BRPI0406712B1

BRPI0406712B1 - Turbina eólica conectada à rede elétrica durante evento de baixa tensão

Info

Publication number: BRPI0406712B1
Application number: BRPI0406712-6A
Authority: BR
Inventors: Wilhelm Janssen; Henning Luetze; Andreas Buecker; Till Hoffmann; Ralf Hagedorn
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2021-07-06
Also published as: CZ307224B6; DK1590567T3; US20040145188A1; WO2004067958A1; BR122015007892B1; US6921985B2; EP3260699A1; EP1590567A1; CN100425827C; CZ2005478A3; EP3260698B1; CZ307397B6; CA2514264A1; EP1590567B1; EP3260698A1; EP3985248A1; AU2004208135A1; BRPI0406712A; ES2861798T3; DK3260698T3

Abstract

"gerador a turbina eólica com um controlador de passagem acompanhada de baixa tensão e um método para o controle dos componentes da turbina eólica". é descrita uma turbina eólica. a turbina eólica inclui um sistema de controle do passo das hélices para variar o passo de uma ou mais hélices e um controlador de turbina acoplado ao sistema de controle do passo das hélices. uma primeira fonte de energia é acoplada ao controlador de turbina e ao sistema de controle do passo das hélices para fornecer energia durante um primeiro modo de operação. as fontes de energia não passíveis de interrupção são acopladas ao controlador de turbina e ao sistema de controle do passo das hélices para fornecerem energia durante um segundo modo de operação. o controlador de turbina detecta uma transição do primeiro modo de operação para o segundo modo de operação e faz com que o sistema de controle do passo das hélices varie o passo de uma ou mais hélices em resposta à transição.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção se refere a geradores a turbina eólica. Particularmente, a invenção se refere a suportar a passagem de baixa tensão para os geradores a turbina eólica conectados a uma rede de distribuição de energia.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Historicamente, as turbinas eólicas têm sido contribuintes muito pobres em relação a toda a geração de energia para a alimentação das redes elétricas. Os baixos índices de potência unitária (< 100 kW) e adisponibilidade incerta das fontes eólicas fizeram com que os geradores eólicos fossem ignorados quando os operadores das redes de energia consideravam a segurança da rede. Contudo, já estão disponíveis geradores a turbina eólica com índices de potência de 1,5 MW. Adicionalmente, vários operadores de geração de energia estão instalando fazendas de vento apresentando uma centena ou mais de geradores a turbina eólica. O "bloco" de energia disponibilizado pelas fazendas de vento com geradores a turbina eólica de 1,5 MW é comparável ao de um moderno gerador por turbina a gás. Desta forma, os geradores a turbina eólica têm se tornado fontes cada vez mais factíveis de energia para a rede de distribuição de energia.

[003] De modo a fornecer energia de forma confiável para a rede de distribuição de energia, os geradores a turbina eólica (assim como outros tipos de geradores) devem se conformar com os padrões de interconexão da rede de energia, os quais definem os requisitos impostos aos fornecedores de energia e aos grandes consumidores de energia. Em particular, um requisito de suportabilidade a baixa tensão (LVRT - “low voltage ride through”) tipicamente requer que uma unidade de geração de energia deva permanecer conectada e sincronizada à rede quando a tensão nos terminais da unidade de geração caia abaixo de níveis predeterminados.

[004] O requisito LVRT tem sido utilizado para plantas de geração de energia por turbinas a gás ou a vapor através do uso de barramentos elétricos vitais que são alimentados por meio de fontes de energia em corrente contínua ou DC e por meio de barramentos auxiliares conectados aos geradores. Estes tipos de geração são geralmente mais resistentes às flutuações de tensão que os geradores a turbina eólica.

[005] No passado, os geradores a turbina eólica eram desconectados rapidamente da rede durante um evento de baixa tensão. Por exemplo, o conceito de segurança mais comum para os geradores a turbina eólica é um sistema de passo com armazenagem temporária, o qual tipicamente inclui três pacotes independentes de baterias.

