ES2589908T3

ES2589908T3 - Parque eólico que tiene una fuente de alimentación auxiliar

Info

Publication number: ES2589908T3
Application number: ES08253082.5T
Authority: ES
Inventors: Paw Rosenvard
Original assignee: Vestas Wind Systems AS
Current assignee: Vestas Wind Systems AS
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2016-11-17
Anticipated expiration: 2028-09-19
Also published as: WO2010031575A2; CN102187094B; EP2166225A1; WO2010031575A3; CN102187094A; EP2166225B1; US8841796B2; US20110175355A1

Abstract

Parque de turbinas eólicas (50) que comprende: una pluralidad de turbinas eólicas individuales (2), comprendiendo cada una de las cuales un circuito de componente auxiliar (44); un circuito principal de parque de turbinas eólicas acoplado entre la pluralidad de turbinas eólicas individuales (2) y una red de distribución eléctrica (34); y un transformador auxiliar (60) acoplado entre el circuito principal de parque de turbinas eólicas y los circuitos de componentes auxiliares (44) de la pluralidad de turbinas eólicas individuales (2), en el que el transformador auxiliar está dispuesto para transmitir energía eléctrica desde la pluralidad de turbinas eólicas individuales de vuelta a cada circuito de componente auxiliar (44).

Description

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DESCRIPCION

Parque eolico que tiene una fuente de alimentacion auxiliar Campo tecnico

La presente invencion se refiere a un parque de turbinas que tiene una fuente de alimentacion auxiliar. Se refiere de manera particular, pero no se limita en modo alguno a, un parque de turbinas eolicas que tiene una fuente de alimentacion de circuito de componente auxiliar.

Antecedentes

En la industria de la generacion de energfa electrica se usan turbinas para generar energfa electrica para su transmision a una red de alimentacion para usuarios, conocida como red de distribucion. Cada forma de turbina tiene sus propios problemas durante la fabricacion y el funcionamiento. Por ejemplo, las turbinas eolicas se erigen normalmente en agrupaciones, conocidas como parques, en ubicaciones que se han sometido a un riguroso proceso de seleccion. Este proceso de seleccion situa normalmente parques de turbinas eolicas a una distancia significativa de los usuarios finales de la electricidad que generaran. Esto se debe en parte a la necesidad de ubicaciones con unas condiciones atmosfericas apropiadas. Sin embargo, tambien se eligen emplazamientos en los que es menos probable que se oponga a la ereccion de un parque de turbinas o parque eolico debido al tamano de las turbinas eolicas modernas, que pueden alcanzar hasta los 120 metros de alto. Esto convierte la fabricacion, el transporte y la ereccion de turbinas eolicas en un desaffo logfstico.

Las turbinas eolicas individuales tambien tienen varias limitaciones de peso y su diseno, construccion y funcionamiento tienen que llevarse a cabo con esas limitaciones de peso en mente. En particular, el diseno de los componentes que se alojaran en la gondola de la turbina deben ser conformes a limitaciones de peso estrictas, tanto para su transporte en carreteras publicas hasta el emplazamiento en el que se erigira la turbina, como por motivos de seguridad, durante su uso.

Por tanto, se han disenado turbinas desde hace ya un tiempo considerable con vistas a minimizar todo el exceso de peso en la gondola. Por consiguiente, ninguna reduccion de peso se considera demasiado pequena para llevarla a cabo en el diseno de turbinas eolicas.

Ademas, dadas las ubicaciones remotas en las que se situan los parques de turbinas, tambien existe la necesidad de suministrar energfa electrica a cada turbina durante su ereccion y puesta en marcha.

Los componentes en la gondola incluyen aquellos componentes espedficamente implicados en la generacion de energfa electrica y aquellos componentes que son de naturaleza secundaria, que se conocen como componentes auxiliares. Todos los componentes mencionados anteriormente se describen en detalle a continuacion con referencia a las figuras 2 y 3.

