Dispositivo y procedimiento para la explotación de una planta de energía eólica o de un parque eólico.

Disposición para la explotación de una planta de energía eólica (10) o de un parque eólico (50),

comprendiendo una unidad de control (11, 61) para el tratamiento de magnitudes de mando y un módulo de transferencia (30) con un interfaz de entrada (31) para recibir instrucciones de mando así como un interfaz de salida (32) para transmitir magnitudes de control a la unidad de control (11, 61), caracterizada porque el módulo de transferencia (30) comprende una pluralidad de lógicas de transferencia (33), estando diseñada cada lógica de transferencia (33) para convertir una instrucción de mando en una magnitud de control, y porque el módulo de transferencia (33) comprende una instalación de conmutación (34) para conmutar entre las lógicas de transferencia (33).

Dispositivo y procedimiento para la explotación de una planta de energía eólica o de un parque eólico

La invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para la explotación de una planta de energía eólica o de un parque eólico. La disposición comprende una unidad de control y un módulo de transferencia. La unidad de control está diseñada para ello de modo que pueda tratar magnitudes de control. El módulo de transferencia comprende un interfaz de entrada para recibir instrucciones de mando y un interfaz de salida para transmitir magnitudes de control a la unidad de control.

En servicio, las plantas de energía eólica están conectadas a la red eléctrica de un parque eólico. Los parques eólicos están integrados en la red pública de suministro. Tanto para la planta de energía eólica como para el parque eólico es preciso asegurar que la energía eléctrica producida se inyecte en la red respectiva en una forma que sea compatible para la red. La energía eléctrica se inyecta por ejemplo con una determinada frecuencia, con una determinada tensión y con una determinada proporción de potencia reactiva.

Las demandas de la red no son constantes. Así por ejemplo, en horas en las que la red esté sometida a una carga superior, puede demandar la inyección de máxima potencia. Si disminuyen las tensiones en la red, la red puede pedir a la planta de energía eólica una proporción superior de potencia reactiva adicional para soportar la tensión.

El objetivo de la unidad de control es controlar la planta de energía eólica o el parque eólico de tal modo que se proporcione la energía eléctrica en una forma compatible para la red. Con el fin de que la unida de control disponga de las informaciones que ha de tener en cuenta para este cometido, se dan instrucciones de mando. Para la unidad de control, la instrucción de mando se presenta como una magnitud de control. Las magnitudes de control se tratan en la unidad de control y se controla la planta de energía eólica o el parque eólico en función de las magnitudes de control.

El documento EP-A-1 519 040 describe una disposición y un procedimiento para la explotación de una planta de energía eólica.

En las redes de los distintos explotadores, la comunicación dirigida a la unidad de control tiene diferentes organizaciones. Así por ejemplo las instrucciones de control se pueden transmitir en uno de los explotadores en forma digital, mientras que el otro explotador emplea instrucciones de control analógicas. En un explotador el valor de consigna para la potencia reactiva puede estar definido como parte porcentual de la potencia nominal total, mientras que otro explotador transmite la correspondiente instrucción de mando como ángulo de fase φ entre la corriente inyectada y la tensión de la red.

Hasta ahora es usual adaptar las unidades de control a las demandas del explotador respectivo y de la red respectiva. Pero esto causa un gasto considerable. En la fabricación de una planta de energía eólica o en la instalación de un parque eólico es preciso conocer primeramente en qué red se va a utilizar la planta de energía eólica o el parque eólico, antes de poder ultimar la unidad de control. Para el mantenimiento de las plantas de energía eólica o parques eólicos existentes es preciso mantener una pluralidad de versiones paralelas de la unidad de control y seguir desarrollándolas.

La invención se basa en el objetivo de presentar una disposición y un procedimiento de la clase indicada inicialmente en los que la unidad de control se pueda instalar y mantener con gasto reducido. Este objetivo se resuelve por las características de la reivindicación independiente. Unas formas de realización ventajosas se encuentran en las reivindicaciones subordinadas. De acuerdo con la invención, el módulo de transferencia de la disposición comprende una pluralidad de lógicas de transferencia.

Cada lógica de transferencia está diseñada para convertir una instrucción de mando en una magnitud de control. El módulo de transferencia comprende una instalación de conmutación mediante la cual se puede ir conmutando entre las lógicas de transferencia.

En el procedimiento conforme a la invención se determinan las magnitudes de control para las cuales está diseñada la unidad de control. Se determina que instrucciones de mando están previstas en la red correspondiente para la unidad de control. En un módulo de transferencia se dispone de una pluralidad de lógicas de transferencia, estando diseñadas las lógicas de transferencia para convertir las instrucciones de mando en magnitudes de control. De entre la pluralidad de lógicas de control se selecciona la lógica de control adecuada.

Primeramente se explican algunos conceptos. Una instrucción de mando está destinada a influir en la unidad de control. La instrucción de mando depende de circunstancias que se encuentran fuera de la unidad de control, tal como por ejemplo la calidad de la tensión u otras magnitudes físicas características de la red eléctrica, de la hora del día, de la dirección del viento o de la claridad del día. La instrucción de mando puede tener un formato en el que puede ser tratado por la unidad de control. La magnitud de control se diferencia de la instrucción de mando porque está presente en un formato que es accesible para ser tratado por la unidad de control. Tanto una instrucción de mando como también una magnitud de control pueden comprender varios parámetros físicos de ajuste tales como la tensión de la red, la potencia reactiva, la potencia activa y/o la frecuencia. Mediante una instrucción de mando se puede transmitir en paralelo entre sí varios parámetros de ajuste. La invención comprende sin embargo también instrucciones de mando mediante las cuales se transmiten parámetros de ajuste que varíen en una secuencia a lo largo del tiempo. Esta puede ser por ejemplo el caso si determinados parámetros de ajuste, de los que depende el control, no se transmiten de modo continuo sino únicamente en aquellos momentos que la red espera la reacción de la planta de energía eólica o del parque eólico.

