa la instalación de calefacción (33) hasta que responda el interruptor térmico (34, 36) y como consecuencia la unidad de salida (45) transmita una señal de autorización (50),

caracterizada porque

el módulo de precalentamiento comprende un detector del estado de la red (41), actuando el módulo de precalentamiento (4) de tal modo con el detector del estado de la red (41) y con la unidad de control (40) que después de una interrupción de la alimentación eléctrica se accione la instalación de calefacción

(33) al reconocer el retorno de la alimentación eléctrica.

2. Planta de energía eólica según la reivindicación 1,

caracterizada porque

la señal de autorización (50) actúa de modo directo o indirecto sobre una unidad de conmutación (19) que establece la alimentación de corriente de por lo menos un componente (18, 20, 21) de la planta de energía eólica.

3. Planta de energía eólica según la reivindicación 2,

caracterizada porque

la unidad UPS (18) incluye el conmutador y porque la unidad de control (40) está realizada para conectar la unidad UPS (18) únicamente cuando los restantes componentes se hayan calentado a una determinada temperatura.

4. Planta de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizada porque

está previsto adicionalmente un elemento temporizador (46) que especifica un tiempo de conexión mínimo para los elementos de calefacción (23, 33), y que hasta que haya transcurrido este tiempo bloquea la instalación de salida (45).

5. Planta de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizada porque

aparte están previstas varias instalaciones de calefacción (23, 33) para distintas zonas de la planta de energía eólica, en particular para un armario superior (21), para un armario de suelo (20) y/o para una unidad UPS (18).

6. Planta de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

está previsto un sensor de temperatura propio (34) en una instalación de calefacción (33) en un módulo de regulación del paso (3) de la planta de energía eólica.

7. Planta de energía eólica según una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizada porque

en paralelo al sensor de temperatura (34) está conectado un relé temporizador (35) que dispara después de un tiempo que se puede ajustar.

8. Planta de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

la unidad de control (40) solamente activa la instalación de calefacción (33) cuando se haya bajado por lo menos de un valor límite de temperatura en por lo menos un componente (18, 20, 21).

9. Planta de energía eólica según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

está previsto un sensor de la temperatura ambiente (44) que actúa juntamente con un módulo de bypass (48) que desconecta directamente la instalación de salida (45) cuando se rebasa una determinada temperatura exterior.

10. Planta de energía eólica según la reivindicación 9,

caracterizada porque

está previsto un módulo de postcalentamiento (47) que en función de la temperatura exterior sigue calentando también después de haberse emitido también la señal de autorización.

11. Planta de energía eólica según la reivindicación 10,

caracterizada porque

el módulo de postcalentamiento (47) comprende un control de temperatura (42) que actúa juntamente con la unidad de control (40) de tal modo que durante el funcionamiento se activa la instalación de calefacción (33) cuando la temperatura desciende por debajo de una temperatura límite.

12. Planta de energía eólica según la reivindicación 11,

caracterizada porque

en el controlador de temperatura (42) está aplicada una señal de entrada procedente de un sensor de temperatura interior.

13. Procedimiento para el funcionamiento de una planta de energía eólica con una torre (10) sobre la cual está dispuesta una góndola (11) que comprende un rotor eólico (12) y un generador (14) activado por este, un convertidor

(15) para la descarga de energía eléctrica y una instalación de control (16), calentándose por lo menos alguno de los componentes de la planta de energía eólica, con las fases de supervisión de una señal para iniciar el funcionamiento activación de una instalación de calefacción para calentar por lo menos uno de los componentes de la planta de energía eólica, vigilancia de la temperatura alcanzada, y activación de una señal de conmutación al alcanzar un determinado umbral, para transmitir entonces una señal de autorización a la instalación de control para aumentar la potencia de la planta de energía eólica,

caracterizado porque

después de una interrupción de la alimentación eléctrica, al reconocer el retorno de la alimentación eléctrica, se activa la instalación de calefacción mediante un detector del estado de la red.

14. Procedimiento según la reivindicación 13,

caracterizado porque

la planta de energía eólica está realizada de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 12.