Con las turbinas eolicas tradicionales la energfa electrica para los componentes auxiliares se extrae del transformador principal 13 (vease la figura 3). Una salida del transformador principal 13, en cada turbina 2, esta acoplada al circuito principal, que esta definido en el presente documento como el circuito desde cada turbina 2 hasta el conjunto de circuitos de la red de distribucion publica 34, donde la energfa electrica puede producirse mediante la turbina o suministrarse desde la red de distribucion cuando hay poco viento. Si el circuito principal se desconecta de la red por cualquier motivo, entonces los componentes auxiliares tambien perderan energfa electrica. Esto hace muy diffcil diagnosticar y solucionar los problemas que conducen a la perdida de potencia de generador. Si la perdida de potencia se debe a una cafda de la red de distribucion, la turbina se encontrara sin luz, control, funcionamiento ni mantenimiento, es decir, no hay orientacion, lubricacion, calefaccion, elevador de servicio ni luz. Tambien significa que las funcionalidades sencillas tambien resultan problematicas. Por ejemplo, no habra energfa electrica para las luces despues de que haya transcurrido el tiempo de luz de emergencia (habitualmente 1 hora), dentro de una gondola si el circuito principal se desconecta de la red, que es un problema significativo en el mantenimiento diario y la correccion de errores para las turbinas eolicas. Hoy en dfa, si una turbina es defectuosa, debe llevarse un generador diesel al parque eolico y acoplarse al generador en cuestion con el fin de suministrar energfa electrica al circuito de componente auxiliar, antes de que pueda diagnosticarse y solucionarse el problema con la turbina, u otro problema externo. Ademas, durante la instalacion y ereccion la red de distribucion es, a veces, la ultima parte que se completa y cada turbina en un parque eolico debe estar preparada antes de conectar la alimentacion de la red de distribucion.

Sumario

Este sumario se proporciona para introducir una seleccion de conceptos de manera simplificada que se describen adicionalmente a continuacion en la descripcion detallada. Este sumario no pretende identificar caractensticas claves o caractensticas esenciales del contenido reivindicado, ni pretende usarse como ayuda para determinar el alcance del contenido reivindicado.

Segun un primer aspecto de la presente invencion se proporciona un parque de turbinas eolicas segun la

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reivindicacion 1.

En esta realizacion el circuito de componente auxiliar en cada turbina incluye uno o mas de una fuente de luz, un motor de orientacion y un mecanismo de control de temperatura.

En esta realizacion el transformador de componente auxiliar tiene solo dos conjuntos de devanados y el parque de turbinas comprende ademas una fuente de alimentacion de reserva dispuesta para su acoplamiento al transformador auxiliar.

De la manera mas preferible, la fuente de alimentacion de reserva es un generador diesel que esta dispuesto para activarse automaticamente si cesa la transmision de energfa electrica por parte del transformador de subestacion.

Preferiblemente, se proporciona un procesador de control que esta dispuesto para controlar de manera inteligente el funcionamiento de los componentes de un circuito de componente auxiliar con el fin de minimizar el consumo de energfa electrica, utilizando unicamente un subconjunto de los componentes en cualquier momento dado.

En esta realizacion el parque de turbinas comprende ademas un controlador maestro que controla el funcionamiento de todos los circuitos de componentes auxiliares dentro del parque de turbinas de manera conjunta.

En esta realizacion cada turbina es una turbina eolica. Lo mas preferiblemente, para cada turbina el generador y sustancialmente todo el circuito de componente auxiliar estan alojados dentro de una gondola de turbina eolica.

Preferiblemente, el circuito principal incluye un transformador de subestacion que tiene solo dos conjuntos de devanados, que estan dispuestos para acoplar la energfa electrica procedente del generador a la red de distribucion.

Segun un segundo aspecto de la presente invencion se proporciona un metodo de funcionamiento de un parque de turbinas segun la reivindicacion 10.

Preferiblemente, el metodo comprende ademas controlar de manera inteligente el funcionamiento de los componentes del circuito de componente auxiliar con el fin de minimizar el consumo de energfa electrica, utilizando unicamente un subconjunto de los componentes en cualquier momento dado.

En esta realizacion se monitoriza el consumo de energfa electrica del circuito de componente auxiliar y una componente adicional se activa unicamente cuando esa activacion no provoca que el consumo de energfa electrica supere un lfmite predeterminado.

Lo mas preferiblemente, un componente adicional se activa unicamente cuando esa activacion no provoca que el consumo de energfa electrica supere un lfmite predeterminado durante mas de una cantidad de tiempo predeterminada.

Todavfa mas preferiblemente, el control de los componentes dentro de los circuitos de componentes auxiliares se controla en todo el parque de turbinas de manera conjunta.

Segun un aspecto adicional de la presente invencion se proporciona uno o mas medios legibles por dispositivo tangible segun la reivindicacion 16.

Preferiblemente, las instrucciones incluyen controlar de manera inteligente el funcionamiento de los componentes del circuito de componente auxiliar con el fin de minimizar el consumo de energfa electrica, utilizando unicamente un subconjunto de los componentes en cualquier momento dado.

En esta realizacion se monitoriza el consumo de energfa electrica del circuito de componente auxiliar y un componente adicional se activa unicamente cuando esa activacion no provoca que el consumo de energfa electrica supere un lfmite predeterminado.