El módulo de transferencia está diseñado para convertir instrucciones de mando en magnitudes de control. Para ello se entrega una instrucción de mando que haya llegado al módulo de transferencia a través de un interfaz de entrada, a la lógica de transferencia adecuada a la instrucción de mando. La lógica de transferencia trata la instrucción de mando y la convierte de tal modo que se convierte en una magnitud de control. Cuando la magnitud de control se transmite a través del interfaz de salida a la unidad de control, la unidad de control puede controlar la instalación de energía eólica o el parque eólico de tal modo como se desea de acuerdo con la instrucción de mando.

Con la instalación de conmutación se conmuta entre las lógicas de transferencia. Antes de proceder a la conmutación se conduce una instrucción de mando que llega al módulo de transferencia a través del interfaz de entrada a una primera lógica de transferencia, donde se trata. Después de efectuada la conmutación ya no se conduce la instrucción de mando a la primera lógica de transferencia sino a una segunda lógica de transferencia y allí se trata.

La disposición conforme a la invención tiene la ventaja de que se puede emplear desde fábrica una unidad de control normalizada, con independencia de cual sea la red en la que se vaya a integrar la planta de energía eólica o el parque eólico. Las magnitudes de control de la unidad de control se pueden elegir libremente. Para efectuar la integración en la red se conecta entre la planta de energía eólica y la red un módulo de transferencia conforme a la invención. En el módulo de transferencia se activa aquella lógica de transferencia que esté diseñada para la conversión de las instrucciones de mando de la red correspondiente al formato requerido por la unidad de control. Las restantes lógicas de transferencia están inactivas.

Mediante la invención se puede racionalizar considerablemente el desarrollo y la explotación de las plantas de energía eólica. La sección en la que se desarrolla la unidad de control ha de comunicar simplemente en función de qué magnitudes de control irá a trabajar más adelante la unidad de control. Por lo demás se puede concentrar plenamente en desarrollar la unidad de control propiamente dicha. Otra división de desarrollo puede ocuparse del módulo de transferencia. Esta división de desarrollo conoce con qué magnitudes... [Seguir leyendo]

1. Disposición para la explotación de una planta de energía eólica (10) o de un parque eólico (50) , comprendiendo una unidad de control (11, 61) para el tratamiento de magnitudes de mando y un módulo de transferencia (30) con un interfaz de entrada (31) para recibir instrucciones de mando así como un interfaz de salida (32) para transmitir magnitudes de control a la unidad de control (11, 61) , caracterizada porque el módulo de transferencia (30) comprende una pluralidad de lógicas de transferencia (33) , estando diseñada cada lógica de transferencia (33) para convertir una instrucción de mando en una magnitud de control, y porque el módulo de transferencia (33) comprende una instalación de conmutación (34) para conmutar entre las lógicas de transferencia (33) .

2. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque la instrucción de mando comprende un parámetro de ajuste individual y porque la magnitud de control comprende una magnitud de ajuste individual.

3. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque la instrucción de mando comprende una pluralidad de parámetros de ajuste.

4. Disposición según la reivindicación 1 o 3, caracterizada porque la magnitud de control comprende una pluralidad de parámetros de ajuste.

5. Disposición según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque los parámetros de ajuste de la magnitud de control comprenden la frecuencia de la red eléctrica, la potencia activa, la potencia reactiva, la tensión de la red eléctrica y/o la potencia aparente.

6. Disposición según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada porque los parámetros de ajuste de la instrucción de mando comprenden una identificación regional.

7. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque en una lógica de transferencia (33) está memorizada una curva característica que representa la relación entre una instrucción de mando y una magnitud de control.

8. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la instalación de conmutación (34) está diseñada para conmutar entre las lógicas de transferencia (33) en función de señales de control.

9. Disposición según la reivindicacion8, caracterizada porque la instalación de conmutación (34) se puede mandar a distancia.

10. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el número de lógicas de transferencia (33) en el módulo de transferencia (30) se puede modificar.

11. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque comprende una instalación de comunicación (14, 64) para la potencia reactiva disponible.

12. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque la unidad de control es la unidad de control (11) de una planta de energía eólica (10) .

13. Disposición según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque la unidad de control es la unidad de control (61) de un director del parque (60) .

14. Procedimiento para la explotación de una planta de energía eólica (10) o de un parque eólico (50) , para lo cual se controla la planta de energía eólica (10) o el parque eólico (50) mediante una unidad de control (11, 61) , con los pasos siguientes:

a. Determinación de las magnitudes de control para las cuales está diseñada la unidad de control (11, 61) ;

b. Determinación de las instrucciones de mando destinadas para la unidad de control (11, 61) ;

c. Elección de una lógica de transferencia (33) entre una pluralidad de lógicas de transferencia (33) facilitadas en un módulo de transferencia (30) , estando las lógicas de transferencia (33) diseñadas para convertir las instrucciones de mando en magnitudes de control.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado por la activación con mando a distancia de la lógica de transferencias seleccionada (33) .