ES2951832T3 - Procedimiento para el funcionamiento de una turbina eólica, turbina eólica y producto de programa informático - Google Patents

Procedimiento para el funcionamiento de una turbina eólica, turbina eólica y producto de programa informático Download PDF

Info

Publication number
ES2951832T3
ES2951832T3 ES19723359T ES19723359T ES2951832T3 ES 2951832 T3 ES2951832 T3 ES 2951832T3 ES 19723359 T ES19723359 T ES 19723359T ES 19723359 T ES19723359 T ES 19723359T ES 2951832 T3 ES2951832 T3 ES 2951832T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
security
wind turbine
parameters
safety
parameter
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
ES19723359T
Other languages
English (en)
Inventor
Karsten Warfen
Stefan Behl
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 Service GmbH
Original Assignee
Siemens Gamesa Renewable Energy Service GmbH
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=66484028&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2951832(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Siemens Gamesa Renewable Energy Service GmbH filed Critical Siemens Gamesa Renewable Energy Service GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2951832T3 publication Critical patent/ES2951832T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • F03D7/047—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller characterised by the controller architecture, e.g. multiple processors or data communications
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/44—Program or device authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3236—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using cryptographic hash functions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
    • H04L9/3247—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving digital signatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/028—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power
    • F03D7/0284—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling wind motor output power in relation to the state of the electric grid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/32—Wind speeds
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0286—Modifications to the monitored process, e.g. stopping operation or adapting control
    • G05B23/0291—Switching into safety or degraded mode, e.g. protection and supervision after failure
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

La invención se refiere a un método para operar una turbina eólica (10), una turbina eólica (10) diseñada para llevar a cabo dicho método y un producto de programa informático correspondiente. La invención se refiere a un método para operar una turbina eólica (10) que comprende un sistema de gestión (20) para controlar la turbina eólica según reglas especificadas y un sistema de seguridad (30), separado del sistema de gestión (20), para monitorear la turbina eólica (10) sobre la base de valores característicos operativos (24), en donde el sistema de seguridad (30) hace la transición de la turbina eólica (10) a un estado de sistema seguro independientemente del sistema de gestión (20) si los valores característicos operativos críticos para la seguridad (24) violan los parámetros de seguridad (51) almacenados en el sistema de seguridad (30). En el método según la invención, para cambiar al menos un parámetro de seguridad (51) almacenado en el sistema de seguridad (30), se utiliza un bloque de parámetros (50) que comprende al menos un parámetro de seguridad (51) y al menos dos parámetros de seguridad. Las características (52) se suministran al sistema de seguridad (30) y son aceptadas por el sistema de seguridad (30) solo después de un examen positivo de las características de seguridad (52), en donde el examen de al menos una de las características de seguridad (52) requiere comparación. con información de prueba (24.1, 25) disponible directamente en la turbina eólica (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para el funcionamiento de una turbina eólica, turbina eólica y producto de programa informático
La invención se refiere a un procedimiento para el funcionamiento una turbina eólica y a una turbina eólica configurada para llevar a cabo el procedimiento, así como a un correspondiente producto de programa informático.
Las turbinas eólicas ya se conocen por el estado de la técnica. Constan de un rotor montado de forma giratoria alrededor de un eje esencialmente horizontal en una góndola, en donde la góndola está dispuesta de forma giratoria alrededor de un eje vertical en una torre. El rotor comprende por regla general tres palas de rotor ajustables en cuanto al ángulo de paso de las palas y acciona un generador, dado el caso, a través de un árbol de rotor y una transmisión. De este modo, el movimiento de rotación del rotor inducido por el viento puede convertirse en energía eléctrica, que puede alimentarse a una red eléctrica a través de convertidores y/o transformadores y también, dependiendo del diseño del generador, al menos parcialmente de forma directa.
Para controlar los distintos componentes de una turbina eólica, está previsto un equipo de control directamente en la turbina eólica que controla la turbina eólica sobre la base de valores medidos obtenidos directamente de la turbina eólica o transmitidos externamente, así como de especificaciones de control, por ejemplo, del operador de la red. El equipo de control es muy complejo y a este respecto solo puede realizarse mediante implementación de software. El control basado en software se parametriza a este respecto con un gran número de parámetros (a menudo 2000-3000 parámetros).
Para proteger el entorno de la turbina eólica de los peligros en caso de mal funcionamiento de la turbina eólica y, en particular, de su equipo de control, se ha previsto una supervisión independiente del verdadero control que supervisa el cumplimiento de los rangos de funcionamiento especificados y, dado el caso, puentea el equipo de control y transfiere la turbina eólica a un estado de funcionamiento seguro, por regla general apagándola o transfiriéndola a un modo de giro sin potencia. Alternativa o adicionalmente a una supervisión basada puramente en hardware como desconexión de seguridad final, que desconecta la turbina eólica, por ejemplo, a tiempo antes de que se produzcan velocidades o vibraciones que pongan en peligro la integridad estructural, también se prevé una supervisión de control técnica, que supervisa el cumplimiento de rangos de funcionamiento básicamente definibles libremente durante el funcionamiento.
Debido a su relevancia para la seguridad, los cambios de los rangos operativos especificados para la supervisión se tratan de forma muy restrictiva. Por regla general, estos rangos de funcionamiento solo pueden modificarse directamente en el hardware de la turbina, por ejemplo, en el relé de control de velocidad, o en un terminal en la propia turbina por medio de un usuario particularmente cualificado e identificado mediante nombre de usuario y contraseña. Esto hace que sea muy costoso cambiar los rangos de funcionamiento especificados para la supervisión, razón por la cual tienden a diseñarse de forma conservadora para que, a ser posible, no tengan que cambiarse nunca a lo largo de la vida útil de una turbina eólica. Aunque las correspondientes modificaciones solo las realicen usuarios particularmente cualificados, no se pueden descartar por completo errores en la introducción de los parámetros que definen un rango de funcionamiento.
Debido a la complejidad cada vez mayor de las turbinas eólicas y a los conocimientos que a veces solo pueden adquirirse en el transcurso de la explotación de turbinas eólicas de un determinado tipo, para explotar de forma óptima el potencial de las turbinas eólicas, es conveniente modificar los rangos de funcionamiento a lo largo de la vida útil de una turbina eólica, dado el caso, repetidas veces. Sin embargo, en el estado de la técnica, esto requeriría un enorme esfuerzo y un gran número de usuarios especialmente cualificados para ello, en donde, a este respecto, sigue existiendo el peligro de una definición errónea crítica de un rango operativo. Un ejemplo del estado de la técnica se desvela en el documento WO2008/009354 A2.