Lo mas preferiblemente, el componente adicional se activa unicamente cuando esa activacion no provoca que el consumo de energfa electrica supere un lfmite predeterminado durante mas de una cantidad de tiempo predeterminada.

Mas preferiblemente, el control de los componentes dentro de los circuitos de componentes auxiliares se controla en todo el parque de turbinas de manera conjunta.

Muchas de las caractensticas relacionadas se entenderan mas facilmente a medida que las mismas se entienden mejor mediante la referencia a la siguiente descripcion detallada considerada en conexion con los dibujos adjuntos. Las caractensticas preferidas pueden combinarse segun sea apropiado, como resultara evidente para un experto en la tecnica, y pueden combinarse con cualquiera de los aspectos de la invencion.

Breve descripcion de los dibujos

Se describiran realizaciones de la invencion, a modo de ejemplo, con referencia a los siguientes dibujos, en los que:

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la figura 1 es un diagrama esquematico del exterior de una turbina eolica adecuada para su uso en parques eolicos de la tecnica anterior;

la figura 2 es un diagrama esquematico del interior de la turbina eolica de la figura 1;

la figura 3 es un diagrama de circuito, que incluye una parte de un circuito de componente auxiliar de la tecnica anterior, para la turbina de la figura 1,

la figura 4 es un diagrama de circuito de un parque eolico segun la presente invencion; y

la figura 5 es un diagrama de flujo de un metodo de funcionamiento del parque eolico de la figura 4 o las turbinas individual en el interior de la misma, segun un aspecto de la presente invencion.

A lo largo de las figuras se usan numeros de referencia comunes para indicar caractensticas similares.

Descripcion detallada

A continuacion se describen realizaciones de la presente invencion unicamente a modo de ejemplo. Estos ejemplos representan las mejores maneras que el solicitante conoce actualmente para llevar la invencion a la practica, aunque no son las unicas maneras en las que puede conseguirse.

En lo referente a las figuras, la figura 1 ilustra una representacion esquematica del exterior de una turbina eolica 2 conocida. La figura 1 ilustra el rotor de turbina 4, que esta acoplado al arbol principal 6 (figura 2) de la turbina 2. La gondola 8 aloja el volumen de los componentes de la turbina, como puede verse en la figura 2. La gondola 8 esta soportada a su vez por la torre de turbina 10. La turbina 2 tambien tiene un transformador de subestacion 12, que esta colocado al nivel del terreno adyacente a la torre 10 en este ejemplo particular, aunque pueden utilizarse posiciones alternativas para el transformador 2 incluyendo dentro de la gondola 8, como se conoce en la tecnica. La corriente fluye desde la turbina 2 hasta el transformador 12 a traves de cables 14.

La figura 2 ilustra los componentes primarios claves y auxiliares de la turbina 2, que estan alojados dentro de o adyacentes a la gondola 8.

Los componentes auxiliares incluyen un controlador de turbina eolica 16, que es un procesador informatico dispuesto para controlar el funcionamiento de la turbina eolica 2. El controlador 16 controla la orientacion de la gondola 8 frente al viento y permite que el rotor de la turbina eolica 4 arranque cuando hay suficiente viento para generar energfa electrica. El controlador 16 obtiene informacion sobre la cual tomar estas decisiones a partir de sensores, incluyendo, en esta realizacion, un anemometro 18 que mide la velocidad del viento y una veleta 20 que mide la direccion del viento. Sin embargo, los medios espedficos mediante los cuales se toman estas decisiones se conoceran en la tecnica y no son espedficamente relevantes para la invencion en el presente documento por tanto no se describiran adicionalmente en este documento.

El controlador 16 controla la orientacion de la gondola 8 a traves de un motor de orientacion 22 que a su vez hace rotar la gondola 8 sobre un cojinete de orientacion 24 para a su vez girar el rotor 4 hasta estar contra el viento. De nuevo, este mecanismo se conoce bien en la industria y no se describira adicionalmente en el presente documento.

El controlador 16 tambien controla el sistema de iluminacion 26 que proporciona luz dentro de la gondola 8 y un mecanismo de control de temperatura 54.

La generacion de energfa electrica a partir de una turbina eolica 2 tambien se conoce bien y por tanto es suficiente con incluir meramente una descripcion general en el presente documento. El rotor 4 esta acoplado a un arbol principal 6 que a su vez esta acoplado a un engranaje 28. El rotor 4 y el arbol principal 6 rotan a aproximadamente 22 revoluciones por minuto, las cuales el engranaje 28 convierte a aproximadamente 1500 revoluciones por minuto para la rotacion de un rotor dentro del generador 30. Hay un freno 32 para controlar la rotacion dentro del sistema que puede detener la rotacion, por ejemplo, para permitir realizar reparaciones a la turbina. La corriente procedente del generador 30 se transmite al transformador de subestacion 12, a lo largo de cables 14, desde los que se alimenta a la red de distribucion 34.

