PROCEDIMIENTO PARA EL FUNCIONAMIENTO DE UNA INSTALACIÓN GENERADORA DE ENERGÍA EÓLICA.

Procedimiento para el funcionamiento de una instalación de energía eólica (WEA) en el que al alcanzar un primer valor límite predeterminado (G1) a través de un primer parámetro (M1),

se empieza automáticamente un proceso, cuyo desarrollo es controlado por la medición de un segundo parámetro (M2) y por comparación del valor medido del segundo parámetro (M2) con un segundo valor límite predeterminado (G2), y al alcanzar el segundo valor límite (G2), a través del segundo parámetro (M2), se variará el primer valor límite (G1) y se predeterminará un tiempo de funcionamiento mínimo entre el momento del arranque del proceso y el momento en que se alcanza a continuación el segundo valor límite (G2), y el primer valor límite (G1) será variado solamente al descender por debajo del tiempo mínimo de funcionamiento

Procedimiento para el funcionamiento de una instalación generadora de energía eólica La invención se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de una instalación generadora de energía eólica, así como a una instalación de energía eólica para llevar a cabo dicho procedimiento.

Se conocen corrientemente en el estado de la técnica, procedimientos para el funcionamiento de instalaciones de energía eólica. Por el documento DE 101 27 451 A1 se conoce un procedimiento para el control de una instalación de energía eólica en el que se varía el ajuste de funcionamiento, tal como el ajuste de ángulo de las palas del rotor, de manera periódica dentro de un determinado límite de tiempo, y durante éste se comprueba la salida de potencia de la instalación de energía eólica. En este caso, el suministro de potencia durante la variación es comparado con el suministro de potencia del ajuste de funcionamiento inicial y en caso preciso, se varía el ajuste de funcionamiento para optimizar el suministro de potencia.

Es desfavorable, en el procedimiento antes descrito, entre otros factores, que durante la variación periódica se puede comprobar una disminución de la potencia de salida, puesto que la instalación de energía eólica busca continuamente su posición óptima. En especial, este procedimiento es solamente apropiado para la optimización en un punto de funcionamiento, y no es apropiado para optimizar procesos dinámicos de la instalación de energía eólica en los que no es posible una variación del parámetro de funcionamiento durante la realización de un proceso.

En el documento WO 02/075153 A1, se describe un procedimiento con el que se controla la oscilación de una torre de una instalación de energía eólica, y se interrumpe el funcionamiento de la instalación de energía eólica cuando se supera una amplitud máxima.

El documento DE 10 2005 029 000 A1 se refiere a un procedimiento para la regulación del régimen de giro del rotor de una instalación de energía eólica, en el que se ponen a disposición un primer valor teórico del régimen de giro y un segundo valor teórico del régimen de giro, que se desajustan según se desee. En la zona de las cargas parciales, el valor de régimen teórico del regulador de ángulo de las palas se ajustará a un valor más elevado que el valor teórico de giro óptimo, mientras que el valor teórico de giro del regulador del momento o par de giro se ajustará en la zona de carga completa a un valor más bajo que el óptimo. De esta manera, el control del ángulo de las palas se activará solamente para ráfagas de viento positivas más fuertes, o bien el control del par motriz será activo solo para ráfagas viento negativas más fuertes.

En el documento EP 1 132 614 A2 se describe un sistema de regulación para aumentar la economía de una instalación de energía eólica, en el que se tiene en cuenta la edad de la instalación de energía eólica y se determina un estado de degradación para la turbina, en su conjunto.

Por el documento US 5.289.041 se conoce un procedimiento para la optimización de parámetros de funcionamiento para instalaciones de energía eólica, en el que se llevan a cabo tandas de pruebas en límites de intervalo, y de las tandas de prueba se deducen magnitudes cualitativas.

En el documento DE 101 27 451 A 1 se describe un procedimiento para el control de una instalación de energía eólica, en el que se varían, de un tiempo a otro, los ajustes de funcionamiento para encontrar un ajuste óptimo.

Es objetivo de la presente invención, el disponer un procedimiento para el funcionamiento de una instalación de energía eólica, de acuerdo con el estado de la técnica, y una instalación de energía eólica para la realización de dicho procedimiento, de manera que se eviten los inconvenientes antes mencionados.

Este objetivo se soluciona en un primer aspecto mediante un procedimiento, tal como se ha descrito al principio, en el que al alcanzar un primer valor límite predeterminado mediante un primer parámetro, se pone en marcha automáticamente un proceso cuyo transcurso se controlará por la medición de un segundo parámetro y comparación de los valores de medición del segundo parámetro con el segundo valor límite predeterminado, y al alcanzar el segundo valor límite a través del segundo parámetro, se variará el primer valor límite predeterminado.