El objetivo de la presente invención es crear un procedimiento para el funcionamiento de una turbina eólica, una turbina eólica y un producto de programa informático en donde las desventajas del estado de la técnica ya no se produzcan o solo se produzcan en menor medida.
Este objetivo se resuelve mediante un procedimiento según la reivindicación principal, una turbina eólica según la reivindicación 12 y un producto de programa informático según la reivindicación 13. Otros desarrollos ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes.
Por tanto, la invención se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de una turbina eólica que comprende un sistema de gestión de funcionamiento para controlar la turbina eólica según reglas predefinidas y un sistema de seguridad, independiente del sistema de gestión de funcionamiento, para supervisar la turbina eólica sobre la base de valores característicos de funcionamiento, en donde el sistema de seguridad transfiere la turbina eólica a un estado de turbina segura independientemente del sistema de gestión de funcionamiento si valores característicos de funcionamiento críticos para la seguridad violan parámetros de seguridad almacenados en el sistema de seguridad, en donde, para modificar al menos un parámetro de seguridad almacenado en el sistema de seguridad se alimenta al sistema de seguridad un bloque de paráme os dos características de seguridad, y este solo es adoptado por el sistema de seguridad para la supervisión tras la comprobación positiva de todas las característica de seguridad, en donde la comprobación de al menos una de las características de seguridad exige el cotejo con información de comprobación directamente disponible en la turbina eólica.
Además, la invención se refiere a una turbina eólica que comprende un rotor con varias palas de rotor ajustables en cuanto al ángulo de pala, que está dispuesto de forma giratoria sobre una góndola dispuesta de forma giratoria sobre una torre y está conectado a un generador dispuesto en la góndola para convertir la energía eólica que actúa sobre el rotor en energía eléctrica, un sistema de gestión de funcionamiento para controlar la turbina eólica según reglas predefinidas, y un sistema de seguridad, independiente del sistema de gestión de funcionamiento, para supervisar la turbina eólica sobre la base de valores característicos de funcionamiento, en donde el sistema de seguridad está configurado para transferir la turbina eólica a un estado de turbina segura independientemente del sistema de gestión de funcionamiento si valores característicos de funcionamiento críticos para la seguridad violan parámetros de seguridad almacenados en el sistema de seguridad, en donde la turbina eólica está configurada para llevar a cabo el procedimiento según la invención.
La invención se refiere también a un producto de programa informático que comprende partes de programa que, cuando se cargan en un ordenador, preferiblemente el control de turbina de una turbina eólica, están configuradas para llevar a cabo el procedimiento según la invención.
En primer lugar se explicarán algunos términos empleados en relación con la invención:
Por “parámetros de funcionamiento” se entienden valores reales medidos durante el funcionamiento de una turbina eólica o derivados de variables medidas y/o valores nominales determinados por el sistema de gestión del funcionamiento que reflejan el estado de funcionamiento actual de la turbina eólica y sus componentes.
Los “ parámetros de configuración” son datos sobre la propia turbina eólica, por ejemplo, datos técnicos clave o las designaciones de tipo de la turbina eólica o sus componentes.
A través de los “ Parámetros de seguridad” se puede definir un estado de funcionamiento admisible o una horquilla de funcionamiento admisible. Los parámetros de seguridad pueden comprender, por ejemplo, valores límite fijos o valores límite variables en función de los parámetros de funcionamiento y/o curvas características límite fijas o variables en función de los parámetros de funcionamiento.
Al alimentarse nuevos parámetros de seguridad al sistema de seguridad en forma de bloque de parámetros, que también presenta características de seguridad, se puede garantizar que solo los parámetros de seguridad adecuados para la respectiva turbina eólica sean adoptados por el sistema de seguridad y utilizados como base para la supervisión final. Esto se garantiza por el hecho de que la comprobación de al menos una de las características de seguridad requiere del cotejo con información de comprobación directamente disponible en la turbina eólica. En consecuencia, solo se adoptan realmente aquellos parámetros de seguridad para los que se ha establecido positivamente que están directamente previstos o que, al menos, son totalmente adecuados para la respectiva turbina eólica. Mediante la correspondiente comprobación de seguridad, la adopción de al menos un parámetro de seguridad del sistema de seguridad, que también puede significar una actualización de parámetros de seguridad previamente almacenados, puede ser realizada por cualquier usuario directamente en la propia turbina, por ejemplo, alimentando el bloque de parámetros a través de una interfaz adecuada. En principio, también es posible alimentar o actualizar parámetros de seguridad mediante mantenimiento a distancia o transmisión remota de datos. Por lo tanto, a diferencia del estado de la técnica, ya no es fundamentalmente necesario que las modificaciones de los rangos de funcionamiento especificados para la supervisión sean realizadas directamente en la propia turbina eólica por medio de un usuario especialmente cualificado. Debido a la gran importancia de los parámetros de seguridad para el funcionamiento y la seguridad de una turbina eólica, es preferible a este respecto que los parámetros de seguridad almacenados en el sistema de seguridad se modifiquen a través de una conexión de datos independiente de la utilizada para supervisar y controlar el funcionamiento de la turbina eólica a través del sistema de gestión del funcionamiento y/o a través de una interfaz de manejo especial. Por ejemplo, para cambiar los parámetros de seguridad puede preverse un portal web independiente del resto de la gestión operativa, o puede requerirse un software especial que solo esté disponible para un grupo de personas especialmente cualificadas. Esto evita que los parámetros de seguridad almacenados en el sistema de seguridad se modifiquen accidentalmente cuando en realidad solo se van a modificar los parámetros de funcionamiento del control operativo.
