ES2841935T3 - Procedimiento, dispositivo y sistema de gestión de un parque eólico - Google Patents

Procedimiento, dispositivo y sistema de gestión de un parque eólico Download PDF

Info

Publication number
ES2841935T3
ES2841935T3 ES16190564T ES16190564T ES2841935T3 ES 2841935 T3 ES2841935 T3 ES 2841935T3 ES 16190564 T ES16190564 T ES 16190564T ES 16190564 T ES16190564 T ES 16190564T ES 2841935 T3 ES2841935 T3 ES 2841935T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
profile
wind
turbine
master
slave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES16190564T
Other languages
English (en)
Inventor
G Rashmi Upadhyaya
R Parameshwari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Original Assignee
Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Gamesa Renewable Energy AS filed Critical Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Application granted granted Critical
Publication of ES2841935T3 publication Critical patent/ES2841935T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • F03D7/042Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/048Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller controlling wind farms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • F03D7/042Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/047Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the controller architecture, e.g. multiple processors or data communications
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

Un procedimiento para gestionar un parque eólico (301) con una pluralidad de turbinas eólicas (362, 364, 366, 368), teniendo cada turbina eólica (362, 364, 366, 368) un perfil de turbina, en el que el perfil de turbina es uno de un perfil maestro y de un perfil esclavo, en el que la turbina eólica con el perfil maestro está habilitado para controlar y apagar los turbinas eólicas con el perfil esclavo del parque eólico (301), que comprende: monitorear los parámetros meteorológicos y los parámetros de rendimiento asociados con el parque eólico (301) en tiempo real para generar datos de funcionamiento en tiempo real; analizar los parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico (301), en el que los parámetros de funcionamiento comprenden datos de funcionamiento históricos y los datos de funcionamiento en tiempo real asociados con el parque eólico (301); determinar al menos una turbina eólica (366) en el perfil esclavo cuyo perfil de turbina necesita cambiarse de un perfil esclavo a un perfil maestro en base a los parámetros de funcionamiento analizados; y cambiar de forma dinámica el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica (366) desde el perfil esclavo al perfil maestro.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento, dispositivo y sistema de gestión de un parque eólico
La presente invención se refiere a la gestión de un parque eólico. Típicamente, un parque eólico comprende varias turbinas eólicas localizadas en grandes áreas que son ricas en recursos eólicos. Sin embargo, estas áreas son propensas a condiciones meteorológicas impredecibles y desfavorables, tales como tormentas eléctricas, microrráfagas y condiciones de formación de hielo. Por tanto, las turbinas eólicas en el parque eólico están organizadas de manera que se reducen los daños causados por las condiciones meteorológicas.
El experto en la técnica conoce un procedimiento y un sistema de este tipo. La FIG. 1 es una representación gráfica de una disposición para gestionar un parque eólico 100 de acuerdo con el estado de la técnica. El parque eólico 100 comprende turbinas eólicas maestras 102 y turbinas eólicas esclavas 104. Las turbinas eólicas esclavas 104 se dividen en los grupos 110 y 112. Cada grupo 110, 112 de turbinas eólicas esclavas 104 está asociado con las turbinas eólicas maestras 102a, 102b, respectivamente.
Las turbinas eólicas maestras 102a y 102b incluyen sensores que son capaces de detectar las condiciones meteorológicas, tales como la temperatura, la humedad y la formación de hielo. Cuando las condiciones meteorológicas son desfavorables, las turbinas eólicas maestras 102a y 102b están configuradas para apagar las turbinas eólicas esclavas 104 para evitar daños. Como se ve en la FIG. 1, las turbinas eólicas maestras 102a y 102b no están colocadas de forma estratégica para detectar con precisión la turbulencia en la dirección 118. Dado que las turbinas eólicas maestras 102a y 102b no están colocadas de forma óptima para evaluar el cambio en las condiciones meteorológicas, no pueden apagar rápidamente las turbinas eólicas esclavas 104 en la dirección 118.
La configuración maestra-esclava mencionada anteriormente para gestionar turbinas eólicas es desventajosa ya que requiere la configuración manual de las turbinas eólicas maestras y las turbinas eólicas esclavas. Por lo tanto, un usuario necesita tener un conocimiento completo sobre la localización del parque eólico para determinar la configuración del parque eólico. Además, las turbinas eólicas son susceptibles de sufrir daños graves si la configuración maestra-esclava se realiza incorrectamente.
A partir del documento EP 2233737 A1 se conoce un parque eólico que consiste en una pluralidad de turbinas eólicas, en el que al menos dos de las turbinas eólicas pueden asumir el liderazgo del parque eólico.
Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento y un sistema del tipo mencionado anteriormente que sean eficientes en la gestión del parque eólico.
El procedimiento y el sistema de acuerdo con la presente invención logra este objetivo mediante el análisis de parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico, en el que el parque eólico comprende una pluralidad de turbinas eólicas que tienen un perfil de turbina y en el que el perfil de turbina es uno de un perfil maestro y de un perfil esclavo.
Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 de gestión de un parque eólico que comprende: analizar los parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico, en el que el parque eólico comprende una pluralidad de turbinas eólicas, teniendo cada turbina eólica un perfil de turbina, en el que el perfil de turbina es uno de un perfil maestro y de un perfil esclavo, y en el que los parámetros de funcionamiento comprenden datos de funcionamiento históricos y datos de funcionamiento en tiempo real asociados con el parque eólico;
determinar al menos una turbina eólica en el perfil esclavo cuyo perfil de turbina necesite cambiarse en base a los parámetros de funcionamiento; y cambiar dinámicamente el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica desde el perfil esclavo al perfil maestro.
El término "perfil de turbina" indica el papel de las turbinas eólicas. El término "perfil maestro" y el de "turbina eólica maestra" se pueden usar de forma intercambiable. De forma similar, el término "perfil esclavo" se puede leer como "turbina eólica esclava". Además, los términos "perfil maestro" y "perfil esclavo" se han usado para indicar que el perfil de turbina de una turbina eólica se puede cambiar durante su funcionamiento.
El análisis de los parámetros de funcionamiento incluye analizar datos de funcionamiento históricos y datos de funcionamiento en tiempo real asociados con el parque eólico. En particular, los datos de funcionamiento históricos y los datos de funcionamiento en tiempo real incluyen parámetros meteorológicos y parámetros de rendimiento del parque eólico. Por ejemplo, los parámetros meteorológicos incluyen, pero no se limitan a, la dirección del viento, la velocidad del viento, el gradiente del viento, la temperatura atmosférica, la humedad relativa, la precipitación, las condiciones de formación de hielo, la presión barométrica y similares. El parámetro de rendimiento del parque eólico incluye, pero no se limitan a, la masa de la pala, la acústica de la pala, la potencia de la turbina, la importación/exportación de KVarh, la potencia del sitio, el tiempo de inactividad del año actual y la temperatura promedio del generador.