[006] Com este tipo de sistema, é possível virar as hélices das turbinas eólicas de uma posição operacional para uma posição estacionária quando o gerador de energia não está disponível.

[007] Durante uma falha de energia, as guias do passo são chaveadas de uma guia alimentada pelo gerador para uma guia alimentada por bateria até que as hélices alcancem a posição estacionária. A posição estacionária é tipicamente definida como uma alteração limite a qual desconecta o motor das baterias. O movimento das hélices até a posição estacionária ocorre automaticamente como resultado de um erro na tensão ou na frequência. Contudo, isto não satisfaz os requisitos LVRT, uma vez que o gerador a turbina eólica é desconectado rapidamente.

[008] Atualmente, as especificações dos geradores a turbina eólica podem necessitar a conexão e a sincronização com a rede de distribuição de energia a níveis abaixo de 70% da tensão nominal. Estes requisitos podem ser satisfeitos através de, por exemplo, uma maior capacidade de em vários componentes (motores, geradores, conversores, etc.) e através do uso de fontes de energia não passiveis de interrupção (UPSs - Uninterruptible Power Supply) para os circuitos de controle sensíveis. Contudo, flutuações de tensão mais severas, por exemplo, com a tensão a 15% da tensão nominal, não podem ser acomodadas usando estas técnicas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] A invenção é ilustrada a título de exemplo, e não com o escopo de limitação, nas figuras dos desenhos que ora acompanham, nos quais os números de referencias iguais se referem a elementos similares.

[010] - A figura 1 é um gráfico da tensão versus o tempo para umexemplo de um evento de flutuação de tensão;- A figura 2 é uma ilustração esquemática de uma forma de realização de um gerador a turbina eólica;- A figura 3 é um diagrama de blocos de uma forma de realização de um sistema elétrico de um gerador a turbina eólica;- A figura 4 é um diagrama de blocos de uma forma de realização de um conversor de energia apresentando uma funcionalidade capaz de responder a um evento de baixa tensão;- A figura 5 é um diagrama de blocos de uma forma de realização de um controlador de turbina e dos componentes associados para uso em um gerador a turbina eólica; e- A figura 6 é um fluxograma de uma forma de realização de um processo de suportabilidade a baixa tensão em um gerador a turbina eólica.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[011] As técnicas aqui descritas permitem que um gerador a turbina eólica apresente uma ou mais dentre as seguintes características: 1) permanecer sincronizado a rede de distribuição de energia durante severas flutuações da tensão, 2) manter funcionando o sistema de passo das hélices apesar de uma falta de tensão nos terminais do gerador, 3) proteger o conversor de energia e o gerador contra as altas tensões e as altas correntes durante uma flutuação da tensão, e 4) desligar temporariamente os sistemas não vitais, os quais poderiam ser danificados por exposição a baixas tensões ou que poderiam ser desconectados rapidamente tanto pela ação de um interruptor do circuito ou pela operação de um fusível.

[012] A figura 1 é um gráfico da tensão pelo tempo para um exemplo de um evento de flutuação de tensão. No exemplo da figura 1, a tensão cai de 100% da tensão nominal da unidade de geração para 15% da tensão nominal da unidade de geração. Após a flutuação, a tensão retorna a um nível mais alto. Durante esta flutuação da tensão, o gerador a turbina eólica deve permanecer conectado e sincronizado com a rede de distribuição de energia, para satisfazer as especificações de suportabilidade a baixa tensão.

[013] A figura 2 é uma ilustração esquemática de uma forma de realização de um gerador a turbina eólica. O vento fornece energia para as hélices 200 conectadas ao rotor 205. O passo das hélices 200 pode ser variado através de dispositivos de controle (não ilustrados na figura 2). O sistema de controle do passo varia o passo das hélices 200 conforme a velocidade do vento varia, para controlar a velocidade do rotor e evitar velocidades excedentes. As velocidades típicas do rotor estão dentro da faixa de 10-20 rotações por minuto; contudo, também podem ser suportadas outras faixas de velocidade para o rotor.