La información de comprobación a la que se recurre para la comprobación de al menos una de las características de seguridad puede ser información sobre el tipo de turbina y/o la configuración de turbina de la turbina eólica. La información sobre el tipo de turbina de una turbina eólica comprende habitualmente su designación de tipo (que es básicamente unívoca en lo que respecta al fabricante), la potencia nominal, el diámetro de rotor, la altura de la torre y/u otras propiedades que son idénticas para todas las turbinas eólicas del mismo tipo de turbina. La configuración de turbina puede utilizarse para especificar qué opciones o componentes están instalados en la correspondiente turbina eólica. Por ejemplo, las turbinas eólicas del mismo tipo de pueden estar equipados con componentes de diferentes proveedores, de modo que dos turbinas es transmisiones o controles de turbina. También es posible que solo una parte de las turbinas eólicas del mismo tipo estén equipadas con componentes opcionales como, por ejemplo, un sistema de deshielo para las palas del rotor. Estas características de configuración específicas de la turbina pueden ajustarse mediante los interruptores de hardware previstos a tal efecto en el sistema de gestión de funcionamiento. A este respecto, es preferible que al menos un parámetro de configuración pueda ajustarse a través de un correspondiente interruptor de hardware en la turbina eólica, lo que por regla general garantiza un alto nivel de seguridad de manipulación del correspondiente parámetro de configuración. Sin embargo, también es posible almacenarlo en el sistema de gestión de funcionamiento y/o en el sistema de seguridad durante la puesta en servicio. En ambos casos, los datos están disponibles como parámetros de configuración. Para comprobar una característica de seguridad sobre la base de los parámetros de configuración, se puede prever, por ejemplo, que la característica de seguridad comprenda datos con información acerca del tipo de turbina y su configuración reflejados en los parámetros de configuración y que la comprobación solo proporcione un resultado positivo si los datos de la característica de seguridad coinciden completamente con los correspondientes parámetros de configuración reales.
Otra característica de seguridad que deba comprobarse puede ser al menos una suma de comprobación, preferiblemente una suma de comprobación cíclica, un valor hash y/o una firma digital sobre los parámetros de seguridad, el bloque de parámetros y/o en cada caso partes de los mismos. Mediante correspondientes medidas, puede garantizarse que los parámetros de seguridad, el bloque de parámetros o en cada caso partes de los mismos se transmitan sin errores y/o no se manipulen. Los errores que se produzcan durante la transmisión pueden detectarse de forma fiable mediante una suma de comprobación y, en caso necesario, puede repetirse el proceso de transmisión. Preferiblemente, también se puede prever una comprobación de redundancia cíclica, que permita una corrección fiable de los errores de transmisión. Para aumentar la seguridad contra manipulaciones de parámetros de seguridad individuales o de todos ellos, se puede determinar un valor hash al menos para los parámetros de seguridad en cuestión, o la parte del bloque de parámetros que comprende estos parámetros de seguridad, que pueda ser comprobado por el sistema de seguridad. Como alternativa, se puede utilizar una firma digital o un cifrado. También es posible combinar los distintos mecanismos entre sí. Por ejemplo, primero se puede determinar un valor hash para un bloque de parámetros y, a continuación, se puede formar una suma de comprobación cíclica sobre el bloque de parámetros y el valor hash, de modo que después de que se hayan transmitido el bloque de parámetros y el valor hash, primero se puede realizar una comprobación de errores utilizando la suma de comprobación antes de comprobar a continuación el valor hash.
Alternativa o adicionalmente, como característica de seguridad adicional puede estar previsto un período de validez contenido en el bloque de parámetros. El periodo de validez puede utilizarse para evitar que el sistema de seguridad adopte parámetros de seguridad que aún no se han autorizado para su uso efectivo y que, por tanto, no tienen un periodo de validez, o parámetros de seguridad obsoletos con un periodo de validez caducado.
Alternativa o adicionalmente, el bloque de parámetros puede comprender como característica adicional de seguridad datos adecuados para el cotejo con las reglas de control aplicadas por el sistema de gestión de operaciones. Esto se cumple en particular si las reglas de control aplicadas por el sistema de gestión de funcionamiento están parametrizadas, por lo que dichos datos pueden estar configurados para su cotejo con los valores de parametrización de las reglas de control y/o las sumas de comprobación formadas a partir de los mismos. De este modo, puede comprobarse si los parámetros de seguridad contenidos en el bloque de parámetros son admisibles para el control aplicado momentáneamente sobre la base de los valores de parametrización por medio del sistema de gestión de funcionamiento. Además de los valores de parametrización realmente tenidos en cuenta en el control, también puede realizarse una correspondiente comparación sobre la base de datos de identificación o número de versión, dado el caso, previstos en el conjunto de valores de parametrización.
Preferiblemente, el bloque de parámetros contiene datos sobre el tiempo de funcionamiento máximo admisible con los parámetros de seguridad contenidos en el bloque de parámetros. Al definir el tiempo máximo durante el cual puede funcionar una turbina eólica con los parámetros de seguridad del bloque de parámetros, puede garantizarse, por ejemplo, que un funcionamiento de prueba con parámetros de seguridad modificados se interrumpa automáticamente una vez transcurrido el tiempo de funcionamiento especificado, ya que entonces los parámetros de seguridad en cuestión pierden su validez.
Es preferible que el bloque de parámetros contenga datos sobre el modo de funcionamiento para el que son válidos los parámetros de seguridad contenidos. En principio, esto permite utilizar los parámetros de seguridad de un bloque de parámetros para supervisar el funcionamiento de una turbina eólica solo si funciona en el modo de funcionamiento para el que está previsto el bloque de parámetros. De este modo se consigue que, por ejemplo, el funcionamiento en condiciones meteorológicas que hacen temer la formación de hielo en las palas del rotor se controle con los parámetros de seguridad adaptados a ello. A continuación, el sistema de seguridad se configura preferiblemente para utilizar el conjunto adecuado de parámetros de seguridad para un modo de funcionamiento concreto para la supervisión real.
El sistema de seguridad comprende preferiblemente parámetros de seguridad por defecto para el caso de que no se disponga de parámetros de seguridad válidos para el modo de funcionamiento momentáneo de la turbina eólica. Los parámetros de seguridad por defecto pueden agruparse en un bloque de parámetros por defecto
Los parámetros de seguridad por defecto pueden seleccionarse de forma tan conservadora que sea posible un funcionamiento seguro de la turbina eólica en el modo de funcionamiento momentáneo o en todos los modos de funcionamiento. También es posible que los parámetros de seguridad por defecto transfieran la turbina eólica a un estado de turbina segura, por ejemplo, el funcionamiento de giro sin potencia.
