Procedimiento para la captura masiva de datos muestrales de variables operacionales de un aerogenerador conectado a una red eléctrica,

indicativos de su comportamiento durante su funcionamiento habitual o cuando se produce una disfunción de la red,caracterizadoporque comprende las siguientes etapas:

a) Etapa de definición que comprende los siguientes pasos:

a1) Envío de la lista de las variables operacionales del aerogenerador que se monitorizan desde el módulo de control del aerogenerador a un ordenador externo;

a2) Selección desde dicho ordenador externo de las variables operacionales a capturar y de la frecuencia de captura F, siendo F proporcional a la frecuencia de muestreo del módulo de control y está comprendida en decenas de microsegundos;

a3) Definición de fas condiciones de disparo relativas a determinadas variables operacionales, eventos o alarmas del aerogenerador y definición de la posición del disparo dentro del periodo temporal de grabación de datos, que determinan el momento de comienzo de la operación de captura masiva de datos y del período temporal que abarcará la captura masiva de datos;

b) Etapa de ejecución que comprende los siguientes pasos:

b1) Detección del cumplimiento de las condiciones de disparo y, simultáneamente, registro continuo de los datos muestrales en la frecuencia de muestreo de las variables operacionales seleccionadas, eventos o alarmas del aerogenerador, en una memoria no volátil del módulo de control del aerogenerador, hasta que se detecta el cumplimiento de dichas condiciones de disparo;

b2) Continuación del registro de los datos muestrales de las variables seleccionadas hasta que finalice el período temporal definido para la captura de datos;

b3) Transferencia de los datos registrados en dicha memoria no volátil correspondientes al mencionado período temporal al ordenador externo.

Procedimiento de captura masiva de datos operacionales de un aerogenerador.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento de captura de datos operacionales de un aerogenerador y en particular a un procedimiento de captura masiva de datos operacionales especialmente útil cuando existen disfunciones de red.

Antecedentes de la invención

En la técnica anterior se han propuesto diversos procedimientos y sistemas de capturas de datos operacionales de aerogeneradores para, fundamentalmente, optimizar la gestión de parques eólicos.

Así por ejemplo en la solicitud de patente US20020029097 se describe un sistema de control de un parque eólico a partir de los datos suministrados por sistemas de supervisión de comandos y adquisición de datos de cada aerogenerador del parque, conocidos como sistemas SCADA, y otras fuentes de información como una estación meteorológica.

En la solicitud de patente WO03029648 se describe un método y un sistema mediante el cual se recogen los datos operacionales en bruto de los aerogeneradores de un parque eólico en una estación central, se efectúan en ella tratamientos de los mismo incluyendo la generación de datos corregidos y se almacenan estructuradamente tanto los datos operacionales brutos como los datos operacionales corregidos para facilitar la obtención de informes a partir de dichos datos que faciliten la optimización de la gestión del parque eólico.

En la solicitud de patente US20040230377 se describe un sistema de gestión de un parque eólico mediante el tratamiento de datos operacionales de los aerogeneradores que se reciben y almacenan en tiempo real en un servidor central.

Si bien este tipo de sistemas y métodos son útiles para optimizar la gestión de parques eólicos no sucede lo mismo para analizar el comportamiento de los aerogeneradores en determinados eventos tales como la aparición de una disfunción en la red pues este tipo de análisis requiere el tratamiento de un volumen de información muy superior al de los sistemas mencionados en tiempos comprendidos en el rango de decenas de microsegundos.

La presente invención está orientada a la satisfacción de esa necesidad.

US2004/264082 describe un proceso para la captura masiva de datos en relación con un aerogenerador.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un procedimiento para la captura masiva de datos muestrales de variables operacionales de un aerogenerador conectado a una red eléctrica, indicativos de su comportamiento durante su funcionamiento habitual o cuando se produce una disfunción de la red, que comprende una primera etapa de definición y una segunda etapa de ejecución.

La etapa de definición comprende los siguientes pasos:

- Envío de la lista de las variables operacionales del aerogenerador que se monitorizan desde el módulo de control del aerogenerador a un ordenador externo.

- Selección desde dicho ordenador externo de las variables operacionales a capturar por dicho módulo de control y de la frecuencia de captura F.

- Definición de las condiciones de disparo que determinan el momento de comienzo de la operación de captura masiva de datos y del período temporal del que se procederá a la captura masiva de datos.

La etapa de ejecución comprende los siguientes pasos:

- Detección del cumplimiento de las condiciones de disparo y, simultáneamente, registro continuo de los datos muestrales de las variables operacionales seleccionadas en una memoria no volátil del módulo de control del aerogenerador, hasta que se detecta el cumplimiento de dichas condiciones de disparo.

- Continuación del registro de los datos muestrales de las variables seleccionadas hasta que finalice el periodo temporal definido para la captura de datos.

- Transferencia de los datos registrados en dicha memoria no volátil correspondientes al mencionado período temporal a dicho ordenador externo.

El procedimiento objeto de la presente invención se implementa mediante un componente software embebido en el módulo de control del aerogenerador que llamaremos en adelante, "data tracker".

El procedimiento objeto de la presente invención permite:

- La selección y la captura masiva de datos muestrales de variables que indican el comportamiento de un aerogenerador, predeterminando las condiciones de disparo y la duración del período temporal del que se capturarán dichos datos, al que también nos referiremos en adelante como ventana de grabación, lo que facilita un estudio muy preciso del comportamiento del aerogenerador cuando ocurren dichas condiciones, mediante el registro de los datos a la frecuencia seleccionada y durante el tiempo programado en la ventana de grabación.