El procedimiento incluye determinar al menos una turbina eólica en el perfil esclavo cuyo perfil de turbina necesite cambiarse en base a los parámetros de funcionamiento. Por ejemplo, los datos de funcionamiento en tiempo real se analizan para determinar si hay un cambio en los parámetros de funcionamiento. Si hay un cambio en los parámetros de funcionamiento, la necesidad de cambiar el perfil de turbina se determina analizando los datos de funcionamiento históricos.
Además, el procedimiento incluye cambiar de forma dinámica el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica desde el perfil esclavo al perfil maestro. En consecuencia, el perfil de turbina para las turbinas eólicas restantes se cambia al perfil esclavo. Por lo tanto, considerando los datos de funcionamiento en tiempo real en los datos de funcionamiento para gestionar la colocación de las turbinas eólicas maestras, el parque eólico es ventajoso ya que las turbinas eólicas esclavas se pueden apagar de forma eficiente durante condiciones meteorológicas desfavorables.
De acuerdo con un modo de realización, el procedimiento comprende la etapa adicional de monitorear los datos de funcionamiento en tiempo real asociados con el parque eólico. Los datos de funcionamiento en tiempo real se pueden monitorear por medio de sensores y de un controlador. En un ejemplo, las turbinas eólicas en un parque eólico comprenden sensores que son capaces de capturar parámetros relacionados con los parámetros meteorológicos y con los parámetros de rendimiento del parque eólico y de las turbinas eólicas. Cada una de las turbinas eólicas incluye dispositivos de comunicación que están acoplados a los sensores. Los dispositivos de comunicación transmiten los datos de funcionamiento en tiempo real capturados por los sensores al controlador por medio de una red de comunicación.
De acuerdo con otro modo de realización, la etapa de analizar los parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico incluye comparar los datos de funcionamiento en tiempo real con los parámetros de funcionamiento preestablecidos para determinar un cambio en los parámetros de funcionamiento, y determinar si el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica necesita cambiarse, en base al cambio en los parámetros de funcionamiento y en los datos de funcionamiento históricos.
Por ejemplo, el cambio en los parámetros de funcionamiento incluye, y no se limita a, el cambio en la dirección del viento, el cambio en la temperatura, la formación de hielo en una o más palas, la parada de una turbina, el cambio en la presión atmosférica, el aumento de la temperatura del generador de turbina, etc.
Con respecto a la determinación de la turbina eólica, en un ejemplo no limitativo, los datos de funcionamiento históricos se usan para determinar si se causó algún daño a las turbinas eólicas por parámetros meteorológicos similares en el pasado. Los datos de funcionamiento históricos también pueden incluir datos previos a la instalación del parque eólico, tales como los parámetros meteorológicos de la localización en la cual se instala el parque eólico.
De acuerdo con otro modo de realización más, el procedimiento incluye determinar una localización en una pluralidad de localizaciones en el parque eólico para una turbina eólica con el perfil maestro, en base a los parámetros de funcionamiento. Por ejemplo, los parámetros de funcionamiento en tiempo real y los datos de funcionamiento históricos se comparan por parámetros de desempeño y parámetros meteorológicos similares. Al comparar los datos de funcionamiento históricos y los datos de funcionamiento en tiempo real, se determina la localización adecuada para la turbina eólica con el perfil maestro. En un ejemplo, la localización de la turbina eólica con el perfil maestro está en la dirección del viento.
El procedimiento incluye clasificar las turbinas eólicas en la localización en base a los datos de funcionamiento en tiempo real. En un ejemplo, los datos de funcionamiento en tiempo real indican la dirección del viento, en consecuencia las turbinas eólicas en la dirección del viento están en la localización adecuada para la turbina eólica maestra. En otro ejemplo, los sensores en una turbina eólica indican un sobrecalentamiento en un generador de la turbina eólica. La dirección del viento y la condición de sobrecalentamiento en la turbina eólica se consideran antes de clasificar las turbinas eólicas. En consecuencia, el procedimiento incluye determinar la al menos una turbina eólica cuyo perfil de turbina necesita cambiarse al perfil maestro en base a la clasificación de las turbinas eólicas.
De acuerdo un modo de realización, el procedimiento incluye la activación de funciones asociadas con el perfil maestro en la al menos una turbina eólica. El perfil de turbina de las turbinas eólicas restantes se cambia a perfil esclavo y se establece un enlace de control entre la al menos una turbina eólica con perfil maestro y las turbinas eólicas restantes con el perfil esclavo. Por ejemplo, la al menos una turbina eólica controla las turbinas eólicas restantes determinando si arrancar o detener las turbinas eólicas restantes en base a las condiciones meteorológicas. Como resultado del cambio del perfil de turbina, la al menos una turbina eólica se coloca de forma estratégica de modo que sea capaz de detectar con precisión las condiciones meteorológicas desfavorables. En el caso de que existan condiciones meteorológicas desfavorables, la al menos una turbina eólica está configurada para apagar las turbinas restantes eólicas para evitar daños.
De acuerdo con la presente invención, también se divulgan un dispositivo y un sistema, que comprenden un controlador que tiene una memoria para almacenar códigos de programas informáticos que comprenden instrucciones ejecutables por una unidad de procesamiento para realizar el procedimiento divulgado anteriormente para gestionar el parque eólico.
Por tanto, un segundo aspecto de la invención se refiere a un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6 para gestionar un parque eólico que comprende un controlador conectado de forma operativa a cada una de las turbinas eólicas por medio de una red de comunicación. El controlador comprende una unidad de procesamiento que comprende uno o más procesadores, una memoria acoplada de forma comunicativa con la unidad de procesamiento. La memoria está configurada para almacenar los datos de funcionamiento históricos y las instrucciones de programa informático definidas por los módulos del dispositivo. La unidad de procesamiento está configurada para ejecutar las instrucciones de programa informático definidas en los módulos. Además, la unidad de procesamiento está configurada para acceder a los datos de funcionamiento históricos y a los datos de funcionamiento en tiempo real desde la base de datos y la memoria.
La memoria comprende módulos del dispositivo, comprendiendo los módulos del dispositivo un analizador para analizar los parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico, en el que el parque eólico comprende una pluralidad de turbinas eólicas, teniendo cada turbina eólica un perfil de turbina, en el que el perfil de turbina es uno de un perfil maestro y de un perfil esclavo, y en el que los parámetros de funcionamiento comprenden datos de funcionamiento históricos y datos de funcionamiento en tiempo real asociados con el parque eólico. El dispositivo comprende además un módulo de identificación de turbina para determinar al menos una turbina eólica en el perfil esclavo cuyo perfil de turbina necesita cambiarse en base a los parámetros de funcionamiento. Asimismo, el dispositivo comprende un módulo de cambio de perfil para cambiar de forma dinámica el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica desde el perfil esclavo al perfil maestro. Por lo tanto, el dispositivo es capaz de cambiar de forma óptima el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica en el perfil esclavo en base a los parámetros de funcionamiento. Esto permite la configuración automática maestra-esclava de las turbinas eólicas en el parque eólico.