Preferiblemente, los parámetros de seguridad por defecto pueden estar firmemente integrados en el software operativo del sistema de seguridad para excluir de forma fiable la posibilidad de manipulación de los parámetros de seguridad por defecto. Sin embargo, también es posible en principio que estos puedan modificarse según el procedimiento según la invención. Preferiblemente, se prevén al menos dos bloques de parámetros de seguridad por defecto, en donde un primer bloque de parámetros de seguridad por defecto se aplica a todos los estados de funcionamiento de la turbina eólica en su configuración real, y un segundo bloque de parámetros de seguridad por defecto se aplica a todas las turbinas eólicas del mismo tipo, pero, dado el caso, de diferente configuración. La “configuración” comprende, en particular, datos relativos a la torre y las palas de rotor de la turbina eólica, por ejemplo, la altura de la torre y la longitud de las palas de rotor. El segundo bloque de parámetros de seguridad por defecto, que preferiblemente se integra de forma inalterable en el software operativo del sistema de seguridad, garantiza un funcionamiento mínimo seguro de la turbina eólica, independientemente de su configuración final. En cambio, el primer bloque de parámetros de seguridad por defecto puede tener en cuenta la configuración real de la turbina eólica y ser fundamentalmente variable. Si es necesario recurrir a parámetros de seguridad por defecto porque no se dispone de parámetros de seguridad válidos, el funcionamiento se mantiene siempre con los parámetros de seguridad por defecto del primer bloque de parámetros de seguridad por defecto y, solo si estos no son válidos -por ejemplo, porque están previstos para una configuración diferente o están dañados-, es posible recurrir a los parámetros de seguridad por defecto del segundo bloque de parámetros de seguridad por defecto. Esto garantiza un funcionamiento seguro de la turbina eólica si, en contra de lo esperado, el primer bloque de parámetros de seguridad por defecto no es admisible.
Aunque dos características de seguridad ya son suficientemente seguras, es preferible que el bloque de parámetros comprenda al menos tres, preferiblemente al menos cuatro características de seguridad diferentes. Cada elemento de seguridad adicional aumenta la seguridad contra errores y manipulaciones.
Es particularmente preferible que al menos una de las características de seguridad se refiera a al menos un parámetro de configuración de la turbina eólica. En este caso, es preferible que una de las características de seguridad adicionales se refiera al menos a una parte de los parámetros de seguridad. Por un lado, de este modo se garantiza que los parámetros de seguridad solo se modifiquen realmente si el bloque de parámetros está previsto realmente para la turbina eólica y, por otro lado -en función de la(s) característica(s) de seguridad utilizada(s), véase más arriba­ , se garantiza que los parámetros de seguridad que se van a adoptar no estén manipulados, se transmitan sin errores y/o sean admisibles para la supervisión de la turbina eólica. La característica de seguridad adicional mencionada también puede referirse al bloque de parámetros en su totalidad o a partes del mismo, siempre que se incluyan los parámetros de seguridad al menos parcialmente.
Los parámetros de seguridad pueden comprender, por ejemplo, una velocidad máxima para evitar un exceso de velocidad o un valor límite para las vibraciones máximas admisibles. Un bloque de parámetros puede incluir, por ejemplo, de 5 a 60 parámetros de seguridad.
La transferencia de la turbina eólica a un estado de funcionamiento seguro puede ser, en particular, la parada de la turbina o la transferencia a un modo de giro sin potencia.
Es posible que diferentes bloques de parámetros para diferentes modos de funcionamiento y/o uno o más conjuntos de parámetros por defecto se agrupen en un conjunto de bloques de parámetros. En este caso, puede ser suficiente si la comprobación de las características de seguridad según la invención se realiza unitariamente para todo el conjunto de bloques de parámetros y no individualmente para cada bloque de parámetros contenido en el conjunto de bloques de parámetros.
La agrupación de varios bloques de parámetros, dado el caso incluyendo uno o varios bloques de parámetros de seguridad por defecto en un conjunto de bloques de parámetros, es especialmente ventajosa si los bloques de parámetros agrupados de esta manera son en cada caso para diferentes modos de funcionamiento de la turbina eólica o presentan en cada caso solo una validez y/o duración de funcionamiento breves. Para ello, el sistema de seguridad puede presentar una memoria para almacenar varios bloques de parámetros, que puede llenarse mediante un juego de bloques de parámetros o mediante la transmisión secuencial de varios bloques de parámetros, y puede estar diseñado para llevar a cabo la supervisión de seguridad sobre la base de los parámetros de seguridad de un bloque de parámetros válido en cada caso en función del modo de funcionamiento de la turbina eólica. Lo mismo se cumple, por supuesto, cuando el tiempo de validez y/o funcionamiento de un bloque de parámetros ha expirado. En este caso, el sistema de seguridad, de forma comparable al recurso ya explicado a los parámetros de seguridad por defecto, puede recurrir a los parámetros de seguridad de otro bloque de parámetros que todavía sea válido y/o esté previsto para el modo de funcionamiento momentáneo.
Para una explicación de la turbina eólica según la invención y del producto de programa informático según la invención, se remite a lo expuesto anteriormente.
La invención se describe ahora a modo de ejemplo a partir de una realización preferida y haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:
la Figura 1: una representación esquemática de una turbina eólica configurada para llevar a cabo el procedimiento según la invención;
la Figura 2: una representación esquemática de la alimentación de un bloque de parámetros al sistema de seguridad de la turbina eólica según la figura 1; y
la Figura 3: una representación esquemática de la utilización de un bloque de parámetros por parte del sistema de seguridad de la turbina eólica según la figura 1.
La figura 1 muestra esquemáticamente una turbina eólica 10 configurada para llevar a cabo el procedimiento según la invención.
La turbina eólica 10 comprende, para la conversión de la energía eólica en energía eléctrica, un rotor 13 fijado a una góndola 12 montada de forma giratoria en una torre 11, con dos o tres palas 14 de rotor ajustables en cuanto a su ángulo de pala. El rotor 13 acciona un generador 15, dado el caso, con la interposición de una transmisión. La potencia eléctrica procedente del generador 15 se convierte, al menos parcialmente, a través de un convertidor 16 y un transformador 17 para alimentarse a una red 18 de alta o media tensión. La conversión se realiza de forma que la potencia eléctrica cumpla los requisitos de la red 17 de alta o media tensión en cuanto a amplitud de tensión, frecuencia y desfase.
Para controlar la turbina eólica 10 se prevé un sistema 20 de gestión de funcionamiento que está conectado a los componentes individuales de la turbina eólica 10 y a diversos sensores a través de líneas de control no mostradas. El sistema 20 de gestión de funcionamiento puede actuar sobre los componentes de la turbina eólica 10 para hacer funcionar la turbina eólica 10 en un punto de funcionamiento deseado y para suministrar energía eléctrica según los requisitos de la red 18. El sistema 20 de gestión de funcionamiento controla la turbina eólica 10 basándose en los valores de medición recogidos a través de los sensores y los valores nominales calculados o especificados, que se agrupan para formar valores característicos 24 de funcionamiento (véanse las figuras 2, 3), utilizando reglas de control parametrizadas cuyos valores de parametrización variables pueden agruparse en un conjunto de parámetros. El sistema 20 de gestión de funcionamiento dispone de una unidad 21 de comunicación que está conectada a Internet 40.