[014] O rotor 205 está conectado a uma caixa de engrenagens 210, a qual aumenta a velocidade do eixo até uma faixa desejada. As relações típicas das engrenagens estão dentro da faixa de 100:1, de tal forma que as velocidades do rotor de 10-20 revoluções por minuto resultam em 1000-2000 revoluções por minuto no eixo 215 de alta velocidade. Também podem ser usadas outras relações de engrenagens e outras velocidades. O eixo 215 de alta velocidade aciona o gerador 220 com velocidades variáveis, dependendo da velocidade do vento.

[015] O gerador 220 produz um torque o qual é compatível com o torque produzido pelo rotor 205. Sem outros componentes, o gerador 220 poderia produzir uma saída de energia com frequência variável, a qual não seria apropriada para conexão na rede de distribuição de energia.

[016] O conversor de energia 230, o qual inclui inversores 235 e 240 tipos de ponta a ponta (back-to-back), fornece uma energia de frequência variável para o rotor do gerador 220. A combinação da velocidade variável do rotor e da energia de frequência variável para o rotor do gerador permite que o gerador produza uma energia de frequência constante com altos níveis de tensão apropriada para a rede de distribuição (por exemplo, 575 VAC). Em uma forma de realização, os inversores 235 e 240 são Transistores Integrados Bipolares de Portão (IGBT - Integrated Gate Bipolar Transistor).

[017] Os inversores de energia para uso nos geradores a turbina eólica são conhecidos no estado da técnica e podem ser empregados quaisquer inversores de energia apropriados.

[018] O transformador 250 conecta a saída do gerador a turbina eólica com a tensão da rede de energia local. O controle total do gerador a turbina eólica 275 é realizado por um controlador, o qual opera os vários sistemas do gerador a turbina eólica 275. Estes sistemas incluem, por exemplo, o conversor de energia 230, o passo, os sistemas de lubrificação e de refrigeração (não ilustrados na figura 2) e os sistemas de desvio. Vários destes sistemas são sensíveis a flutuações de tensão e poderiam ser danificados se as tensões do sistema elétrico da turbina eólica fossem muito altas ou muito baixas. Em particular, o controlador da turbina monitora a velocidade do vento e emite comandos de torque para o conversor de energia 230 e comandos de passo para o sistema de passo, de tal forma que a saída de energia do gerador a turbina eólica 275 seja apropriada às condições do vento e a velocidade do rotor seja mantida abaixo de um limite de velocidade excessiva.

[019] Como será descrito com maiores detalhes abaixo e com relação à figura 4, o uso de um controlador conversor, o qual monitora a corrente e um ou em ambos os inversores para habilitar de forma seletiva um circuito de limitação de corrente, pode proteger contra os danos que podem ser causados pelas altas correntes durante um evento de baixa tensão. Em uma forma de realização, um circuito de alavancagem (crowbar circuit) é habilitado de forma seletiva para desviar ou drenar a corrente para fora dos inversores e/ou de outros componentes que podem ser danificados por correntes excessivas.

[020] A figura 3 é um diagrama de blocos de uma forma de realização de um sistema elétrico de um gerador a turbina eólica. O exemplo da figura 3 fornece tensões específicas as quais são típicas para os geradores a turbina eólica dentro da classe de 1,5 MW para uso nos Estados Unidos. Podem ser usadas outras tensões similares para geradores a turbina eólica de 50 Hz. Em geral, as tensões mais altas são empregadas para as potências nominais mais altas, e as tensões mais baixas são usadas para as potências nominais mais baixas. Contudo, a arquitetura geral é aplicável para vários dentre os diferentes tipos e tamanhos de turbinas eólicas.

[021] O gerador 310 fornece uma energia em corrente alternada ou AC para a rede de distribuição de energia, assim como para outros componentes do sistema elétrico 300 das turbinas eólicas. Em uma forma de realização, o gerador 310 fornece 575 V (a qual é a tensão nominal do gerador); contudo, pode ser fornecida qualquer tensão. O gerador 310 também fornece energia para os conversores de energia 315, os quais operam como supra descrito em relação à figura 2, e para o painel de distribuição de baixa tensão (LVDP) 320.