En particular la corriente procedente del generador 30 se alimenta a un primer conjunto de devanados 38 del transformador de subestacion 12. Por ejemplo, el generador puede ser un generador de 3 MW que produce 1.000 V de energfa electrica a unos pocos kiloamperios. La energfa electrica para la red de distribucion se toma de un segundo conjunto de devanados 40 a aproximadamente de 6 a 36 kV y un par de cientos de amperios. La energfa electrica para accionar los componentes auxiliares asociados con la turbina se toma de un tercer conjunto de devanados 42 a, en esta realizacion, aproximadamente 400 V y algunos cientos de amperios. Los componentes auxiliares con esta finalidad estan acoplados electricamente a un circuito de componente auxiliar 44.

La figura 3 es un diagrama de circuito de una disposicion de la tecnica anterior en una turbina 2, a traves de la cual se alimenta corriente desde el generador 30 hasta el circuito auxiliar 44 a traves del transformador principal 13 en la turbina 2.

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El convertidor de frecuencia 36 esta ubicado entre el generador 30 y el transformador principal 13 y es importante ya que toma la salida de CA algo irregular del generador 30 y la convierte en una alimentacion de CA de tension y frecuencia convencional adecuada para su manipulacion por el transformador 12 y la reenvfa a la red de distribucion 34. Los convertidores de frecuencia 36 pueden adoptar una amplia variedad de disenos dependiendo de las necesidades de la red de distribucion y las caractensticas del generador 30 espedfico con el que van a usarse. La unica cosa que todos tienen en comun es un convertidor de CA/CC o rectificador 46 dispuesto para su acoplamiento a un generador 30 y un convertidor CC/CA o inversor 48 para su conexion a un transformador 12, cuando se usa. De nuevo, los requisitos convencionales para, y el diseno de un convertidor de frecuencia de lugar comun se conocen bien en la industria.

Aunque se incluye en esta realizacion, el convertidor de frecuencia no es un componente esencial; ya que el generador puede estar conectado directamente a la red de distribucion.

El circuito auxiliar de la tecnica anterior descrito con referencia a la figura 3 puede utilizarse dentro de un parque de turbinas segun la presente invencion, proporcionandose la energfa electrica al circuito auxiliar 44 a traves del transformador principal 13 dentro de cada turbina 2 cuando resulta apropiado y a traves del transformador auxiliar 60 cuando resulta apropiado.

Cada circuito de componente auxiliar 44 incluye una pluralidad de componentes, que incluyen: tomas de corriente para iluminacion, mecanismos de regulacion de angulo de paso de palas bomba hidraulica o motor electrico, motores de orientacion, un sistema de control de temperatura, un elevador, un freno, un controlador de turbina y un sistema de lubricacion, bien conocidos todos en la tecnica.

La figura 4 ilustra un circuito de parque de turbinas segun la presente invencion. El transformador de subestacion 12 en el interior de la misma esta ubicado en el circuito principal a distancia de cada turbina individual 2 en un parque eolico 50. Ademas, el transformador de subestacion 12 tiene solo dos conjuntos de devanados 38 y 40. La corriente procedente del generador 30, de cada turbina 2, se alimenta a un primer conjunto de devanados 38 del transformador de subestacion 12 y procedente de un segundo conjunto de devanados 40 a la red de distribucion 34. Sin embargo, a diferencia de la tecnica anterior, la energfa electrica no se transfiere directamente desde el transformador principal 13 de cada turbina individual 2 a, y solo a, el circuito de componente auxiliar 44 dentro de esa turbina 2 espedfica.

En su lugar, tal como se ilustra en la figura 4, el transformador de subestacion 12 abastece a la red de distribucion 34 a traves de devanados 40, esta conectado a un circuito de componente transformador auxiliar, conocido como transformador auxiliar 60, a traves de un primer conjunto de devanados 62 en el interior del mismo. La energfa electrica se transmite entonces desde el transformador auxiliar 60, a traves de un segundo conjunto de devanados 64 en el interior del mismo, de vuelta a cada una de las turbinas 2 en el parque de turbinas 50. Por tanto, si cualquier turbina individual 2 en el parque de turbinas 50 falla, el circuito de componente auxiliar 44 asociado con esa turbina 2 aun recibira energfa electrica. Claramente la energfa electrica para ese circuito auxiliar 44 no la produce la turbina cafda, sino que procede de cada una de las turbinas restantes en el parque eolico 50. Las turbinas restantes en la figura 4 tambien pueden recibir energfa electrica desde el transformador auxiliar 60 si estan conectadas electricamente al mismo. Sin embargo, si esas turbinas estan electricamente aisladas del transformador 60 entonces necesitaran su propio transformador auxiliar (no mostrado) con el fin de beneficiarse de la presente invencion. Por tanto, para la presente invencion el termino “parque eolico” puede considerarse como todas las turbinas, en un conjunto de turbinas, que estan conectadas al mismo transformador auxiliar 60.