De acuerdo un modo de realización, el analizador comprende un comparador para comparar los datos de funcionamiento en tiempo real con parámetros de funcionamiento preestablecidos para determinar un cambio en los parámetros de funcionamiento. El comparador compara los datos de funcionamiento en tiempo real con los parámetros de funcionamiento preestablecidos para determinar si hay un cambio en los parámetros de funcionamiento. Por ejemplo, el cambio en los parámetros de funcionamiento incluye, y no se limita a, el cambio en la dirección del viento, el cambio en la temperatura, la formación de hielo en una o más palas, la parada de una turbina, el cambio en la presión atmosférica, el aumento de la temperatura del generador de turbina, etc.
Además, el analizador también comprende un módulo de verificación de cambios para determinar si es necesario cambiar el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica, en base al cambio en los parámetros de funcionamiento y en los datos de funcionamiento históricos. Una vez que se determina el cambio en los parámetros de funcionamiento, el módulo de verificación de cambios determina si es necesario cambiar el perfil de turbina de las turbinas eólicas, en base al cambio en los parámetros de funcionamiento y en los datos de funcionamiento históricos. Por ejemplo, la unidad de procesamiento, mientras ejecuta el módulo de verificación de cambios, escanea los datos de funcionamiento históricos para determinar si se causó algún daño a las turbinas eólicas por parámetros meteorológicos similares en el pasado.
De acuerdo con otro modo de realización, el módulo de identificación de turbina del dispositivo comprende un módulo de identificación de localización y un módulo de clasificación. Al usar el módulo de identificación de localización, se identifica una localización en el parque eólico para que una turbina eólica tenga el perfil maestro. El módulo de identificación de localización determina la localización en base a los datos de funcionamiento históricos y a los datos de funcionamiento en tiempo real. Por ejemplo, la unidad de procesamiento compara los parámetros de funcionamiento en tiempo real y los datos de funcionamiento históricos con parámetros de rendimiento y parámetros meteorológicos similares. Al comparar los datos de funcionamiento históricos y los datos de funcionamiento en tiempo real, la unidad de procesamiento determina la localización adecuada para la turbina eólica con el perfil maestro usando el módulo de identificación de localización. Por ejemplo, la localización de la turbina eólica con el perfil maestro está en la dirección del viento cambiada.
Además, el módulo de clasificación del módulo de identificación de turbina clasifica las turbinas eólicas en la localización óptima para determinar la una o más turbinas eólicas cuyo perfil de turbina necesita cambiarse al perfil maestro en base a los datos de funcionamiento en tiempo real. Por ejemplo, los datos de funcionamiento en tiempo real indican el cambio en la dirección del viento y, en consecuencia, se clasifican las turbinas eólicas que se encuentran en la localización óptima. En un ejemplo, un sensor indica sobrecalentamiento en un generador de una de las turbinas eólicas. La unidad de procesamiento considera la dirección del viento y la condición de sobrecalentamiento en la turbina eólica y determina que el perfil de turbina de otra turbina eólica debe cambiarse al perfil maestro. En otras palabras, el papel de la turbina eólica sin sobrecalentamiento en su generador necesita cambiarse de la turbina eólica esclava a la turbina eólica maestra.
De acuerdo con otro modo de realización más, el módulo de cambio de perfil del dispositivo comprende un módulo activador maestro y un módulo de comunicación máser. La unidad de procesamiento por medio del módulo de cambio de perfil cambia de forma dinámica el perfil esclavo de la turbina eólica al perfil maestro. En consecuencia, el módulo de cambio de perfil cambia de forma dinámica el perfil maestro de la turbina eólica al perfil esclavo por medio de un módulo esclavo. El cambio del perfil de turbina se efectúa por medio de un módulo activador maestro y de un módulo de comunicación maestro. El módulo activador maestro activa las funciones asociadas con el perfil maestro en la turbina eólica y el módulo de comunicación maestro establece el enlace de control entre la turbina eólica en el perfil maestro y las turbinas eólicas en el perfil esclavo.
Un tercer aspecto de la invención se refiere a un sistema de gestión de un parque eólico que comprende el dispositivo de gestión del parque eólico y una pluralidad de turbinas eólicas para gestionar por el dispositivo. El dispositivo de acuerdo con la presente invención está instalado y es accesible por un dispositivo de usuario, por ejemplo, un dispositivo informático personal, una estación de trabajo, un dispositivo cliente, un dispositivo informático habilitado para la red, cualquier otro equipo informático adecuado y combinaciones de múltiples piezas de equipo informático. En un ejemplo, también se puede acceder al dispositivo para la gestión del parque eólico por medio de un dispositivo informático en nube. Por tanto, el dispositivo de gestión del parque eólico se puede hacer funcionar desde una localización remota, diferente de la localización del parque eólico.
Además, el sistema divulgado en el presente documento está en comunicación operativa con una base de datos a través de una red de comunicación. La base de datos incluye datos de funcionamiento históricos del parque eólico. Los datos de funcionamiento históricos incluyen parámetros de rendimiento asociados con el parque eólico que se han registrado durante la instalación y el funcionamiento del parque eólico. Los datos de funcionamiento históricos también incluyen datos previos a la instalación del parque eólico, tales como los parámetros meteorológicos de la localización en la cual se instala el parque eólico. La base de datos puede ser una localización en un sistema de archivos directamente accesible por el sistema. En otro ejemplo, la base de datos se configura como una base de datos basada en la nube implementada en un entorno informático en nube. Además, la red de comunicación es, por ejemplo, una red cableada, una red inalámbrica, una red de comunicación o una red formada a partir de cualquier combinación de estas redes.
De acuerdo con un modo de realización, el sistema comprende una pluralidad de sensores para monitorear los parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico. Por ejemplo, cada una de las turbinas eólicas incluye sensores. Los sensores son capaces de capturar parámetros relacionados con los parámetros meteorológicos y con los parámetros de rendimiento del parque eólico y las turbinas eólicas. Los parámetros meteorológicos y los parámetros de rendimiento se capturan en tiempo real para formar datos de funcionamiento en tiempo real.
De acuerdo con otro modo de realización, cada una de la pluralidad de turbinas eólicas comprende un dispositivo de comunicación para transmitir datos capturados por los sensores. Cada uno de los dispositivos de comunicación incluye un procesador, una memoria, un receptor y un transmisor. Los dispositivos de comunicación recopilan datos de los sensores respectivos y almacenan una copia local de los datos en la memoria. El transmisor se usa para transmitir los datos de sensor y el receptor se usa para recibir señales de control para el funcionamiento de cada una de las turbinas eólicas. El transmisor es fundamental para enviar los parámetros de funcionamiento en tiempo real al dispositivo, que se usa para cambiar de forma dinámica el perfil de turbina de las turbinas eólicas en el parque eólico. Por lo tanto, el dispositivo en el sistema permite que el cambio automático de la configuración maestra-esclava de las turbinas eólicas en el parque eólico sea ventajoso ya que los parámetros de funcionamiento en tiempo real pueden variar repentinamente.