[022] Em uma forma de realização, o LVDP 320 inclui um transformador para transformar a energia a 575 V recebida do gerador 310 para tensões de 120 V, 230 V e 400 V para uso pela turbina eólica (120 V para os sistemas 350, 230 V para os sistemas 360 e 400 V para os sistemas 370, respectivamente). Podem ser fornecidos outros e/ou adicionais níveis de fornecimento de energia, se desejado. Os sistemas do gerador a turbina eólica conectados ao LDVP 320 incluem, por exemplo, os controles e os motores do sistema de passo, os controles e os motores do sistema de desvio, os vários sistemas de lubrificação e de refrigeração, os receptáculos elétricos e as luzes, os aquecedores e equipamentos diversos.

[023] Em uma forma de realização, o LVDP 320 fornece energia a 24 V DC para o controlador da turbina 340 através de uma fonte de energia não possível de interrupção 330 (UPS). A UPS fornece energia para o controlador da turbina 340 no caso em que o LVDP 320 não está apto a fornecer a energia necessária para o controlador da turbina 340. A UPS 330 pode ser qualquer tipo de fonte de energia não passível de interrupção conhecida no estado da técnica como, por exemplo, um sistema de baterias, um sistema fotovoltaico ou qualquer outro tipo de sistema de armazenagem de energia conhecido no estado da técnica. Em uma forma de realização, a UPS 330 não tem capacidade suficiente para alimentar todas as cargas elétricas servidas pelo LVDP 320.

[024] Alguns dos componentes das realizações das figuras 2 e 3 são suscetíveis de danos causados por flutuações na fonte de energia de alta tensão (575 V). As tensões mais altas podem causar falhas, tais como, por exemplo, rompimento do isolamento e correntes altas em certos componentes. As baixas tensões podem fazer com que componentes, tais como, por exemplo, os motores, drenem uma alta corrente para compensar a baixa tensão. As correntes altas podem levar os fusíveis a estourarem, podem levar à desconexão rápida de interruptores do circuito ou podem levar ao aquecimento excessivo se a condição de baixa tensão persistir.

[025] Os conversores de energia e os geradores são particularmente susceptíveis a flutuações de tensão. Os geradores podem armazenar energia magnética a qual pode ser convertida em correntes altas quando a tensão no terminal do gerador decai rapidamente. Estas correntes podem causar falhas nos dispositivos semicondutores dos conversores de energia conectados com os geradores.

[026] Quando a tensão cai para os níveis ilustrados na figura 1, é provável que existam falhas que impeçam que o gerador a turbina eólica envie energia para a rede de distribuição de energia. Se o vento continua a fornecer energia para o rotor da turbina, o gerador a turbina eólica, como um todo, absorve a energia que só pode ser armazenada como energia cinética de rotação na forma de velocidades mais altas do rotor. A menos que sejam tomadas ações específicas, o rotor pode alcançar seu limite de velocidade e pode fazer com que o gerador a turbina eólica se desligue rapidamente. Em uma forma de realização, é usada uma fonte de energia não passível de interrupção 330 para fornecer energia ao controlador da turbina 340 e/ou para outros componentes da turbina eólica durante os eventos de baixa tensão.

[027] Como será descrito em maiores detalhes abaixo, e de forma a proteger o gerador a turbina eólica contra os eventos de baixa tensão, o conversor de energia 315 é alimentado por uma fonte de energia não passível de interrupção e inclui um circuito de proteção o qual mantém as correntes dentro de uma faixa aceitável. O controlador do conversor ativa e desativa, de forma seletiva, o circuito de proteção para manter o fluxo de corrente dentro de uma faixa aceitável. O controlador da turbina 340 também é alimentado por uma fonte de energia não passível de interrupção e opera de modo a evitar as desconexões devidas à velocidade excessiva. Uma ou mais cargas não vitais são desligadas durante o evento de baixa tensão, senecessário, para proteger os seus componentes de danos potenciais.