Por tanto, durante la construccion de un parque de turbinas 50 la energfa electrica puede tomarse de la primera turbina que se ha erigido y alimentarse al circuito de componente auxiliar 44 de cada turbina posterior que va a erigirse. Ademas, ya que tanto el transformador de subestacion 12 como el transformador auxiliar 60 requieren solo dos conjuntos de devanados, son significativamente menos costosos que transformadores con tres conjuntos de devanados. Ademas, durante un fallo en cualquier de las turbinas en el parque eolico 50, la energfa electrica puede dirigirse a la turbina en cuestion sin esperar a la conexion de un generador diesel u otra fuente de alimentacion de reserva para esa turbina, que tendna que transportarse al parque eolico 50. Por tanto, el diagnostico y la correccion de fallos se mejoran ampliamente con el circuito electrico auxiliar dado a conocer en un parque eolico 50 segun la presente invencion.

Sin embargo, en caso de originarse un problema con el enlace a la red de distribucion 34 que corta la salida del transformador de subestacion 12, entonces puede disponerse un generador diesel 66 para proporcionar una fuente de energfa electrica para los circuitos auxiliares 44 dentro de cada turbina 2 en el parque 50. Ya que esta es una disposicion de emergencia, el generador diesel 66 tambien puede estar dispuesto para activarse si un sensor (no mostrado) detecta que el transformador de subestacion 12 no esta transmitiendo energfa electrica. Un generador diesel 66 de este tipo puede conectarse facilmente a los primeros devanados 62 del transformador auxiliar 60, tal como se ilustra en la figura 4.

La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra un metodo de funcionamiento de cada una de las turbinas 2, dentro del parque eolico 50, tal como se describio anteriormente con referencia a la figura 4 y en particular ilustra un metodo en el que el funcionamiento de cada uno de los componentes dentro del circuito de componente auxiliar 44

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se controla de manera inteligente. El funcionamiento de cada circuito de componente auxiliar 44 y los componentes espedficos en el interior del mismo se gestiona mediante el controlador 16 o mediante un controlador principal 68, que esta en comunicacion con cada controlador 16 dentro de cada gondola 8 individual de cada turbina 2.

En primer lugar, para todas y cada una de las turbinas 2, la energfa electrica para hacer funcionar el circuito auxiliar 44 se toma del transformador auxiliar 60. El consumo de energfa electrica dentro del circuito auxiliar se monitoriza (recuadro 120). Una solicitud para la activacion, automaticamente mediante el controlador 16 o manualmente por parte de un ingeniero dentro de la gondola 8, se monitoriza (recuadro 140). Si se recibe una solicitud de este tipo, se toma la decision de si la energfa electrica adicional requerida para activar el componente superara una energfa electrica minima predeterminada y durante cuanto tiempo (recuadro 160). La longitud del tiempo que la energfa electrica puede superar el lfmite puede ser meramente la duracion de uso del nuevo componente o puede haber un componente adicional que el controlador 16 conoce que se desactivara en un tiempo futuro conocido, que es antes del tiempo de desactivacion esperado para el nuevo componente.

Si la respuesta es “NO” la energfa electrica maxima no se superara, o la energfa electrica se superara pero dentro de parametros de seguridad durante un periodo de tiempo corto aceptable, entonces el nuevo componente se activa (recuadro 180) y si la solicitud provino de un usuario, se informa al usuario de la activacion satisfactoria (recuadro 200).

Sin embargo, si la activacion del nuevo componente superara la energfa electrica maxima, y se espera que lo haga durante un periodo de tiempo que es inaceptable, entonces se toma la decision de si la activacion del nuevo componente es esencial o no desde una perspectiva de seguridad (recuadro 220). Si la activacion no se considera esencial, entonces el nuevo componente no se activa (recuadro 240). De nuevo, si la solicitud provino de un usuario, se le informa al usuario de la activacion no satisfactoria del nuevo componente (recuadro 260).

No obstante, si la activacion del nuevo componente se considera esencial, entonces el nuevo componente se activa, pero solo despues de la rapida desactivacion de un componente no esencial, que estaba activo en el momento de la solicitud (recuadro 280), de manera que el resultado es la activacion de los nuevos componentes pero de una manera en la que el consumo de energfa electrica no superara el maximo predeterminado durante mas tiempo del considerado seguro. De nuevo, si un usuario instigo la solicitud, entonces se le informa al usuario del resultado (recuadro 300).