- La transferencia de los datos grabados en el "data tracker" hasta un ordenador externo vía RS232, ethernet ú otro modo de conexión para, posteriormente, realizar el estudio del comportamiento del aerogenerador.

Una característica importante de la presente invención es que los datos capturados en el "data tracker" son los datos obtenidos tras la producción de determinadas condiciones de disparo durante el funcionamiento del aerogenerador, particularmente aquellas condiciones relacionadas con las disfunciones de la red eléctrica (huecos de tensión, conexión y desconexión del aerogenerador, etc.), eventos o alarmas del propio aerogenerador. Se eligen pues las condiciones que han de darse para comenzar la captura masiva de los datos. En tanto no se produzcan esas condiciones, los datos muestrales de las variables seleccionadas se registran continuamente en una memoria no volátil del módulo de control, de manera que serán sobrescritos una y otra vez. Es decir, una vez se llena esa memoria con los datos muestrales de las variables seleccionadas, se continua grabando nuevos datos, sobrescribiéndose los más actuales sobre los anteriores, hasta que se den las condiciones de disparo y se registren de forma permanente durante una ventana de grabación definida por el operador. Además de los datos muestrales de las variables seleccionadas se grabarán otros datos relativos a alarmas o eventos acontecidos en el aerogenerador que, a los efectos de la presente invención, pueden considerarse similares a los primeros en cuanto a su tratamiento en el marco del procedimiento objeto de la misma.

Una ventaja de la presente invención es que los datos capturados en el "data tracker" permiten estudiar la respuesta del aerogenerador frente a huecos de tensión y transitorios así como el análisis de la calidad de la energía proporcionada (armónicos, flickers, etc). De esta forma se posibilita la adaptación del comportamiento del aerogenerador a los parámetros legales estipulados o a los parámetros requeridos por su operador. Es importante destacar que el "data tracker" no se ve alterado ante un fallo de alimentación del módulo de control ya que la información registrada en la memoria no volátil no se pierde ante una calda de tensión, y cuando esta se restaura, el "data tracker" sigue con el proceso de muestreo y almacenamiento de datos.

Los medios utilizados actualmente para la captura de datos en tiempo real tienen un límite físico de transmisión lo cual implica una recogida de datos relativamente lenta (dispersa) y poco precisa. Al desaparecer esa limitación en la presente invención es posible analizar el comportamiento del aerogenerador en tiempos del orden de decenas de microsegundos. El tiempo de procesado de las muestras estará únicamente limitado por el tiempo de refresco de las variables en el módulo de control. Por lo tanto la invención evita las limitaciones de la transmisión de datos del módulo de control al ordenador externo propias de la línea serie, ethernet, etc., e implica un considerable incremento en la velocidad de recogida de datos durante muy pequeños tiempo de disfunción en la red eléctrica o durante cortas anomalías en el funcionamiento del aerogenerador, y por lo tanto supone un considerable aumento de precisión en el estudio de dichas variables del aerogenerador a lo largo de dichas disfunciones tan cortas.

Otra ventaja de la presente invención es que se aumenta en gran medida el número de variables capaz de ser analizadas simultáneamente, superando la veintena de variables.

Otra ventaja es que se pueden considerar diversas combinaciones del número de variables seleccionadas y la frecuencia... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la captura masiva de datos muestrales de variables operacionales de un aerogenerador conectado a una red eléctrica, indicativos de su comportamiento durante su funcionamiento habitual o cuando se produce una disfunción de la red, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

a) Etapa de definición que comprende los siguientes pasos:

a1) Envío de la lista de las variables operacionales del aerogenerador que se monitorizan desde el módulo de control del aerogenerador a un ordenador externo;

a2) Selección desde dicho ordenador externo de las variables operacionales a capturar y de la frecuencia de captura F, siendo F proporcional a la frecuencia de muestreo del módulo de control y está comprendida en decenas de microsegundos;

a3) Definición de fas condiciones de disparo relativas a determinadas variables operacionales, eventos o alarmas del aerogenerador y definición de la posición del disparo dentro del periodo temporal de grabación de datos, que determinan el momento de comienzo de la operación de captura masiva de datos y del período temporal que abarcará la captura masiva de datos;

b) Etapa de ejecución que comprende los siguientes pasos:

b1) Detección del cumplimiento de las condiciones de disparo y, simultáneamente, registro continuo de los datos muestrales en la frecuencia de muestreo de las variables operacionales seleccionadas, eventos o alarmas del aerogenerador, en una memoria no volátil del módulo de control del aerogenerador, hasta que se detecta el cumplimiento de dichas condiciones de disparo;

b2) Continuación del registro de los datos muestrales de las variables seleccionadas hasta que finalice el período temporal definido para la captura de datos;

b3) Transferencia de los datos registrados en dicha memoria no volátil correspondientes al mencionado período temporal al ordenador externo.

2. Procedimiento para la captura de datos operacionales de un aerogenerador según la primera reivindicación, caracterizado porque la proporción entre la frecuencia de captura de datos y la frecuencia de muestreo del módulo de control es un número entero N superior o igual a 1.

3. Procedimiento para la captura de datos operacionales de un aerogenerador según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque solo se registran el la memoria no volátil del módulo de control del aerogenerador un dato de cada serie de N datos, siendo este dato el valor máximo, el mínimo, la media o el último valor registrado de las variables seleccionadas.

4. Procedimiento para la captura de datos operacionales de un aerogenerador según la primera reivindicación, caracterizado porque el disparo puede ser forzado manualmente por un operario.

5. Procedimiento para la captura de datos operacionales de un aerogenerador según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el número máximo de variables operacionales seleccionadas es de 25.