[028] A figura 4 é um diagrama de blocos de uma forma derealização de um conversor de energia apresentando uma funcionalidade para responder a um evento de baixa tensão. Em uma forma de realização, oconversor de energia 400 inclui os inversores 410 e 420, o controlador doconversor 430 e o circuito de alavancagem (crowbar) 440. Também podem ser incluídos outros componentes no conversor de energia 400. O inversor 410 está conectado ao gerador (não ilustrado na figura 4) e ao inversor 420, o qual está conectado à rede de energia. O circuito de alavancagem 440 está conectado na saída do rotor do gerador. O controlador do conversor 430 está conectado de modo a receber os dados indicativos da corrente que flui no inversor 410 e de modo a controlar o circuito de alavancagem 440. Em uma forma de realização, o controlador do conversor 430 ativa e desativa, seletivamente, o circuito de alavancagem 440 de forma a manter a corrente no inversor 410 dentro de uma faixa aceitável.

[029] Os circuitos crowbar são conhecidos no estado da técnica e pode ser usado qualquer circuito crowbar apropriado (por exemplo, um circuito apresentando uma potência nominal suficiente). Em geral, o circuito crowbar 440 opera de modo a desviar a corrente do rotor do gerador e do inversor 410 e para manter as correntes no inversor dentro de níveis satisfatórios. Assim, durante a operação normal, o circuito de alavancagem 440 está inativo. Durante um evento de baixa tensão, o controlador do conversor 430 seletivamente ativa o circuito de alavancagem 440 de forma a manter os níveis de corrente dentro de uma faixa segura. Assim, o circuito de alavancagem 440 e o controlador do conversor 430 fazem parte de um sistema, o qual permite que um gerador a turbina eólica permaneça conectado durante os eventos de baixa tensão e permaneça sincronizado com a rede de energia.

[030] De forma a controlar o circuito de alavancagem 440, o controlador do conversor 430 monitora as correntes paralelas do rotor (por exemplo, a corrente no inversor 410) e ativa e desativa, de forma seletiva, o circuito de alavancagem 440 quando é detectado que os níveis de corrente são perigosos para os componentes semicondutores do conversor 400. Assim, o controlador do conversor 430 e o circuito de alavancagem 440 operam de modo a proteger o conversor de energia 400 contra danos, como resultado de um evento de baixa tensão.

[031] A figura 5 é um diagrama de blocos de uma forma de realização de um controlador de turbina e dos componentes associados para uso em um gerador a turbina eólica. Em uma forma de realização, o controlador de turbina é implementado na forma de um controlador Iógico programável (PLC), contudo, também podem ser empregadas outras formas de implementação. Em uma forma de realização, o controlador de turbina inicia a turbina quando a velocidade mínima do vento (velocidade de corte inferior ou cut-in) coincide com a saída de energia do gerador para a velocidade do vento, controla o passo das hélices para corresponder com a velocidade do vento e assim evitar uma desconexão por velocidade excessiva, desliga a turbina em sua velocidade máxima do vento (velocidade de corte superior ou cut-out) e direciona o gerador a turbina eólica contra o vento usando o sistema de desvio. O controlador da turbina também pode fornecer outras funcionalidades, por exemplo, o controle dos aquecedores, da iluminação, do sistema de controle de supervisão e de captura de dados (SCADA).

[032] Para suportar a capacidade relativa à suportabilidade a baixa tensão, o controlador da turbina 500 detecta um evento de baixa tensão e responde ao evento. O controlador da turbina 500 está conectado ao sistema de sensores 510, o qual fornece os dados indicativos da situação de vários dos componentes do sistema do gerador a turbina eólica, por exemplo, a velocidade do rotor e a tensão de saída do gerador. O controlador da turbina 500 processa estes dados para determinar se um evento de baixa tensão ocorreu.