Informar al usuario puede implicar simplemente una luz, por ejemplo una luz verde, que se activa en el controlador 16. Alternativamente, si la solicitud provino de una fuente remota a la gondola 8 entonces puede enviarse un mensaje de telecomunicaciones al usuario que instigo la solicitud.

Los requisitos de seguridad pueden significar que, por ejemplo, el motor de orientacion 22 se activa para orientar la gondola 8 debido a un cambio repentino en las condiciones del viento y que se desactivan componentes no esenciales para permitir que ocurra.

Otros requisitos pueden significar que, por ejemplo, la regulacion de angulo de paso hidraulica necesita tener una reserva de energfa electrica suficiente, en un acumulador o de algun otro modo, para crear un modo seguro para regular el angulo de paso de las palas hasta una posicion no sometida al viento si se produce una racha de viento. Normalmente los sistemas de regulacion de angulo de paso pueden mantener una reserva segura de energfa electrica durante de 2 a 3 minutos sin la necesidad de accionar la bomba de regulacion de angulo de paso. En estos periodos de desconexion puede alimentarse el resto del sistema auxiliar.

Los usuarios mas demandantes de energfa electrica en una turbina son el sistema de orientacion, el sistema de regulacion de angulo de paso y el sistema de freno. Estos sistemas deben poder accionarse sin un retraso importante, mientras que casi todos los demas sistemas pueden esperar hasta 10 minutos antes de necesitar accionarse.

Las decisiones sobre la activacion de componentes espedficos dentro del circuito de componente auxiliar 44 pueden tomarse por motivos distintos a la seguridad. Por ejemplo, requisitos de mantenimiento sencillos pueden significar que se requiere activar periodicamente determinados componentes. Sin embargo, el sistema puede garantizar meramente que solo se activa un mmimo de esos componentes al mismo tiempo.

En su forma mas sencilla la activacion inteligente del circuito de componente auxiliar 44, puede significar simplemente que todos los componentes del circuito 44 no se activan a la vez, o no se activan durante mas de un periodo de tiempo predeterminado.

La decision acerca de que componentes activar con preferencia ante otros puede tomarse de varios modos. Por ejemplo, los componentes del circuito de componente auxiliar 44 pueden estar ordenados en una tabla de consulta, contenida en el controlador 16, en el orden de su impacto sobre la seguridad o su importancia. La iluminacion 26, por ejemplo, puede considerarse mas importante que un mecanismo de control de temperatura 54, pero menos importante que el control de orientacion 22.

Para proporcionar un funcionamiento seguro de la turbina el consumo de energfa electrica disponible debe

priorizarse de manera que se conocen el tiempo de activacion, la naturaleza vital del uso y el uso habitual. Durante el funcionamiento normal un recorrido de orientacion tarda menos de 10 segundos, regular el angulo de paso de las palas tarda aproximadamente 10 segundos y se requiere aproximadamente cada dos minutos. Ademas, la lubricacion tarda diez minutos y se requiere cada veinticuatro horas. La refrigeracion y la calefaccion dependen de 5 las condiciones ambientales pero pueden interrumpirse facilmente durante periodos de tiempo sin provocar ningun problema para el accionamiento de la turbina.

El control inteligente de la turbina se establece basandose en tres modos, dependientes de la energfa electrica que se genera, concretamente: Ninguna produccion; Baja produccion; y Produccion total. Los sistemas que se hacen funcionar y el orden en el que se hacen funcionar son diferentes para criterios de produccion diferentes, como se 10 detalla en la tabla a continuacion.

Sistema Modo~^v: Orientacion Freno Regulacion de angulo de paso Refrigeracion Calefaccion Lubricacion Controlador Elevador de servicio Luz y tomas de corriente

Nada de produccion: No critico Critico No critico No critico Importante Importante Critico Importante Importante

Baja produccion: Critico Critico Importante Importante No critico Importante Critico No critico No critico

Produccion total: Critico Critico Critico Critico No critico Importante Critico No critico No critico

Las ventajas de este control inteligente de turbinas individuales 2 pueden mejorarse ampliamente cuando el controlador principal 68 se utiliza con el fin de coordinar el control de cada circuito auxiliar 44 con el parque eolico 50. Por ejemplo, el funcionamiento no de emergencia de componentes dentro de los circuitos auxiliares 44 puede 15 rotarse de manera que todos o un numero sustancial de los controladores 16 dentro de turbinas individuales 2 no intenten realizar operaciones no de emergencia de componentes auxiliares al mismo tiempo.