Un cuarto aspecto de la invención se refiere a un parque eólico, que comprende uno o más grupos de turbinas eólicas. Los grupos de turbinas eólicas están localizados en diferentes localizaciones geográficas. Cada grupo de turbinas eólicas comprende al menos una turbina eólica en un perfil maestro y el resto de turbinas eólicas en un perfil esclavo. Cada uno de los grupos de turbinas eólicas también incluye una red de comunicación. Las redes de comunicación transmiten datos de sensores de las turbinas eólicas y reciben datos de control para gestionar las turbinas eólicas en cada uno de los grupos. El parque eólico también incluye el dispositivo para gestionar los grupos de turbinas eólicas empleando el procedimiento descrito anteriormente.
De acuerdo con un modo de realización, cada uno de los grupos comprende una o más turbinas localizadas en diferentes localizaciones geográficas. El dispositivo de acuerdo con la presente invención está instalado y es accesible a través de un dispositivo informático en nube. Por lo tanto, el dispositivo para gestionar el parque eólico se puede hacer funcionar desde una localización remota y es capaz de gestionar uno o más grupos de turbinas eólicas en diferentes localizaciones geográficas.
Las características de la invención mencionadas anteriormente y otras se abordarán ahora con referencia a los dibujos adjuntos de la presente invención. Los modos de realización ilustrados están destinados a ilustrar, pero no limitar, la invención.
La presente invención se describe con más detalle a continuación en el presente documento con referencia a los modos de realización ilustrados mostrados en los dibujos adjuntos, en los cuales:
la FIG. 1: ilustra una representación gráfica de una disposición para gestionar un parque eólico de acuerdo con el estado de la técnica;
la FIG. 2: es un diagrama de flujo del proceso que ilustra un procedimiento para gestionar el parque eólico de acuerdo con la presente invención;
la FIG. 3: es un diagrama de bloques que ilustra un sistema para gestionar un parque eólico de acuerdo con el procedimiento de la FIG. 2;
las FIGS. 4A-4B: son representaciones gráficas de un parque eólico que ilustra una condición de ejemplo en la cual se considera la dirección del viento mientras se determina el perfil de turbina de los turbinas eólicas en un parque eólico;
la FIG. 5: ilustra una representación gráfica del parque eólico de la FIG. 4A; y
la FIG. 6: ilustra múltiples grupos de turbinas eólicas de un parque eólico.
Se describen diversos modos de realización con referencia a los dibujos, en los que se usan números de referencia similares para hacer referencia a elementos similares en todos ellos. Además, se establecen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión completa de uno o más modos de realización de la presente invención. No se debe considerar que estos ejemplos limitan la invención a las configuraciones divulgadas en las figuras. Puede resultar evidente que dichos modos de realización se pueden llevar a la práctica sin estos detalles específicos.
Con el propósito de la descripción, el término "perfil de turbina" con el propósito de la presente invención indica el papel de las turbinas eólicas. El perfil de turbina puede ser un perfil maestro o un perfil esclavo. Además, las frases "turbina eólica con perfil maestro" y "turbina eólica maestra" se pueden usar de forma intercambiable. De forma similar, la frase "turbina eólica con perfil esclavo" debe leerse como "turbina eólica esclava". Además, los términos "perfil maestro" y "perfil esclavo" se han usado para indicar que el perfil de turbina de una turbina eólica se puede cambiar durante su funcionamiento. En otras palabras, la turbina eólica puede ser una turbina eólica maestra en el momento T1 y una turbina eólica esclava en el momento T2. El proceso de cambiar el perfil de turbina se explica en detalle a continuación.
La FIG. 2 es un diagrama de flujo del proceso que ilustra un procedimiento 200 para gestionar un parque eólico 301. El parque eólico 301 consta de turbinas eólicas que tienen cada una un perfil de turbina. El perfil de turbina puede ser el perfil maestro o el perfil esclavo. El funcionamiento del parque eólico 301 se captura a través de los parámetros de funcionamiento que indicaron las condiciones meteorológicas y el rendimiento del parque eólico 301. Los parámetros de funcionamiento comprenden datos de funcionamiento históricos y datos de funcionamiento en tiempo real asociados con el parque eólico.
El procedimiento 200 comienza con la etapa 202, es decir, monitorear los parámetros meteorológicos y los parámetros de rendimiento asociados con el parque eólico 301. El término "parámetros meteorológicos" incluye parámetros relacionados con las condiciones meteorológicas del parque eólico 301. Por ejemplo, los parámetros meteorológicos incluyen la dirección del viento, la velocidad del viento, el gradiente del viento, la temperatura atmosférica, la humedad relativa, la precipitación, las condiciones de formación de hielo, la presión barométrica y similares. En la descripción siguiente, las condiciones meteorológicas y el término "parámetros meteorológicos" se han usado de forma intercambiable y no se limitan a los ejemplos enumerados anteriormente. Además, el término "parámetros de rendimiento" incluye el parámetro de rendimiento del parque eólico 301 tal como la masa de la pala, la acústica de la pala, la potencia de la turbina, la importación/exportación de KVarh, la potencia del sitio, el tiempo de inactividad del año actual y la temperatura promedio del generador. Los parámetros meteorológicos y los parámetros de rendimiento se capturan en tiempo real para formar los datos de funcionamiento en tiempo real. Adicionalmente, los datos de funcionamiento en tiempo real incluyen la previsión meteorológica asociada con el parque eólico 301.
El procedimiento 200 incluye analizar los parámetros de funcionamiento del parque eólico 301. Los parámetros de funcionamiento se analizan en las etapas 204 y 206.
En la etapa 204, los datos de funcionamiento en tiempo real se comparan con los parámetros de funcionamiento preestablecidos para determinar si hay un cambio en los parámetros de funcionamiento. Por ejemplo, el cambio en los parámetros de funcionamiento incluye, y no se limita a, el cambio en la dirección del viento, el cambio en la temperatura, la formación de hielo en una o más palas, la parada de una turbina, el cambio en la presión atmosférica, el aumento de la temperatura del generador de turbina, etc.
En la etapa 206, el procedimiento 200 determina si es necesario cambiar el perfil de turbina de las turbinas eólicas, en base al cambio en los parámetros de funcionamiento y en los datos de funcionamiento históricos. En un modo de realización, en la etapa 206 se escanean los datos de funcionamiento históricos para determinar si se causó algún daño a las turbinas eólicas por parámetros meteorológicos similares en el pasado. En base a los datos de funcionamiento históricos, se determina que es necesario cambiar el perfil de turbina de las turbinas eólicas.
En la etapa 208, se determina una localización en el parque eólico 301 adecuado para una turbina eólica maestra. Los datos de funcionamiento históricos y los datos de funcionamiento en tiempo real se usan para determinar la localización en el parque eólico. Por ejemplo, los datos de funcionamiento en tiempo real se comparan con los datos de funcionamiento históricos para determinar similitudes en los parámetros meteorológicos y en los parámetros de rendimiento del parque eólico 301. Al comparar, se determina la localización adecuada para la turbina eólica maestra.