También está conectado a Internet 40 un servidor 41 con una base 42 de datos. El servidor 41 y el sistema 20 de gestión de funcionamiento están configurados para actualizar un conjunto de parámetros utilizado por el sistema 20 de gestión de funcionamiento de manera conocida a través un nuevo conjunto de parámetros almacenado en la base 42 de datos. Las señales de control, por ejemplo, del operador de la red, también pueden llegar al sistema 20 de gestión de funcionamiento a través de Internet 40.
La turbina eólica 10 comprende además un sistema 30 de seguridad para supervisar la turbina eólica 10 sobre la base de valores característicos de funcionamiento proporcionados a través del sistema 20 de gestión de funcionamiento, directamente derivados de los sensores del sistema 20 de gestión de funcionamiento y/o determinados por sensores previstos independientemente para el sistema 30 de seguridad. Los valores característicos de funcionamiento pueden ser valores medidos y/o valores nominales determinados por el sistema 20 de gestión de funcionamiento o que deben ser tomados en consideración.
El sistema 30 de seguridad está configurado para transferir la turbina eólica 10 de forma completamente independiente del sistema 20 de gestión de funcionamiento y, por lo tanto, por ejemplo, en caso de fallo completo del sistema 20 de gestión de funcionamiento, a un estado de turbina segura si los valores característicos de funcionamiento críticos para la seguridad violan los parámetros de seguridad almacenados en el sistema 30 de seguridad. En el ejemplo de realización mostrado, la turbina eólica 10 en tal caso se apaga.
Los parámetros de seguridad mencionados pueden actualizarse a través de Internet 40 según el procedimiento según la invención descrito a continuación.
Como se muestra esquemáticamente en la figura 2, sesenta parámetros 51 de seguridad junto con diversas características 52.1, 52.2, 52.3, 52.4, 52.5 de seguridad se agrupan en un bloque 50 de parámetros y se almacenan en la base 42 de datos.
La característica 52.1 de seguridad es información sobre el tipo y la configuración de la turbina eólica 10 para la que está previsto el bloque 50 de parámetros o los parámetros 51 de seguridad contenidos en el mismo. Como característica 52.2 de seguridad se especifica un tiempo de funcionamiento máximo admisible para el bloque 50 de parámetros por medio del cual se puede garantizar que los parámetros 51 de seguridad contenidos en el bloque 50 de parámetros no se utilicen durante más tiem
Los datos del bloque 50 de parámetros que no pertenecen a los parámetros 51 de seguridad (es decir, que comprenden, por ejemplo, las características 52.1 y 52.2 de seguridad), así como una parte de los parámetros 51 de seguridad, se cifran (característica 52.3 de seguridad), mientras que sobre la parte restante de los parámetros 51 de seguridad se forma un valor hash (característica 52.4 de seguridad). También se forma una suma de comprobación adecuada para la comprobación de redundancia cíclica (característica 52.5 de seguridad) sobre todo el bloque 50 de parámetros.
En caso necesario, el bloque 50 de parámetros puede transmitirse desde el servidor 41 a través de Internet 40 a la unidad 21 de comunicación del sistema 20 de gestión de funcionamiento, que, en el ejemplo de realización ilustrado, es un sistema distribuido en cada vaso con un control principal 22 parametrizado y un control 23 de ángulo de pala que controlan la turbina eólica 10 sobre la base de valores característicos 24 de funcionamiento utilizando reglas predeterminadas.
Desde la unidad 21 de comunicación, el bloque 50 de parámetros se transmite al sistema 30 de seguridad, que dispone de una zona 31 de memoria para los bloques 50 de parámetros recibidos. A este respecto, es posible transmitir un único bloque 50 de parámetros al sistema 30 de seguridad. Sin embargo, también es posible combinar agrupar bloques 50 de parámetros en un conjunto de bloques de parámetros y transmitir solo este. A este respecto, es posible que al menos una parte de las características de seguridad descritas como, por ejemplo, la suma 52.5 de comprobación, no se determinen individualmente para cada bloque 50 de parámetros de un conjunto de bloques de parámetros, sino solo para el conjunto de bloques de parámetros en su totalidad.
A este respecto, en el ejemplo de realización mostrado, algunas de las características 52 de seguridad del bloque 50 de parámetros ya están comprobadas por la unidad 21 de comunicación. Así, con ayuda de la suma de comprobación 52.5, se comprueba si la transmisión de datos se ha realizado sin errores y, en caso contrario y si esto es posible, se realiza una corrección de los datos mediante una comprobación de redundancia cíclica. A continuación, se comprueba si los datos encriptados 52.3 pueden desencriptarse y se realiza una comprobación del valor hash 52.4. El bloque 50 de parámetros (descifrado) no se alimenta a la zona 31 de memoria del sistema 30 de seguridad hasta que no se han realizado correctamente estas comprobaciones. Alternativamente, las comprobaciones descritas anteriormente también pueden ser llevadas a cabo directamente por el sistema 30 de seguridad, en donde la unidad 21 de comunicación simplemente reenvía el bloque 50 de parámetros al sistema de seguridad tal y como lo ha recibido y las comprobaciones de suma de comprobación, valor hash y encriptación se llevan a cabo en él.
A continuación, el sistema 30 de seguridad comprueba si la información 52.1 contenida en el bloque 50 de parámetros recibido sobre el tipo y la configuración de la turbina eólica 10 coincide con los parámetros de configuración correspondientes almacenados en la memoria del control principal 22 del sistema 20 de gestión de funcionamiento, con lo que los parámetros de configuración como información 24.1 de comprobación. Alternativamente, parte de la información 24.1 de comprobación necesaria para esta comparación también puede establecerse mediante elementos 25 de conmutación, como se muestra en la figura 3.
Además, el sistema 30 de seguridad comprueba aún si el bloque 50 de parámetros cargado es básicamente válido en función del periodo 52.2 de validez.