[033] Em uma forma de realização, e em resposta a um evento de baixa tensão, o controlador da turbina 500 comuta o sistema de controle do passo 520 do controle ativo, no qual os componentes eletrônicos e o motor são alimentados pelo LVPD 540, para um modo no qual os motores são alimentados pela UPS 530. Em uma forma de realização, os motores de passo são alimentados pela UPS 530 para assegurar que exista energia para mudar o passo das hélices para uma posição de passo baixo. A energia da USP 530 permite que o controlador da turbina 500 e o sistema de controle do passo 520 controlem o passo das hélices durante em evento de baixa tensão. Por exemplo, o sistema de controle do passo 520 pode abaixar o passo das hélices de modo a reduzir ou parar a rotação do eixo do rotor. A UPS 530 também pode permitir que o sistema de controle do passo 520 opere durante um evento de tensão de transição até que toda a energia seja restaurada.

[034] Em uma forma de realização, a UPS 530 também fornece energia a um ou mais sensores durante um evento de baixa tensão. Por exemplo, a UPS 530 pode fornecer energia para os sensores de velocidade do rotor, de tal forma que o controlador da turbina 500 possa monitorar a velocidade do rotor durante um evento de baixa tensão. O controlador da turbina 500 pode empregar os dados do sensor para determinar se uma condição de velocidade excessiva irá ocorrer e responder apropriadamente.

[035] Em uma forma de realização, o controlador da turbina 500 inclui um circuito de controle para desligar a energia dos sistemas não críticos do gerador a turbina eólica como resposta a um evento de baixa tensão. As cargas podem incluir, por exemplo, o sistema de desvio ou outras cargas que poderiam causar a abertura de fusíveis e/ou que os interruptores de circuito chaveassem. Tipicamente, estas cargas contêm motores que drenam altas correntes durante os eventos de baixa tensão de forma a manter as suas performances. Outras cargas não criticas, por exemplo, aquecedores e luzes, são mais resistentes aos danos resultantes de um evento de baixa is tensão e podem ser deixadas conectadas ao LVDP 540.

[036] A UPS 530 também fornece energia para o controlador do conversor (não ilustrado na figura 5) para permitir que o controlador do conversor proteja os inversores contra as correntes excessivas, como supra descrito em relação à figura 4.

[037] Em uma forma de realização, o controlador do conversor é alimentado por capacitores os quais armazenam energia que é usada durante um evento de baixa tensão.

[038] A figura 6 é um fluxograma de uma forma de realização de um processo de suportabilidade a baixa tensão em um gerador a turbina eólica. O processo da figura 6 é apresentado em uma ordem específica somente como um exemplo. A ordem de certas partes do processo pode ser alterada sem se desviar da invenção.

[039] É detectado um evento de baixa tensão 600. As tensões especificas as quais disparam um evento de baixa tensão são específicas do equipamento. Em uma forma de realização, o limite de tensão que é considerado como uma transição para um evento de baixa tensão é definido como um percentual da tensão nominal. Por exemplo, uma tensão que seja menor que 75% da tensão nominal do gerador pode ser considerada como um evento de baixa tensão. Como outro exemplo, uma tensão que é 50% da tensão nominal do gerador, ou uma tensão que esteja entre 50% e 15% da tensão nominal do gerador, pode ser considerada como um evento de baixa tensão. Os eventos de baixa tensão também pode ser definidos em termos de tempo, por exemplo, uma tensão de 75% da tensão nominal do gerador por mais de 0,5 segundos pode ser considerada como um evento de baixa tensão. Outras faixas e/ou tensões também podem ser usadas para definir um evento de baixa tensão.