De acuerdo con la invención, se evitará la variación prematura del valor límite, de manera que el primer valor límite será variado en todos los casos al encontrarse por debajo de un tiempo de funcionamiento mínimo, de manera que el mínimo periodo de tiempo de funcionamiento entre el punto de tiempo del arranque del proceso y el punto de tiempo del primer alcance del segundo valor límite que sigue a aquél, es definido.

Para el funcionamiento de una instalación de energía eólica, se llevarán a cabo diferentes procesos. Se tienen en cuenta procesos tales como, por ejemplo, la puesta en marcha, la reducción de régimen de la instalación de energía eólica, y el guiado posterior de la cabina de la máquina en la dirección del viento. Los procesos son iniciados y/o terminados cuando se alcanzan los valores límites de los parámetros medidos. Por ejemplo, la instalación de

energía eólica será puesta en marcha tan pronto como se supere un valor límite de velocidad del viento o un valor límite de régimen de giro del rotor en funcionamiento en vacío mediante valores medidos de un parámetro.

Dado que los valores de los parámetros medidos sufren de manera natural oscilaciones, ello puede conducir al desarrollo de procesos poco adecuados. La fuerza del viento sufre continuamente variaciones. Por esta razón, la instalación de energía eólica, por ejemplo, a causa de rachas de viento, puede ser puesta en marcha demasiado pronto, o bien la cabina de la máquina puede ser desviada demasiado pronto, dado que una ráfaga individual de viento alcanza el valor límite, aunque un proceso de este tipo no produce, a continuación, ninguna salida de potencia suficiente o más elevada.

Se ha demostrado que un procedimiento para el funcionamiento de una instalación de energía eólica se puede mejorar, de manera que los valores límites de parámetros sean variados según el aprendizaje. De esta manera, se puede aumentar la probabilidad de un desarrollo optimizado del proceso.

Además, los valores límites son variados, según la invención, de manera que mediante la variación de la magnitud de su valor se pueden almacenar informaciones sobre un proceso que ha tenido lugar con anterioridad, que se ha puesto en marcha al alcanzar el valor límite, pero cuyo resultado no ha sido un proceso optimizado.

Otra ventaja de la invención la constituye el calibrado del dispositivo de medición para la captación del primer parámetro. Los dispositivos de medición son preparados con respecto a su exactitud sobre su zona de medición máxima. No obstante, mientras que los dispositivos de medición sean accionados en su zona de medición inferior, el fallo en relación con el parámetro es muy grande. El segundo parámetro será medido habitualmente con un dispositivo de medición que está adecuado para la zona de medición. Mediante el procedimiento indicado se corregirá, por lo tanto, una medición en fallo sistemática en la zona inferior de medición, el dispositivo de medición de la primera magnitud de medición será “calibrado” con el segundo dispositivo de medición en la zona inferior.

En un desarrollo adicional del procedimiento de la invención, el proceso se iniciará automáticamente mediante el primer parámetro o, como mínimo, mediante otro primer parámetro adicional cuando se ha alcanzado un valor límite del primer parámetro predeterminado o de un primer parámetro adicional. El proceso se controlará mediante el segundo parámetro. Al alcanzar el segundo valor límite mediante el segundo parámetro, solamente variará el primer valor límite predeterminado que ha llevado a la puesta en marcha del proceso. Se puede prever también el controlar el proceso mediante el segundo y, como mínimo, otro segundo parámetro que están asociados al segundo o bien a otro segundo valor límite predeterminado. Al alcanzar uno de los segundos valores límites, se variará entonces, de manera correspondiente, solo el primer valor límite predeterminado, que condujo a la puesta en marcha del proceso.

Preferentemente, se trata en el proceso de un procedimiento para el arranque/paro, en especial... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el funcionamiento de una instalación de energía eólica (WEA) en el que al alcanzar un primer valor límite predeterminado (G1) a través de un primer parámetro (M1) , se empieza automáticamente un proceso, cuyo desarrollo es controlado por la medición de un segundo parámetro (M2) y por comparación del valor medido del segundo parámetro (M2) con un segundo valor límite predeterminado (G2) , y al alcanzar el segundo valor límite (G2) , a través del segundo parámetro (M2) , se variará el primer valor límite (G1) y se predeterminará un tiempo de funcionamiento mínimo entre el momento del arranque del proceso y el momento en que se alcanza a continuación el segundo valor límite (G2) , y el primer valor límite (G1) será variado solamente al descender por debajo del tiempo mínimo de funcionamiento.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso al alcanzar el segundo valor límite es interrumpido o invertido.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el proceso es puesto en marcha automáticamente por el primer parámetro o, como mínimo, por otro primer parámetro al que está asociado otro primer límite ajustable si, como mínimo, uno de los primeros valores límite ajustables es alcanzado y, cuando el segundo valor límite es alcanzado por el segundo parámetro, solamente se cambia el valor límite alcanzado antes del inicio del proceso.

