PROCEDIMIENTO PARA LA EXPLOTACIÓN DE UNA INSTALACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA DURANTE UNA PERTURBACIÓN EN LA RED.

Procedimiento para la explotación de una instalación de energía eólica,

en el que la instalación de energía eólica bajo unas primeras condiciones de explotación en modo normal de explotación entrega una primera potencia a una red eléctrica conectada, que es proporcional a la velocidad del viento, con el paso de:

control de la instalación de energía eólica de forma que al producirse una perturbación permanece en la red eléctrica conectada y entrega una segunda potencia a la red eléctrica conectada que es menor que la primera potencia, caracterizado porque bajo las primeras condiciones de explotación, en caso de finalizar la perturbación emite brevemente a la red eléctrica conectada una tercera potencia que es claramente mayor que la primera potencia.

Procedimiento para la explotación de una instalación de energía eólica durante una perturbación en la red La presente invención se refiere a un procedimiento para la explotación de una instalación de energía eólica durante una perturbación en la red, así como a una instalación de energía eólica correspondiente.

Ya que la red eléctrica a la que están conectadas las instalaciones de energía eólica no siempre se comporta de forma constante, sino que también puede presentar fallos, se han desarrollado algunos procedimientos para el control de las instalaciones de energía eólica que presentan propiedades que apoyan a la red.

Del documento DE 101 05 892 A1 se conoce una instalación de energía eólica o un procedimiento para la explotación de una instalación de energía eólica, entregando la instalación de energía eólica bajo unas primeras condiciones de explotación en modo normal de explotación una primera potencia a una red eléctrica conectada, y siendo proporcional esta primera potencia a la velocidad del viento, y controlándose además la instalación de energía eólica de forma que permanece en la red eléctrica conectada al producirse una perturbación en la red eléctrica y entregan una segunda potencia a la red eléctrica conectada que es menor que la primera potencia.

El objetivo de la presente invención es mejorar el procedimiento que apoya a la red para la explotación de las instalaciones de energía eólica.

Este objetivo se resuelve con un procedimiento para la explotación de una instalación de energía eólica según la reivindicación 1 y por una instalación de energía eólica según la reivindicación 7.

Por consiguiente se prevé un procedimiento para la explotación de una instalación de energía eólica. Bajo unas primeras condiciones de explotación en modo normal de explotación, la instalación de energía eólica entrega una primera potencia a una red eléctrica conectada. Esta primera potencia es proporcional a la velocidad del viento. La instalación de energía eólica se controla de forma que permanece en la red eléctrica conectada al producirse una perturbación y emite una segunda potencia a la red eléctrica conectada que es menor que la primera potencia. En caso de finalizar la perturbación y bajo las primeras condiciones de explotación se emite brevemente una tercera potencia a la red eléctrica conectada, siendo la tercera potencia claramente mayor que la primera potencia.

Por consiguiente una instalación de energía eólica se puede controlar de forma que en caso de finalizar o eliminarse una perturbación la instalación de energía eólica interviene apoyando a la red e inyecta brevemente una potencia elevada en la red eléctrica conectada.

Según una configuración de la invención, la instalación de energía eólica presenta un acumulador intermedio, y el valor aumentado de la tercera potencia se obtiene por un control del acumulador intermedio. Por consiguiente, después de finalizar la perturbación la instalación de energía eólica proporciona brevemente una potencia que es mayor que aquella potencia que se obtiene en modo normal de explotación bajo las condiciones de explotación dadas.

La invención se refiere igualmente a una instalación de energía eólica para la entrega de potencia a una red eléctrica conectada. La instalación de energía eólica presenta una unidad de control para el control de la instalación de energía eólica. Bajo unas primeras condiciones de explotación en modo normal de explotación se entrega una primera potencia a la red eléctrica, que es proporcional a la velocidad del viento. Al producirse una perturbación se entrega una segunda potencia que es menor que la primera potencia. Después de finalizar o al finalizar la perturbación, bajo las primeras condiciones de explotación se entrega una tercera potencia que es claramente mayor que la primera potencia.

Por consiguiente tanto la segunda como también la tercera potencia no son proporcionales a la velocidad del viento, mientras que la primera potencia es proporcional a la velocidad del viento.

Otras configuraciones de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

La invención se basa en la idea de aumentar brevemente la potencia entregada de una instalación de energía eólica después de eliminar un fallo en la red, a fin de intervenir con ello apoyando a la red. Esta emisión de potencia aumentada brevemente se provoca, por ejemplo, por un control correspondiente del circuito intermedio a tensión continua o chopper. En el modo normal de explotación una instalación de energía eólica emite una primera potencia a una red bajo las condiciones de explotación correspondientes. Al producirse una perturbación en la red se reduce la potencia entregada, y en caso de eliminarse la perturbación se emite brevemente una potencia aumentada. En este caso esta potencia aumentada brevemente es claramente mayor que la potencia entregada bajo las condiciones de explotación dadas, es decir, después de eliminar un fallo se emite brevemente claramente más potencia que en el modo normal de explotación bajo las condiciones de explotación.

A continuación se describe la invención más en detalle mediante los ejemplos de realización y el dibujo adjunto.