51 una de las comprobaciones explicadas anteriormente ha sido negativa, el bloque 50 de parámetros recibido se marca como no válido y, dado el caso, se borra de la zona 31 de memoria. Dependiendo de cuál de las comprobaciones anteriores sea negativa, el bloque 50 de parámetros de la zona 31 de memoria puede someterse de nuevo a las comprobaciones en cuestión en un momento posterior, donde entonces, dado el caso, se identifique como válido. En particular, si la comprobación negativa no indica un resultado diferente en el futuro, el bloque 50 de parámetros también puede descartarse inmediatamente.
Si todas las comprobaciones resultan positivas, el bloque 50 de parámetros permanece en la zona 31 de memoria del sistema 30 de seguridad y puede utilizarse para la supervisión real de la turbina eólica 10.
Además de la zona 31 de memoria para bloques 50 de parámetros recibidos, el sistema 30 de seguridad también comprende una zona 34, 34' de memoria para bloques 50' de parámetros por defecto, en donde en una parte de la zona 34 de memoria se almacenan bloques 50' de parámetros por defecto no modificables, que se compilan en el software de control, por ejemplo, mientras que los bloques 50' de parámetros por defecto en la otra parte de la zona 34' de memoria pueden actualizarse de forma análoga al procedimiento descrito para actualizar los bloques 50 de parámetros en la zona 31 de memoria.
Uno de los bloques 50' de parámetros por defecto puede ser un bloque de parámetros por defecto universal válido para todos los modos de funcionamiento de la turbina eólica y en todo momento. Debido a su validez general, este bloque de parámetros por defecto universal puede compilarse permanentemente en el software de control y no tiene que someterse posteriormente a ninguna otra comprobación de seguridad. El bloque universal de parámetros por defecto puede incluso definir un estado de turbina segura en particular un funcionamiento de parada o de giro seguro de la turbina eólica, independientemente del t
La figura 3 ilustra un uso final de los bloques 50 de parámetros y de los bloques 50' de parámetros por defecto para la supervisión de la turbina eólica 10. En principio, el uso de los bloques 50 de parámetros y de los bloques 50' de parámetros por defecto es completamente análogo a este respecto, por lo que las siguientes explicaciones sobre el uso de un bloque 50' de parámetros por defecto también se aplican a los bloques 50 de parámetros cargados, aunque con la condición de que la supervisión solo puede llevarse a cabo utilizando un bloque 50 de parámetros cargado si también existe un conjunto de parámetros por defecto válido para el modo de funcionamiento activo de la turbina eólica 10. El conjunto de parámetros por defecto válido puede ser, en particular, un conjunto de parámetros por defecto universal.
En la variante de realización mostrada en la figura 3, la mayoría de las características 52.1-52.5 de seguridad, incluidas las ya comprobadas en relación con la transmisión mostrada en la figura 2, se vuelven a comprobar. Esta comprobación, a veces repetida, de las características de seguridad aumenta aún más la fiabilidad del sistema 30 de seguridad.
En la figura 3, el control principal 22 dispone de elementos 25 de conmutación con los que se especifica la configuración de la turbina eólica 10, cuyo tipo se almacena como un valor característico 24 de funcionamiento. En el ejemplo de realización mostrado, los elementos 25 de conmutación se utilizan, por ejemplo, para introducir un código que refleje los tipos de torre 11, palas 14 de rotor, generador 15, convertidor 16 y/u otros componentes instalados en la turbina eólica 10. Ventajosamente, los elementos de conmutación están configurados de tal manera que permiten una codificación unívoca de la configuración de la turbina. Sin embargo, también es posible, por supuesto, que los correspondientes datos se almacenen como parte directa de los parámetros 24.1 de configuración, con lo que puede prescindirse de los elementos 25 de conmutación. Los elementos 25 de conmutación están dispuestos directamente en la turbina eólica 10. Al establecer la codificación descrita directamente en el emplazamiento de la turbina eólica 10, se garantiza que no se adopten bloques 50 de parámetros incorrectos o manipulados deliberadamente, ya que estos no se ajustarán, por lo general, a la configuración de la turbina eólica especificada mediante la codificación.
Como alternativa a los interruptores giratorios mostrados en la figura 3, el elemento 25 de conmutación también puede comprender interruptores DIP, por ejemplo, interruptores DIP de 32 bits, a los que pueden accederse fácilmente.
El control principal 22 del sistema 20 de gestión de funcionamiento proporciona al sistema 30 de seguridad el modo de funcionamiento momentáneo de la turbina eólica 10 en forma de un valor característico 24.2 de funcionamiento. Sobre la base de este código 24.2, el sistema 20 de gestión de funcionamiento comprueba primero si un bloque 50 de parámetros válido para este modo de funcionamiento está presente en la zona 31 de memoria. Si no es así, se determina el bloque 50' de parámetros por defecto válido para el modo de funcionamiento, en donde también en este caso se realiza primero una búsqueda en la zona 34' de memoria de bloques 50' de parámetros por defecto válidos antes de que se acceda a los bloques 50' de parámetros por defecto y, en última instancia, dado el caso, a un conjunto de parámetros por defecto universal en la zona 34 de memoria.
Los bloques 50' de parámetros por defecto también se utilizan (en el orden especificado) si en la zona 31 de memoria se encuentra un bloque 50 de parámetros que es básicamente adecuado para el modo de funcionamiento momentáneo, pero para el que no se pueden completar positivamente todas las comprobaciones descritas a continuación. Lo mismo se cumple para la transición de bloques 50' de parámetros por defecto de la zona 34' de memoria y bloques 50' de parámetros por defecto de la zona 34 de memoria. Si no se encuentra ningún bloque 50 de parámetros válido o ningún bloque 50' de parámetros por defecto para el modo de funcionamiento momentáneo, la turbina eólica 10 se apaga inmediatamente o se transfiere a un estado seguro. Esto último puede lograrse, en particular, recurriendo a un conjunto de parámetros universales por defecto.
Antes de utilizar un bloque 50 de parámetros o un bloque 50' de parámetros por defecto identificado en principio a través del modo 24.2 de funcionamiento, el sistema 30 de seguridad compara a través de módulos 32 de comparación los parámetros 24.1 de configuración y, dado el caso, otra información general 24.3 sobre el modo de funcionamiento momentáneo, así como la codificación de la configuración de la turbina asignada a través de los elementos 25 de conmutación con las correspondientes características 52 de seguridad en el bloque 50 de parámetros o el bloque 50' de parámetros por defecto. Solo si todas las comprobaciones se completan positivamente, el bloque 50 de parámetros comprobado o el bloque 50' de parámetros por defecto se utiliza para supervisar la turbina eólica 10. Si no es así, en lugar del bloque 50 de parámetros comprobado o bloque 50' de parámetros por defecto, se comprueba otro bloque 50 de parámetros o bloque 50' de parámetros por defecto que básicamente entre en consideración en el orden especificado anteriormente hasta que se encuentre un bloque 50 de parámetros o bloque 50' de parámetros por defecto válido. Si no se encuentra ningún bloque 50 de parámetros válido o ningún bloque 50' de parámetros por defecto, la turbina eólica 10 se apaga o se transfiere a un estado seguro. En particular, puede recurrirse para ello a un conjunto de parámetros universales por defecto que definan el estado deseado de la turbina.