Aunque la descripcion anterior se refiere a turbinas eolicas, esto es unicamente a modo de ejemplo. La invencion puede aplicarse a cualquier sistema de turbina, tal como turbinas de combustion o hidroelectricas o cualquier otra turbina usada en la generacion de electricidad.

20 Cualquier intervalo o valor de dispositivo dado en el presente documento puede ampliarse o alterarse sin perder el efecto buscado, como resultara evidente para el experto en la tecnica.

Se entendera que los beneficios y ventajas descritos anteriormente pueden hacer referencia a una realizacion o pueden hacer referencia a varias realizaciones. Se entendera ademas que la referencia a “un” elemento hace referencia a uno o mas de esos elementos.

25 Se entendera que la descripcion anterior de una realizacion preferida se proporciona unicamente a modo de ejemplo y que los expertos en la tecnica pueden realizar diversas modificaciones. La memoria descriptiva, ejemplos y datos anteriores proporcionan una descripcion completa de la estructura y uso de realizaciones a modo de ejemplo de la invencion. Aunque se han descrito anteriormente diversas realizaciones de la invencion con un determinado grado de particularidad, o con referencia a una o mas realizaciones individuales, los expertos en la tecnica pueden realizar 30 numerosas alteraciones a las realizaciones dadas a conocer sin apartarse del espmtu o alcance de esta invencion, que se define mediante las reivindicaciones.

Los metodos descritos en el presente documento pueden realizarse mediante software en maquina legible desde un medio de almacenamiento. El software puede ser adecuado para su ejecucion en un procesador paralelo o un procesador serie de manera que las etapas de metodo pueden llevarse a cabo en cualquier orden adecuado, o 35 simultaneamente. Esto reconoce que el software puede ser un bien valioso, comercializable de manera independiente. Se pretende abarcar software, que acciona o controla hardware convencional o “simulado”, para llevar a cabo las funciones deseadas. Tambien se pretende abarcar software que “describe” o define la configuracion de hardware, tal como software HDL (lenguaje de descripcion de hardware), tal como se usa para disenar chips de silicio, o para configurar chips programables universales, para llevar a cabo funciones deseadas.

40 Los expertos en la tecnica apreciaran que los dispositivos de almacenamiento utilizados para almacenar instrucciones de programa pueden distribuirse por una red. Por ejemplo, un ordenador remoto puede almacenar un ejemplo del proceso descrito como software. Un ordenador local o terminal puede acceder al ordenador remoto y descargar una parte o todo el software para ejecutar el programa. Alternativamente, el ordenador local puede descargar fragmentos del software segun sea necesario, o ejecutar algunas instrucciones de software en el 45 procesador de control local y algunas en el ordenador remoto (o red de ordenadores). Los expertos en la tecnica tambien apreciaran al utilizar tecnicas convencionales conocidas para los expertos en la tecnica que todas, o una parte de las instrucciones de software pueden llevarse a cabo mediante un circuito dedicado, tal como un DSP,

disposicion logica programable, o similar.

Las etapas de los metodos descritas en el presente documento pueden llevarse a cabo en cualquier orden adecuado, o simultaneamente cuando sea apropiado.

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REIVINDICACIONES

Parque de turbinas eolicas (50) que comprende:

una pluralidad de turbinas eolicas individuals (2), comprendiendo cada una de las cuales un circuito de componente auxiliar (44);

un circuito principal de parque de turbinas eolicas acoplado entre la pluralidad de turbinas eolicas individuales (2) y una red de distribucion electrica (34); y

un transformador auxiliar (60) acoplado entre el circuito principal de parque de turbinas eolicas y los circuitos de componentes auxiliares (44) de la pluralidad de turbinas eolicas individuales (2), en el que el transformador auxiliar esta dispuesto para transmitir energfa electrica desde la pluralidad de turbinas eolicas individuales de vuelta a cada circuito de componente auxiliar (44).

Parque de turbinas eolicas segun la reivindicacion 1, en el que el circuito principal incluye un transformador de subestacion (12).

Parque de turbinas eolicas segun la reivindicacion 2, en el que tanto el transformador de subestacion (12) como el transformador auxiliar (60) tienen solo dos conjuntos de devanados (40 y 42; 62 y 64)

Parque de turbinas eolicas segun la reivindicacion 1, en el que el circuito de componente auxiliar (44) en cada turbina eolica (2) incluye uno o mas de una fuente de luz (24), un motor de guinada (22), bombas hidraulicas, sistemas de lubricacion y un mecanismo de control de energfa electrica y temperatura (54).

Parque de turbinas eolicas segun la reivindicacion 1, que comprende ademas una fuente de alimentacion de reserva dispuesta para su acoplamiento al transformador auxiliar (60).