En la etapa 210, las turbinas eólicas en la localización adecuada para la turbina eólica maestra se preseleccionan y se clasifican en base a los datos de funcionamiento en tiempo real. Por ejemplo, la previsión meteorológica y los parámetros meteorológicos en tiempo real, tales como la dirección y la velocidad del viento, se usan para clasificar las turbinas eólicas preseleccionadas.
En la etapa 212, en base a la clasificación, se selecciona una turbina eólica como turbina eólica maestra. En un modo de realización, se puede seleccionar más de una turbina eólica como turbina eólica maestra.
En la etapa 214, el perfil de turbina de la turbina eólica seleccionada como turbina eólica maestra se cambia de forma dinámica desde el perfil esclavo al perfil maestro. El cambio del perfil de turbina se realiza activando funciones asociadas con el perfil maestro en la turbina eólica seleccionada. En la etapa 216, el perfil de turbina para las turbinas eólicas restantes se cambia de forma dinámica al perfil esclavo.
En la etapa 218, la turbina eólica seleccionada como turbina eólica maestra establece un enlace de control con las turbinas eólicas restantes en el parque eólico 301.
La FIG. 3 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema 300 para gestionar el parque eólico 301 de acuerdo con el procedimiento de la FIG. 2. El parque eólico 301 comprende turbinas eólicas 362 , 364, 366 y 368, teniendo cada una un perfil de turbina. El término "perfil de turbina" con el propósito de la presente invención indica el papel de las turbinas eólicas. El perfil de turbina puede ser un perfil maestro o un perfil esclavo. Por ejemplo, en la FIG. 3, el perfil de turbina de la turbina eólica 368 es el perfil maestro y el perfil de turbina de las turbinas eólicas 362, 364 y 366 es el perfil esclavo. La turbina eólica 368 es capaz de controlar las turbinas eólicas 362, 364 y 366 hasta el punto de configurar la turbina eólica con el perfil esclavo para que se apague. De acuerdo con la presente invención, el funcionamiento de las turbinas eólicas 362, 364, 366 y 368 en el perfil maestro y en el perfil esclavo se cambia de forma dinámica como se explica a continuación y en detalle en las FIGS. 4A y 4B.
Cada una de las turbinas eólicas 362, 364, 366 y 368 incluye sensores 362a, 364a, 366a y 368a. Los sensores 362a, 364a, 366a y 368a son capaces de capturar los parámetros relacionados con los parámetros meteorológicos y los parámetros de rendimiento del parque eólico 301 y de las turbinas eólicas 362, 364, 366 y 368. Los parámetros meteorológicos y los parámetros de rendimiento se capturan en tiempo real para formar datos de funcionamiento en tiempo real.
Además, cada una de las turbinas eólicas 362, 364, 366 y 368 están provistas de dispositivos de comunicación 362b, 364b, 366b y 368b. Los dispositivos de comunicación 362b, 364b, 366b y 368b están acoplados a los dispositivos de comunicación de sensores 362a, 364a, 366a, respectivamente. Cada uno de los dispositivos de comunicación 362b, 364b, 366b y 368b incluyen un procesador, una memoria, un receptor y un transmisor. Los dispositivos de comunicación 362b, 364b, 366b y 368b recogen datos de los respectivos sensores 362a, 364a, 366a y 368a y almacenan una copia local de los datos en la memoria. El transmisor se usa para transmitir los datos de sensor y el receptor se usa para recibir señales de control para el funcionamiento de cada una de las turbinas eólicas 362, 364, 366 y 368.
El sistema 300 de acuerdo con la presente invención está instalado y es accesible por un dispositivo de usuario, por ejemplo, un dispositivo informático personal, una estación de trabajo, un dispositivo cliente, un dispositivo informático habilitado para la red, cualquier otro equipo informático adecuado y combinaciones de múltiples piezas de equipos informáticos. El sistema 300 divulgado en el presente documento está en comunicación operativa con una base de datos 308 a través de una red de comunicación 350. La base de datos 308 incluye datos de funcionamiento históricos del parque eólico 301. Los datos de funcionamiento históricos incluyen parámetros de rendimiento asociados con el parque eólico que se han registrado durante la instalación y el funcionamiento del parque eólico 301. Los datos de funcionamiento históricos también incluyen datos previos a la instalación del parque eólico, tales como los parámetros meteorológicos de la localización en la cual está instalado el parque eólico 301. La base de datos 308 puede ser una localización en un sistema de archivos directamente accesible por el sistema 300. En otro modo de realización, la base de datos 308 está configurada como una base de datos en base a la nube implementada en un entorno informático en nube. La red de comunicación 350 es, por ejemplo, una red cableada, una red inalámbrica, una red de comunicación o una red formada a partir de cualquier combinación de estas redes.
El sistema 300 divulgado en el presente documento comprende un dispositivo 302 que incluye un controlador 304, una interfaz de red 344 y un dispositivo de entrada/salida 346. El controlador 304 comprende una memoria 310 y una unidad de procesamiento 340 que comprende uno o más procesadores acoplados de forma comunicativa a la memoria 310. Como se usa en el presente documento, "memoria" se refiere a todos los medios legibles por ordenador, por ejemplo, medios no volátiles, medios volátiles y medios de transmisión, excepto una señal de propagación transitoria. La memoria 310 está configurada para almacenar los datos de funcionamiento históricos y las instrucciones de programa informático definidas por los módulos, por ejemplo, 312, 314, 316, 318, etc., del dispositivo 302. La unidad de procesamiento 340 está configurada para ejecutar las instrucciones de programa informático definidas en los módulos. Además, la unidad de procesamiento 340 está configurada para acceder a los datos de funcionamiento históricos y a los datos de funcionamiento en tiempo real desde la base de datos 308 y la memoria 310.
El dispositivo 302 comprende además una interfaz de sensor 312, un analizador 314, un módulo de identificación de turbina 316 y un módulo de cambio de perfil 318. La interfaz de sensor 312 monitorea los parámetros meteorológicos y los parámetros de rendimiento asociados con el parque eólico en tiempo real para generar los datos de funcionamiento en tiempo real. Además, la interfaz de sensor actualiza los datos de funcionamiento en tiempo real del parque eólico con los datos de previsión meteorológica recibidos por medio de la red de comunicación 350 y de la interfaz de red 344.