4. Procedimiento, según como mínimo una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer valor límite ajustable se varía de manera tal que el alcanzar el segundo valor límite ajustable resulta más improbable cuando se lleva a cabo el proceso.

5. Procedimiento, según como mínimo una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la medida que el segundo valor límite no es alcanzado cuando se lleva a cabo el proceso, el primer valor límite se cambia de manera tal que el alcanzar el segundo valor límite resulta más probable cuando se ejecuta el proceso.

6. Procedimiento, según como mínimo una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer valor límite es variado en, como máximo, 20% de su valor absoluto.

7. Procedimiento, según como mínimo una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer valor límite es variado dentro de un rango ajustable.

8. Procedimiento, según como mínimo una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer y/o segundo parámetro es/son medidos de manera continuada.

9. Procedimiento, según como mínimo una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la velocidad del rotor y/o la velocidad del viento y/o la temperatura y/o el voltaje eléctrico y/o la frecuencia de un voltaje eléctrico alterno es/son seleccionados como primer parámetro, y un valor límite de velocidad y/o un valor de voltaje y/o un voltaje de frecuencia apropiadamente asociados en la misma secuencia con el primer parámetro es/son seleccionados como primer valor límite ajustable.

10. Procedimiento, según como mínimo una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se selecciona como proceso un proceso de arranque o un proceso de reducción de régimen, o un proceso de ajuste de las palas del rotor, o un proceso de ajuste del seguimiento de la dirección del viento, o un ajuste del par en el generador.

11. Procedimiento, según como mínimo una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la potencia eléctrica de salida de la instalación de energía eólica y/o la corriente generada de la instalación de energía eólica y/o la velocidad del viento y/o la velocidad del rotor es/son seleccionados como segundo parámetro, y un valor límite de potencia y/o valor límite de corriente y/o un valor límite de la velocidad del viento y/o un valor límite de la velocidad apropiadamente asociados en la misma secuencia con el primer parámetro es/son seleccionados como segundo valor límite ajustable.

12. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el primer valor límite que se ha variado es recuperado después de un tiempo de funcionamiento ajustable al valor límite normal.

13. Instalación de energía eólica para llevar a cabo el procedimiento, según las reivindicaciones 1 a 12, con un primer dispositivo de medición para un primer parámetro (M1) y con un segundo dispositivo de medición para un segundo parámetro (M2) que están relacionados con una unidad de control de la instalación, en la que están dispuestos un primer valor límite ajustable (G1) del primer parámetro (M1) y un segundo valor límite ajustable (G2) del segundo parámetro (M2) , al alcanzar el primer valor límite (G1) a través del primer parámetro (M1) pone en marcha un proceso automáticamente y cuyo desarrollo es controlado por la comparación de los valores de medición del segundo parámetro (M2) con el segundo valor límite (G2) , y al alcanzar el segundo valor límite (G2) mediante el segundo parámetro (M2) se varía el primer valor límite pre-ajustable (G1) , y

un medidor de tiempo que está en comunicación con la unidad de control de la instalación, en la que se ha dispuesto un periodo de tiempo de funcionamiento mínimo entre el momento de arranque del proceso y el momento en el que se alcanza el segundo valor límite (G2) , y que varía el primer valor límite (G1) solamente al quedar por debajo del tiempo mínimo de funcionamiento.

14. Instalación de energía eólica, según la reivindicación 13, caracterizada por un sistema automático de desconexión y porque la unidad de control de la instalación pone en marcha el sistema automático de desconexión después de alcanzar el segundo valor límite.

15. Instalación de energía eólica, según la reivindicación 13 ó 14, caracterizada porque el primer dispositivo de medición es del grupo: medidor de régimen de giro, anemómetro, termómetro, medidor de tensión, medidor de corriente, medidor de potencia, medidor de frecuencia.

16. Instalación de energía eólica, según como mínimo una de las reivindicaciones 13, 14 ó 15, caracterizada porque el segundo dispositivo de medición es uno del grupo: medidor de régimen de giro, anemómetro, medidor de corriente, medidor de potencia.