Se comprueba a intervalos regulares la validez del bloque 50 de parámetros o del bloque de parámetros por defecto 50' utilizado momentáneamente para la supervisión, a fin de poder detectar, por ejemplo, un vencimiento del tiempo de funcionamiento máximo permitido. En este caso el sistema 30 de seguridad determinará un bloque 50 de parámetros válido o un bloque 50' de paráme
La supervisión real del funcionamiento de la turbina eólica 10 se lleva a cabo esencialmente como se conoce en el estado de la técnica, por lo que solo es necesario describirla brevemente a continuación.
Tanto en el control principal 22 como en el control del ángulo 23 de las palas hay módulos 26 de cálculo, que determinan un valor de comprobación a partir de partes predefinidas de los valores 24 característicos de funcionamiento presentes en cada caso en los controles y que se transmite al sistema 30 de seguridad. En él, el valor de comprobación se compara con los parámetros 51 de seguridad contenidos en el bloque 50 de parámetros actual en cada caso. Si el valor de comprobación se sitúa fuera del rango especificado por los parámetros 51 de seguridad, el sistema 30 de seguridad activa una parada de emergencia de la turbina eólica.
Además de los valores de comprobación suministrados por el control principal 22 y el control 23 del ángulo de las palas, el sistema 30 de seguridad también supervisa de la misma manera los valores medidos directamente, por ejemplo, en cuanto a la velocidad del rotor 13 o las vibraciones en la góndola 12, y apaga la turbina eólica 10 o la transfiere a un modo de giro seguro si estos valores se salen de un rango de funcionamiento especificado por medio de parámetros 51 de seguridad del bloque 50, 50' de parámetros en cada caso actual. A estos valores, que se miden de forma totalmente independiente del sistema 20 de gestión de funcionamiento, se les deben imponer exigencias especialmente elevadas en cuanto a la ausencia de errores de los valores medidos, por lo que es preferible recurrir a sensores y electrónica de evaluación especialmente fiables para estos valores medidos.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para el funcionamiento de una turbina eólica (10) que comprende un sistema (20) de gestión de funcionamiento para controlar la turbina eólica según reglas predefinidas y un sistema (30) de seguridad, independiente del sistema (20) de gestión de funcionamiento, para supervisar la turbina eólica (10) sobre la base de valores característicos (24) de funcionamiento, en donde el sistema (30) de seguridad transfiere la turbina eólica (10) a un estado de turbina segura independientemente del sistema (20) de gestión de funcionamiento si valores característicos (24) de funcionamiento críticos para la seguridad violan parámetros (51) de seguridad almacenados en el sistema (30) de seguridad,
caracterizado por que
para modificar al menos un parámetro (51) de seguridad almacenado en el sistema (30) de seguridad, se alimenta al sistema (30) de seguridad un bloque (50) de parámetros que comprende el al menos un parámetro (51) de seguridad y al menos dos características (52) de seguridad, y este solo es adoptado por el sistema (30) de seguridad para la supervisión tras la comprobación positiva de todas las características (52) de seguridad, en donde la comprobación de al menos una de las características (52) de seguridad exige el cotejo con información (24.1,25) de comprobación directamente disponible en la turbina eólica (10).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por que
la información (24.1,25) de comprobación comprende al menos un parámetro de configuración, en donde al menos otra característica de seguridad está relacionada al menos en parte con los parámetros (51) de seguridad.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
una característica (52) de seguridad es al menos una suma (52.5) de comprobación, preferiblemente una comprobación de redundancia cíclica, un valor hash (52.4) y/o una firma digital o cifrado (52.3) sobre los parámetros (51) de seguridad, el bloque (50) de parámetros y/o en cada caso partes de los mismos.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
una característica (52) de seguridad es un período (52.2) de validez contenido en el bloque (50) de parámetros.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
una característica (52) de seguridad para el cotejo con las reglas de control aplicadas por el sistema (20) de gestión de funcionamiento son datos adecuados, en donde las reglas de control están preferiblemente parametrizadas y los datos están configurados para el cotejo con los valores de parametrización de las reglas de control y/o las sumas de comprobación formadas a partir de los mismos.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el bloque (50) de parámetros contiene información sobre el tiempo de funcionamiento máximo admisible con los parámetros (51) de seguridad contenidos en el mismo.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el bloque (50) de parámetros comprende información sobre el estado (24.3) de funcionamiento para el que son válidos los parámetros de seguridad contenidos y el sistema (30) de seguridad aplica los parámetros (51) de seguridad previstos para el estado de funcionamiento en cada caso actual de la turbina eólica (1).
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el sistema de seguridad comprende un bloque (50') de parámetros por defecto o parámetros (51') de seguridad por defecto para el caso de que no se disponga de ningún bloque (50) de parámetros válido o de ningún parámetro (51) de seguridad válido para el estado de funcionamiento actual de la turbina eólica (10).
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el sistema de seguridad dispone de una memoria para almacenar varios bloques (50) de parámetros y está configurado para llevar a cabo la supervisión de seguridad sobre la base de los parámetros (51) de seguridad de un bloque (50) de parámetros válido en cada caso en función del modo de funcionamiento de la turbina eólica (10).
10. Procedimiento según una de las reiv
caracterizado por que
los parámetros (50) de seguridad comprenden una velocidad máxima para evitar un exceso de velocidad o un valor límite para las vibraciones máximas admisibles.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
un bloque (50) de parámetros comprende de 5 a 60 parámetros de seguridad.