El analizador 314 analiza los parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico 301 usando un comparador 322 y un módulo de verificación de cambios 324. El término "parámetros de funcionamiento" incluye los datos de funcionamiento históricos y los datos de funcionamiento en tiempo real. El comparador 322 compara los datos de funcionamiento en tiempo real con los parámetros de funcionamiento preestablecidos para determinar si hay un cambio en los parámetros de funcionamiento. Por ejemplo, el cambio en los parámetros de funcionamiento incluye, y no se limita a, el cambio en la dirección del viento, el cambio en la temperatura, la formación de hielo en una o más palas, la parada de una turbina, el cambio en la presión atmosférica, el aumento de la temperatura del generador de turbina, etc. Una vez que se determina el cambio en los parámetros de funcionamiento, el módulo de verificación de cambios 324 determina si el perfil de turbina de las turbinas eólicas 362, 364, 366 y 368 necesita cambiarse, en base al cambio en los parámetros de funcionamiento y en los datos de funcionamiento históricos. En un ejemplo no limitativo, la unidad de procesamiento 340, mientras ejecuta el módulo de verificación de cambios 324, escanea los datos de funcionamiento históricos para determinar si se causó algún daño a las turbinas eólicas 362, 364, 366 y 368 por parámetros meteorológicos similares en el pasado. Además, el dispositivo 302 incluye el módulo de identificación de turbina 316 que determina una localización en el parque eólico 301 para que una turbina eólica tenga el perfil maestro que use un módulo de identificación de localización 326. El módulo de identificación de localización 326 determina la localización en base a los datos de funcionamiento históricos y a los datos de funcionamiento en tiempo real. Por ejemplo, la unidad de procesamiento 340 compara los parámetros de funcionamiento en tiempo real y los datos de funcionamiento históricos para parámetros de rendimiento y parámetros meteorológicos similares. Comparando los datos de funcionamiento históricos y los datos de funcionamiento en tiempo real, la unidad de procesamiento 340 determina la localización adecuada para la turbina eólica con el perfil maestro que usa el módulo de identificación de localización 326. En la FIG. 3, la localización de la turbina eólica con el perfil maestro está en la dirección del viento 380.
El módulo de identificación de turbina 316 también incluye un módulo de clasificación 328 que clasifica las turbinas eólicas en la localización óptima para determinar la una o más turbinas eólicas cuyo perfil de turbina necesita cambiarse al perfil maestro en base a los datos de funcionamiento en tiempo real. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3, los datos de funcionamiento en tiempo real indican la dirección del viento 380, en consecuencia las turbinas eólicas 364 y 366 están en la localización óptima. En un modo de realización ejemplar, el sensor 364a indica un sobrecalentamiento en un generador de la turbina eólica 364. La unidad de procesamiento 340 considera la dirección del viento 340 y la condición de sobrecalentamiento en la turbina eólica 364 y determina que el perfil de turbina de la turbina eólica 366 debe cambiarse al perfil maestro. En otras palabras, el papel de la turbina eólica 366 necesita cambiarse de la turbina eólica esclava a la turbina eólica maestra.
Además, la unidad de procesamiento 340 por medio del módulo de cambio de perfil 318 cambia de forma dinámica el perfil esclavo de la turbina eólica 366 al perfil maestro. En consecuencia, el módulo de cambio de perfil 318 cambia de forma dinámica el perfil maestro de la turbina eólica 368 al perfil esclavo por medio de un módulo esclavo 336. El cambio en el perfil de turbina se efectúa por medio de un módulo activador maestro 332 y un módulo de comunicación maestro 334. El módulo activador maestro 332 activa funciones asociadas con el perfil maestro en la turbina eólica 366 y el módulo de comunicación maestro 334 establece el enlace de control entre la turbina eólica 366 con las turbinas eólicas 362, 364 y 368.
Las FIGS. 4A y 4B son una representación gráfica de un parque eólico 400 que ilustra una condición de ejemplo en la cual se considera la dirección del viento 480, 490 mientras se determina el perfil de turbina de las turbinas eólicas 422­ 440 en el parque eólico 400. El parque eólico 400 es un modo de realización de ejemplo del parque eólico 301 de la Figura 3. En la FIG. 4A, la dirección del viento 480 en el tiempo T1 es hacia las turbinas eólicas 430 y 432. El sistema 300 analiza los parámetros de funcionamiento, incluyendo la dirección del viento 480 y determina si es necesario cambiar el perfil de turbina de las turbinas eólicas 422-440. La unidad de procesamiento 300 identifica la localización y la turbina eólica 430 para la cual se asignará el perfil maestro. En consecuencia, se activan las funciones asociadas con el perfil maestro en la turbina eólica 430. La turbina eólica 430 controla las turbinas eólicas 422-428 y 432-440 determinando si arrancar o detener las turbinas eólicas 422-428 y 432-440.
La FIG. 4B ilustra la etapa de cambiar de forma dinámica el perfil de turbina de las turbinas eólicas 440 y 430 en base al cambio en la dirección del viento. Por ejemplo, en el momento T2, la dirección del viento cambia de 480 en la FIG.
4A a 490 en la FIG. 4B. Este cambio en los parámetros de funcionamiento se analiza para determinar si el cambio del perfil de turbina de las turbinas eólicas 422-440 es necesario en base a los datos de funcionamiento históricos del parque eólico 400. Como se ve en la FIG. 4B, la localización adecuada para tener la turbina eólica con el perfil maestro es en 492. Por lo tanto, la turbina eólica 440 se selecciona para cambiar el perfil de turbina al perfil maestro. En otras palabras, la turbina eólica 440 se selecciona como turbina eólica maestra. En consecuencia, el perfil de turbina de la turbina eólica 430 cambió del perfil maestro al perfil esclavo. Como resultado del cambio del perfil de turbina, la turbina eólica 440 se coloca de forma estratégica de modo que sea capaz de detectar con precisión las condiciones meteorológicas desfavorables. En el caso de que existan condiciones meteorológicas desfavorables, la turbina eólica 440 está configurada para apagar las turbinas eólicas 422-438 para evitar daños.
En un modo de realización ejemplar, los parámetros de funcionamiento indican que múltiples localizaciones en el parque eólico 400 son adecuadas para la turbina eólica maestra. Por lo tanto, será ventajoso tener múltiples turbinas eólicas maestras para controlar las turbinas eólicas esclavas. Este ejemplo se explica con más detalle en la FIG. 5. La FIG. 5 ilustra una representación gráfica del parque eólico 400 que incluye las turbinas eólicas 422-440. En este modo de realización, los parámetros de funcionamiento, específicamente los datos de funcionamiento históricos, se analizan para determinar que las turbinas eólicas 430 y 440 se han elegido de forma predominante como turbinas eólicas maestras. Las turbinas eólicas 430 y 440 se seleccionan como turbinas eólicas maestras en vista de los parámetros meteorológicos/condiciones meteorológicas y de los parámetros de rendimiento de las turbinas eólicas 430 y 440. En condiciones meteorológicas desfavorables, las acciones de control se realizan desde los turbinas eólicas 430 y 440. Si alguno de los equipos de sensor de la turbina eólica está defectuoso, por ejemplo, la turbina eólica 430, los datos de sensor en la turbina eólica 430 se vuelven inválidos. En dicho caso, la unidad de procesamiento 340 cambia el perfil de turbina de la turbina eólica 430 defectuosa al perfil esclavo. Como resultado, la turbina eólica 440 considera la turbina eólica 430 como una turbina eólica esclava y realiza acciones de control en las turbinas eólicas 422-438. Por tanto, el parque eólico 400 se gestiona con éxito incluso en caso de avería en la turbina eólica 430.