[040] Quando um evento de baixa tensão é detectado, é habilitada a energia de reserva para certos componentes selecionados 610. Em uma forma de realização, a energia é fornecida de uma fonte de energia não passível de interrupção, por exemplo, uma fonte de energia na forma de uma bateria, para os componentes da turbina eólica que são necessários para manter o gerador a turbina eólica conectado e sincronizado com a rede de distribuição de energia durante um evento de baixa tensão. Por exemplo, pode ser mantida a energia para todas as partes de um conversor de energia, para um controlador de turbina e/ou para o sistema de controle do passo das hélices. Em uma forma de realização, e de modo a evitar as condições de velocidade excessiva do rotor, é fornecida energia por meio de uma fonte de energia não passível de interrupção para monitorar a velocidade do rotor e para controlar os motores do sistema de passo das hélices.

[041] É desabilitada a energia para os elementos não essenciais ou para os elementos que podem ser danificados pelas condições de baixa tensão e de alta corrente 620. Por exemplo, os motores e outros componentes do sistema de desvio podem ser desabilitados durante um evento de baixa tensão.

[042] O controlador no conversor de energia monitora a corrente do rotor do gerador para o inversor 630. Se a corrente exceder um valor limite, o controlador do conversor habilita um circuito limitador de corrente 640. Em uma forma de realização, o circuito limitador de corrente é um circuito crowbar. O valor limite para a corrente é determinado pelo fluxo de corrente que poderia danificar os componentes semicondutores do conversor de energia. Quando o evento de baixa tensão termina, a energia do gerador é restaurada e os componentes da turbina eólica passam a operar sob condição normal, 650.

[043] A referência na descrição a “uma forma de realização” ou “uma realização” significa que uma característica, estrutura ou especificação em particular descrita em relação com a forma de realização está incluída em ao menos uma forma de realização da invenção. As aparições da frase “em uma forma de realização” em vários locais dentro da descrição não se referem todas, necessariamente, à mesma forma de realização.

[044] Na descrição em tela, a invenção foi descrita com referência a formas de realização especificas. Contudo, é evidente que podem ser feitas várias modificações e alterações sem, com isto, escapar ao ao escopo da invenção. A descrição e os desenhos devem, desta forma, ser visualizados como ilustrativos ao invés de no sentido restritivo.

Claims

1. TURBINA EÓLICA CONECTADA À REDE ELÉTRICADURANTE EVENTO DE BAIXA TENSÃO, compreendendo:um gerador (220, 310);um conversor de energia (230, 315) conectado ao gerador (220, 310), o conversor de energia (230, 315) compreendendo um inversor (410, 420) conectado de modo a receber energia do gerador (220, 310);um controlador do conversor (430) é conectado ao inversor (410, 420) para monitorar um fluxo de corrente no inversor (410, 420), em que o controlador do conversor (430) é conectado ao inversor (410, 420) para receber energia do gerador (220, 310) durante um primeiro modo de operação e da fonte de energia não passível de interrupção (330, 530) para receber energia durante o evento de baixa tensão; eum circuito (440) conectado com a entrada do inversor (410, 420) e com o controlador do conversor (430) para desviar a corrente do inversor (410, 420) e de um rotor do gerador (220, 310) em resposta a um sinal de controle do controlador do conversor (430),caracterizada por ainda:a fonte de energia não passível de interrupção (330, 530) ser conectada a um controlador de turbina (340, 500) e com um sistema de controle do passo (520) para fornecer energia durante o evento de baixa tensão;o sistema de controle do passo (520) das hélices (200) para variar o passo de uma ou mais hélices (200); eo controlador de turbina (340, 500) conectado ao sistema de controle do passo (520) das hélices (200), em que o controlador da turbina (340, 500) detecta uma transição de um primeiro modo de operação para um segundo modo de operação que compreende um evento de baixa tensão e faz com que o sistema de controle do passo (520) das hélices (200) varie o passo de uma ou mais hélices (200) em resposta à transição.

2. TURBINA EÓLICA, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo circuito (440) compreender um circuito crowbar.

3. TURBINA EÓLICA, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo evento de baixa tensão compreender uma tensão nas saídas dos terminais do gerador (220, 310) de menos do que 75% da tensão nominal do gerador (220, 310).

4. TURBINA EÓLICA, de acordo com a reivindicação 3,caracterizada pelo evento de baixa tensão ocorrer por até 3 segundos.