Figura 1 muestra una red de suministro de energía con algunas unidades de generación de energía, Figura 2 muestra una caída de la tensión en un sistema según la figura 1 debido a un fallo, Figura 3 muestra un perfil de tensión después de eliminar un defecto en un sistema según la figura 1, Figura 4 muestra la estructura base de una instalación de energía eólica según la invención, Figura 5 muestra la estructura base de un sistema de test, Figuras 6 a 9 muestran los resultados de la medición para el sistema de test según la figura 5, Figuras 10 a 13 muestran otros resultados de test para el sistema según la figura 4, Figuras 14 y 15 representan resultados analíticos del sistema según la figura 1, y Figuras 16 y 17 representan otros resultados analíticos.

El concepto “integración de la generación embebida” se refiere a continuación a la capacidad de las unidades de energía integradas en una parte del sistema energético que supera la energía suministrada por otra parte del sistema.

La figura 1 muestra una estructura de principio de una red de generación de energía con algunos generadores G.

Un “ride-through” o bien paso de las unidades de generación embebida significa en este contexto que las unidades de generación permanecen en la red y mientras se produce un fallo en la red le suministran a dicha red una potencia de cortorcircuito. Además, la potencia activa y reactiva se le suministra a la red directamente después de la eliminación de un defecto.

Las bases para los requerimientos de “ride-through” de los códigos de acceso a la transmisión que se establecen cada vez más por los operadores de red exponen lo siguiente:

La figura 2 muestra una estructura esquemática de una red de generación de energía, un diagrama para la ilustración de un hundimiento de la tensión debido a un defecto en la red.

La figura 3 muestra una estructura esquemática de un sistema de generación de energía, así como los perfiles de tensión antes y después de eliminar un defecto. La curva superior representa en este caso el caso de que los generadores G están dispuestos en la red mientras que la curva inferior representa el caso sin generadores.

En la figura 2 se muestran en este caso tres curvas de tensión diferentes con un hundimiento de la tensión. La curva de tensión S3 muestra el status quo de las instalaciones de energía eólica en la actualidad. La curva de tensión S2 muestra el caso de instalaciones de energía eólica con una capacidad de “ride-through”, y la curva de tensión S1 muestra turbinas de gas con generadores síncronos.

El margen de caída de la tensión se debe limitar para evitar bajas tensiones que se inducen por la separación de unidades de generación (evitación de déficits de potencia activa en cadena) . La estabilidad transitoria se debe mantener o mejorar cuando la localización del defecto desacopla partes del sistema (la potencia de sincronización depende del cuadro de la tensión Vsyn en la fig. 2) . Se debe preveer un nivel de corriente de defecto determinado (mantenimiento de criterios de protección y si es posible ajuste del relé de protección) . Se debe evitar una... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la explotación de una instalación de energía eólica, en el que la instalación de energía eólica bajo unas primeras condiciones de explotación en modo normal de explotación entrega una primera potencia a una red eléctrica conectada, que es proporcional a la velocidad del viento, con el paso de:

control de la instalación de energía eólica de forma que al producirse una perturbación permanece en la red eléctrica conectada y entrega una segunda potencia a la red eléctrica conectada que es menor que la primera potencia, caracterizado porque bajo las primeras condiciones de explotación, en caso de finalizar la perturbación emite brevemente a la red eléctrica conectada una tercera potencia que es claramente mayor que la primera potencia.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la tercera potencia representa una potencia de cortocircuito.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la instalación de energía eólica presenta un acumulador intermedio y la tercera potencia aumentada se obtiene por control del acumulador intermedio.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la instalación de energía eólica presenta un circuito intermedio a tensión continua como acumulador intermedio, y la tercera potencia aumentada se obtiene por control del circuito intermedio a tensión continua.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que el circuito intermedio a tensión continua presenta un chopper y la tercera potencia aumentada se obtiene por control del chopper en el circuito intermedio a tensión continua.

6. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la rotación del generador de la instalación de energía eólica se utiliza como acumulador intermedio, y la tercera potencia aumentada se obtiene por control de la rotación.

7. Instalación de energía eólica para la entrega de potencia a una red eléctrica conectada, en particular para la realización del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, con

una unidad de control para el control de la instalación de energía eólica de forma que bajo unas primeras condiciones de explotación en modo normal de explotación entrega una primera potencia a la red eléctrica conectada, que es proporcional a la velocidad del viento, de forma que la instalación de energía eólica permanece en la red eléctrica conectada al producirse una perturbación y entrega una segunda potencia a la red eléctrica conectada que es menor que la primera potencia, y bajo las primeras condiciones de explotación, en caso de finalizar la perturbación emite brevemente a la red eléctrica conectada una tercera potencia que es claramente mayor que la primera potencia.

8. Instalación de energía eólica según la reivindicación 7, en la que la instalación de energía eólica presenta un acumulador intermedio, y la unidad de control está configurada para obtener la tercera potencia aumentada por control del acumulador intermedio.

9. Instalación de energía eólica según la reivindicación 8, con un circuito intermedio a tensión continua, en la que la unidad de control está configurada para obtener la tercera potencia aumentada por control del circuito intermedio a tensión continua.

10. Instalación de energía eólica según la reivindicación 9, en la que el circuito intermedio a tensión continua presenta un chopper y la tercera potencia aumentada se obtiene por control del chopper en el circuito intermedio a tensión continua.

11. Instalación de energía eólica según la reivindicación 8, en la que la rotación del generador de la instalación de energía eólica se utiliza como acumulador intermedio, y la tercera potencia aumentada se obtiene por control de la rotación.