La FIG. 6 ilustra múltiples grupos de turbinas eólicas 602-606 de un parque eólico 600. El parque eólico 600 es un modo de realización de ejemplo del parque eólico 301 en la Figura 3 que incluye el dispositivo 302 para gestionar los grupos de turbinas eólicas 602-606. Los grupos de turbinas eólicas 602-606 están localizados en diferentes localizaciones geográficas. Cada grupo de turbinas eólicas 602-606 comprende turbinas eólicas 624, 634, 644 en un perfil maestro y turbinas eólicas restantes en un perfil esclavo. Como se ve en la FIG. 6, el grupo de turbinas eólicas 602 incluye turbinas eólicas 620-628, con la turbina eólica 624 como turbina eólica maestra. En el grupo de turbinas eólicas 604 se incluyen las turbinas eólicas 630-638, con la turbina eólica 634 como turbina eólica maestra. De forma similar, en el grupo de turbinas eólicas 606 se incluyen las turbinas eólicas 640-648, con la turbina eólica 644 como turbina eólica maestra. Cada uno de los grupos de turbinas eólicas 602-606 también incluye una red de comunicación 625, 635 y 645. Las redes de comunicación 625, 635 y 645 transmiten datos de sensor desde las turbinas eólicas y reciben datos de control para gestionar las turbinas eólicas en cada uno de los grupos 602-606. El parque eólico 600 también incluye el sistema 300, como se divulga en las FIGS. 3, 4A, 4B y 5, para gestionar los grupos de turbinas eólicas 602-606. Como se muestra en la FIG. 6, el dispositivo 302 puede acceder directamente al controlador 304. En otro modo de realización, el controlador 304 está configurado en una red en nube 650 implementada en un entorno informático en nube.
Cualquier referencia en la memoria descriptiva a "un modo de realización" o "modo de realización" significa que una característica, estructura o rasgo característico en particular descrito en relación con el modo de realización se incluye en al menos un modo de realización de la invención. Las apariciones de la frase "en un modo de realización" en varios lugares de la memoria descriptiva no se refieren todos necesariamente al mismo modo de realización.
LISTA DE REFERENCIAS
100: PARQUE EÓLICO
102: TURBINA EÓLICA MAESTRA
104: TURBINA EÓLICA ESCLAVA
110, 112: GRUPOS DE TURBINAS EÓLICAS
118: DIRECCIÓN DEL VIENTO
300: SISTEMA
301: PARQUE EÓLICO
302: DISPOSITIVO
304: CONTROLADOR
308: BASE DE DATOS
310: MEMORIA
: CAPA AISLANTE
: ANALIZADOR
: MÓDULO DE IDENTIFICACIÓN DE TURBINA : MÓDULO DE CAMBIO DE PERFIL
: COMPARADOR
: MÓDULO DE VERIFICACIÓN DE CAMBIOS : MÓDULO DE IDENTIFICACIÓN DE LOCALIZACIÓN : MÓDULO DE CLASIFICACIÓN
: MÓDULO ACTIVADOR MAESTRO
: MÓDULO DE COMUNICACIÓN MAESTRO : MÓDULO ESCLAVO
: UNIDAD DE PROCESAMIENTO
: INTERFAZ DE RED
: DISPOSITIVO DE ENTRADA/SALIDA
: RED DE COMUNICACIÓN
, 364, 366, 368: TURBINAS EÓLICAS
: DIRECCIÓN DEL VIENTO
, 424, 426, 428, 430, 432, 434, 436, 438, 440: TURBINAS EÓLICAS
, 490: DIRECCIÓN DEL VIENTO
, 604, 606: GRUPOS DE TURBINAS EÓLICAS
-628, 630-638, 640-648: TURBINAS EÓLICAS
, 635 y 645: RED DE COMUNICACIÓN
: RED EN NUBE

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para gestionar un parque eólico (301) con una pluralidad de turbinas eólicas (362, 364, 366, 368), teniendo cada turbina eólica (362, 364, 366, 368) un perfil de turbina, en el que el perfil de turbina es uno de un perfil maestro y de un perfil esclavo, en el que la turbina eólica con el perfil maestro está habilitado para controlar y apagar los turbinas eólicas con el perfil esclavo del parque eólico (301), que comprende:
monitorear los parámetros meteorológicos y los parámetros de rendimiento asociados con el parque eólico (301) en tiempo real para generar datos de funcionamiento en tiempo real;
analizar los parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico (301), en el que los parámetros de funcionamiento comprenden datos de funcionamiento históricos y los datos de funcionamiento en tiempo real asociados con el parque eólico (301);
determinar al menos una turbina eólica (366) en el perfil esclavo cuyo perfil de turbina necesita cambiarse de un perfil esclavo a un perfil maestro en base a los parámetros de funcionamiento analizados; y cambiar de forma dinámica el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica (366) desde el perfil esclavo al perfil maestro.
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que analizar los parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico (301) comprende:
comparar los datos de funcionamiento en tiempo real con parámetros de funcionamiento preestablecidos para determinar un cambio en los parámetros de funcionamiento; y
determinar si el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica (366) necesita cambiarse, en base al cambio en los parámetros de funcionamiento y en los datos de funcionamiento históricos.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la determinación de al menos una turbina eólica (366) cuyo perfil de turbina necesita cambiarse comprende:
determinar una localización en una pluralidad de localizaciones en el parque eólico (301) para una turbina eólica con el perfil maestro, en base a los parámetros de funcionamiento;
clasificar las turbinas eólicas en la localización en base a los datos de funcionamiento en tiempo real; y determinar la al menos una turbina eólica (366) cuyo perfil de turbina necesita cambiarse al perfil maestro en base a la clasificación de las turbinas eólicas.
4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que cambia de forma dinámica el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica (366) desde el perfil esclavo al perfil maestro, comprende además:
activar las funciones asociadas con el perfil maestro en la al menos una turbina eólica;
establecer un enlace de control entre la al menos una turbina eólica (366) en el perfil maestro con las turbinas eólicas en el perfil esclavo.
5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:
cambiar de forma dinámica el perfil de turbina de las turbinas eólicas (368) restantes al perfil esclavo.
6. Un dispositivo de gestión de un parque eólico (301) que comprende:
un controlador conectado de forma operativa a cada una de las turbinas eólicas por medio de una red de comunicación, comprendiendo el controlador:
una unidad de procesamiento que comprende uno o más procesadores;
una memoria acoplada de forma comunicativa con la unidad de procesamiento, comprendiendo la memoria módulos del dispositivo;
comprendiendo los módulos del dispositivo:
un analizador (314) para analizar los parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico (301), en el que el parque eólico (301) comprende una pluralidad de turbinas eólicas (362, 364, 366, 368), teniendo cada turbina eólica (362, 364, 366, 368) un perfil de turbina, en el que el perfil de turbina es uno de un perfil maestro y de un perfil esclavo, en el que la turbina eólica con el perfil maestro está habilitada para controlar y apagar las turbinas eólicas con el perfil esclavo del parque eólico (301), y en el que los parámetros de funcionamiento comprenden datos de funcionamiento históricos y datos de funcionamiento en tiempo real asociados con el parque eólico (301);
un módulo de identificación de turbina (316) para determinar al menos una turbina eólica (366) en el perfil esclavo cuyo perfil de turbina necesita cambiarse de un perfil esclavo a un perfil maestro en base a los parámetros de funcionamiento analizados;
un módulo de cambio de perfil (318) para cambiar de forma dinámica el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica (366) desde el perfil esclavo al perfil maestro; y
una interfaz de sensor (312) para monitorear los parámetros meteorológicos y los parámetros de rendimiento asociados con el parque eólico en tiempo real para generar los datos de funcionamiento en tiempo real.