Parque de turbinas eolicas segun la reivindicacion 5, en el que la fuente de alimentacion de reserva es un generador diesel (66) que esta dispuesto para activarse automaticamente si cesa la transmision de energfa electrica por parte del transformador de subestacion.

Parque de turbinas eolicas segun la reivindicacion 1, que comprende ademas un procesador de control (16) que esta dispuesto para controlar de manera inteligente el funcionamiento de los componentes de un circuito de componente auxiliar (44) con el fin de minimizar el consumo de energfa electrica, utilizando unicamente un subconjunto de los componentes en todo momento.

Parque de turbinas eolicas segun la reivindicacion 6, que comprende ademas un controlador maestro (68) que controla el funcionamiento de todos los circuitos de componentes auxiliares (44) dentro del parque de turbinas eolicas (50) de manera conjunta.

Parque de turbinas eolicas segun la reivindicacion 1, en el que cada turbina eolica (2) es una turbina eolica.

Metodo de funcionamiento de un parque de turbinas eolicas que comprende una pluralidad de turbinas eolicas individuales (2) comprendiendo cada una de las cuales un circuito de componente auxiliar (44); un circuito principal de parque de turbinas eolicas acoplado entre la pluralidad de turbinas eolicas individuales (2) y una red de distribucion electrica (34); y un transformador auxiliar (60) acoplado entre el circuito principal de parque de turbinas eolicas y los circuitos de componentes auxiliares (44) en la pluralidad de turbinas eolicas individuales (2), comprendiendo el metodo recibir energfa electrica en el circuito principal y a traves del transformador auxiliar (60) dirigir corriente de vuelta a cada turbina eolica individual para suministrar energfa electrica a cada circuito de componente auxiliar (44) de la turbina eolica.

Metodo segun la reivindicacion 9, que comprende ademas controlar de manera inteligente el funcionamiento de los componentes del circuito de componente auxiliar con el fin de minimizar el consumo de energfa electrica, utilizando unicamente un subconjunto de los componentes en cualquier momento dado.

Metodo segun la reivindicacion 10, en el que se monitoriza el consumo de energfa electrica del circuito de componente auxiliar y un componente adicional se activa unicamente cuando esa activacion no provoca que el consumo de energfa electrica supere un lfmite predeterminado.

Metodo segun la reivindicacion 13, en el que el componente adicional se activa unicamente cuando esa activacion no provoca que el consumo de energfa electrica supere un lfmite predeterminado durante mas tiempo que el predeterminado.

15.

16.

5

10

17.

15

Metodo segun la reivindicacion 10, en el que el control de los componentes dentro de los circuitos de componentes auxiliares se controla en todo el parque de turbinas eolicas de manera conjunta.

Uno o mas medios legibles por dispositivo tangible con instrucciones ejecutables por dispositivo para hacer funcionar un parque de turbinas eolicas que comprende: una pluralidad de turbinas eolicas individuales comprendiendo cada una de las cuales un circuito de componente auxiliar; un circuito principal de parque de turbinas eolicas acoplado entre la pluralidad de turbinas eolicas individuales (2) y una red de distribucion electrica (34); y un transformador auxiliar (60) acoplado entre el circuito principal de parque de turbinas eolicas y los circuitos de componentes auxiliares (44) en la pluralidad de turbinas eolicas individuales (2), comprendiendo las instrucciones recibir energfa electrica en el circuito principal y a traves del transformador auxiliar (60) dirigir corriente de vuelta a cada turbina eolica individual para suministrar energfa electrica a cada circuito de componente auxiliar (44) de la turbina eolica.

Dispositivo tangible segun la reivindicacion 16, en el que las instrucciones incluyen controlar de manera inteligente el funcionamiento de los componentes del circuito de componente auxiliar con el fin de minimizar el consumo de energfa electrica, utilizando unicamente un subconjunto de los componentes en cualquier momento dado.

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19.

20

20.

Dispositivo tangible segun la reivindicacion 17, en el que se monitoriza el consumo de energfa electrica del circuito de componente auxiliar y un componente adicional se activa unicamente cuando esa activacion no provoca que el consumo de energfa electrica supere un lfmite predeterminado.

Dispositivo tangible segun la reivindicacion 18, en el que el componente adicional se activa unicamente cuando esa activacion no provoca que el consumo de energfa electrica supere un lfmite predeterminado durante mas de una cantidad de tiempo predeterminada.

Dispositivo tangible segun la reivindicacion 16, en el que el control de los componentes dentro de los circuitos de componentes auxiliares se controla en todo el parque de turbinas eolicas de manera conjunta.