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el analizador comprende:
un comparador (322) para comparar los datos de funcionamiento en tiempo real con los parámetros de funcionamiento preestablecidos para determinar un cambio en los parámetros de funcionamiento; y un módulo de verificación de cambios (324) para determinar si el perfil de turbina de la al menos una turbina eólica (366) necesita cambiarse, en base al cambio en los parámetros de funcionamiento y en los datos de funcionamiento históricos.
8. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el módulo de identificación de turbina comprende: un módulo de identificación de localización (326) para determinar una localización en una pluralidad de localizaciones en el parque eólico (301) para una turbina eólica con el perfil maestro, en base a los parámetros de funcionamiento; y
un módulo de clasificación (328) para clasificar la pluralidad de turbinas eólicas en la localización óptima para determinar la al menos una turbina eólica (366) cuyo perfil de turbina necesita cambiarse al perfil maestro.
9. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el módulo de cambio de perfil comprende:
un módulo activador maestro (332) para activar las funciones asociadas con el perfil maestro en la al menos una turbina eólica;
un módulo de comunicación maestro (334) para establecer un enlace de control entre la al menos una turbina eólica (366) en el perfil maestro con las turbinas eólicas en el perfil esclavo.
10. Un sistema (300) de gestión de un parque eólico (301) que comprende un dispositivo de gestión del parque eólico (301) de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 9, y una pluralidad de turbinas eólicas para gestionar por el dispositivo.
11. El sistema (300) de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende además:
una pluralidad de sensores (362a, 364a, 366a, 368a) para monitorear los parámetros de funcionamiento asociados con el parque eólico (301).
12. El sistema (300) de acuerdo con la reivindicación 11, en el que cada una de la pluralidad de turbinas eólicas comprende:
un dispositivo de comunicación (362b, 364b, 366b, 368b) para transmitir datos capturados por los sensores (362a, 364a, 366a, 368a).
13. Un parque eólico (600) que comprende:
uno o más grupos de turbinas eólicas (602, 604, 606) localizados en diferentes localizaciones geográficas, en el que cada grupo comprende al menos una turbina eólica (624, 634, 635) en un perfil maestro y las turbinas eólicas restantes en un perfil esclavo; y
un dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 9 para gestionar uno o más grupos de turbinas eólicas como se reivindica en las reivindicaciones 10 a 12.
14. El parque eólico (600) de acuerdo con la reivindicación 13, en el que cada uno de los grupos comprende una o más turbinas eólicas localizadas en diferentes localizaciones geográficas.
ES16190564T 2016-09-26 2016-09-26 Procedimiento, dispositivo y sistema de gestión de un parque eólico Active ES2841935T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16190564.1A EP3299614B1 (en) 2016-09-26 2016-09-26 Method, device and system for managing a wind farm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2841935T3 true ES2841935T3 (es) 2021-07-12

Family

ID=57206002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES16190564T Active ES2841935T3 (es) 2016-09-26 2016-09-26 Procedimiento, dispositivo y sistema de gestión de un parque eólico

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3299614B1 (es)
DK (1) DK3299614T3 (es)
ES (1) ES2841935T3 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115234442B (zh) * 2022-06-15 2023-04-04 北京百度网讯科技有限公司 翼型集群能量采集方法、系统、电子设备及存储介质
CN115434878B (zh) * 2022-11-09 2023-02-03 东方电气风电股份有限公司 风力发电机组温度集群管控方法、装置、设备及介质

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2320401B1 (es) * 2007-11-20 2010-02-26 Acciona Windpower S.A. Parque eolico.
US20110193344A1 (en) * 2010-12-29 2011-08-11 Vestas Wind Systems A/S Control Network for Wind Turbine Park
US9551322B2 (en) * 2014-04-29 2017-01-24 General Electric Company Systems and methods for optimizing operation of a wind farm

Also Published As

Publication number Publication date
EP3299614B1 (en) 2020-11-11
DK3299614T3 (da) 2020-12-07
EP3299614A1 (en) 2018-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2021202273B2 (en) Bird or bat detection and identification for wind turbine risk mitigation
ES2865438T3 (es) Método y dispositivo de identificación del estado de formación de hielo en las palas de un aerogenerador
ES2464491T3 (es) Sistema y procedimiento de control de una turbina eólica que utiliza parámetros estacionales
ES2881184T3 (es) Sistema y procedimiento para predecir fallos en componentes de turbinas eólicas
ES2956038T3 (es) Prueba de una red de dispositivos de advertencia de peligro
ES2546939T3 (es) Turbina eólica y procedimiento de detección de hielo asimétrico en una turbina eólica
ES2991965T3 (es) Método y aparato de control de carga para el sistema de generador de turbina eólica
EP3276164A3 (en) System and method for controlling a wind turbine
ES2766382T3 (es) Procedimiento y sistema para adaptar la carga a la que está sometido un componente eléctrico y/o electrónico en una instalación de energía eólica
ES2841935T3 (es) Procedimiento, dispositivo y sistema de gestión de un parque eólico
CA2993742C (en) Transmission of data from wind turbines and wind farms to a control center
KR102233454B1 (ko) 수분 정보를 이용하여 나무병을 예찰하는 방법 및 시스템
ES2927184T3 (es) Método y disposición para detectar una condición de sombra de una turbina eólica
US20150127164A1 (en) Performance management system, method and non-transitory computer readable storage medium thereof
KR20200071566A (ko) 복수의 드론을 위한 비행 예상 시각 결정을 위한 방법, 컴퓨터 장치, 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체
CN207198603U (zh) 电缆沟排水报警系统
CN120879962B (zh) 一种基于边缘计算的新能源场站实时数据采集方法及系统
KR20210007220A (ko) 축사 관리를 위한 방법, 시스템 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체
GB2586227A (en) System and method for controlling shadow flicker from a wind turbine
CN111343773B (zh) 一种灯光控制方法、控制系统及云平台
RU2017125792A (ru) Система управления вентиляционных установок, вентиляционная установка, содержащая такую систему управления, и набор
KR20260000263A (ko) 지상 개폐기 환기 장치 및 방법
HK40038780A (en) Bird or bat detection and identification for wind turbine risk mitigation
KR20210044542A (ko) 기계학습을 이용한 수면 분석 장치
KR20130136717A (ko) 풍력발전단지 운용시스템 및 방법