12. Turbina eólica (10) que comprende un rotor (13) con varias palas (14) de rotor ajustables en cuanto al ángulo de pala, que está dispuesto de forma giratoria sobre una góndola (12) dispuesta de forma giratoria sobre una torre (11) y está conectado a un generador (15) dispuesto en la góndola (12) para convertir la energía eólica que actúa sobre el rotor (13) en energía eléctrica, un sistema (20) de gestión de funcionamiento para controlar la turbina eólica (10) según reglas predefinidas y un sistema (30) de seguridad, independiente del sistema (20) de gestión de funcionamiento, para supervisar la turbina eólica (10) sobre la base de valores característicos de funcionamiento, en donde el sistema (30) de seguridad está configurado para transferir la turbina eólica (10) a un estado de turbina segura independientemente del sistema (20) de gestión de funcionamiento si valores característicos de funcionamiento críticos para la seguridad violan parámetros de seguridad almacenados en el sistema (30) de seguridad,
caracterizada por que
la turbina eólica (10) está configurada para llevar a cabo el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11.
13. Producto de programa informático que comprende partes de programa que, cuando se cargan en un ordenador, preferiblemente el control (20) de turbina de una turbina eólica (1), están diseñadas para llevar a cabo el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11.
ES19723359T 2018-05-07 2019-05-07 Procedimiento para el funcionamiento de una turbina eólica, turbina eólica y producto de programa informático Active ES2951832T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018003745.3A DE102018003745A1 (de) 2018-05-07 2018-05-07 Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage, Windenergieanlage und Computerprogrammprodukt
PCT/EP2019/061677 WO2019215147A1 (de) 2018-05-07 2019-05-07 Verfahren zum betrieb einer windenergieanlage, windenergieanlage und computerprogrammprodukt

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2951832T3 true ES2951832T3 (es) 2023-10-25

Family

ID=66484028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19723359T Active ES2951832T3 (es) 2018-05-07 2019-05-07 Procedimiento para el funcionamiento de una turbina eólica, turbina eólica y producto de programa informático

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11859594B2 (es)
EP (1) EP3791063B1 (es)
CN (1) CN112424471B (es)
DE (1) DE102018003745A1 (es)
ES (1) ES2951832T3 (es)
PL (1) PL3791063T3 (es)
WO (1) WO2019215147A1 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3589835B1 (en) * 2017-03-01 2020-11-04 Vestas Wind Systems A/S Performance monitoring of a multi-rotor wind turbine system
US12135010B2 (en) 2019-08-02 2024-11-05 Vestas Wind Systems A/S Providing safety configuration parameters for a wind turbine
DE102022120945A1 (de) 2022-08-18 2024-02-29 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Einstellen einer Windenergieanlage
DE102024119348A1 (de) * 2024-07-08 2026-01-08 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitssteuerung und Verfahren zur Herstellung einer Sicherheitssteuerung

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7318154B2 (en) * 2003-09-29 2008-01-08 General Electric Company Various methods and apparatuses to provide remote access to a wind turbine generator system
US20050229004A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-13 Callaghan David M Digital rights management system and method
DE102005053185A1 (de) * 2005-11-04 2007-05-10 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Übertragen von Daten an eine Windenergieanlage und Windenergieanlage selbst
DE102006034251B8 (de) * 2006-07-21 2014-08-21 Senvion Se Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
DE102009037224A1 (de) * 2009-08-12 2011-02-17 Repower Systems Ag Verfahren und Vorrichtung zur Zugriffsregelung auf Anlagensteuerungen von Windenergieanlagen
US9140239B2 (en) * 2009-12-15 2015-09-22 Vestas Wind Sytems A/S Wind power plant controller for avoiding common cause shutdown
GB2476506A (en) * 2009-12-23 2011-06-29 Vestas Wind Sys As Method And Apparatus Protecting Wind Turbines From Low Cycle Fatigue Damage
DK177434B1 (en) * 2010-06-18 2013-05-21 Vestas Wind Sys As Method for controlling a wind turbine
DE102010033229A1 (de) 2010-08-03 2012-02-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und System zur manipulationssicheren Übertragung von Steuerdaten
DE102010062908B4 (de) 2010-12-13 2012-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Parametrisieren eines Gerätes, parametrisierbares Gerät und Parametrisierungsvorrlchtung
US8240991B2 (en) * 2011-06-23 2012-08-14 General Electric Company Method and system for operating a wind turbine
DE102012204446A1 (de) * 2012-03-20 2013-09-26 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Konfigurieren einer Windenergieanlage, sowie Windenergieanlage
US9291154B2 (en) * 2012-07-18 2016-03-22 General Electric Company Methods and systems for use in monitoring a tachometer
WO2016023560A1 (en) * 2014-08-15 2016-02-18 Vestas Wind Systems A/S Control of a wind turbine with a fault condition
DE102015200209A1 (de) 2015-01-09 2016-07-14 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Autorisieren für Steuerzugriffe auf Windenergieanlagen sowie Schnittstelle von Windenergieanlagen und Zertifizierungsstelle
JP2016174243A (ja) * 2015-03-16 2016-09-29 カルソニックカンセイ株式会社 通信システム
DE102015112040A1 (de) 2015-07-23 2017-01-26 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verfahren und System zur Firmware-Aktualisierung einer Steuereinrichtung zur Prozesssteuerung
EP3616292B1 (en) * 2017-04-28 2022-06-01 General Electric Company Method and system for enhancing electrical power production by a power generation system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3791063B1 (de) 2023-06-21
PL3791063T3 (pl) 2023-08-21
DE102018003745A1 (de) 2019-11-07
CN112424471A (zh) 2021-02-26
US20210071639A1 (en) 2021-03-11
WO2019215147A1 (de) 2019-11-14
CN112424471B (zh) 2024-05-10
EP3791063A1 (de) 2021-03-17
EP3791063C0 (de) 2023-06-21
US11859594B2 (en) 2024-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2951832T3 (es) Procedimiento para el funcionamiento de una turbina eólica, turbina eólica y producto de programa informático
ES2681796T3 (es) Sistema y procedimiento para adquisición de datos de eventos de disparo y turbina eólica que incorpora los mismos
ES2833398T3 (es) Sistema y procedimiento para monitorizar y controlar turbinas eólicas dentro de un parque eólico
ES2633605T3 (es) Procedimiento para la configuración de una instalación de energía eólica, así como instalación de energía eólica
ES2844277T3 (es) Sistema y procedimiento para gestionar turbinas eólicas
ES2628058T3 (es) Procedimiento de optimización de la operación de una turbina eólica
ES2857736T3 (es) Método y sistema para controlar una turbina eólica para gestionar vibraciones de pala en el sentido del borde
ES2535316T3 (es) Sistema y procedimiento de gestión de turbinas eólicas y diagnostico mejorado
DK177717B1 (da) Fremgangsmåder og apparat til detektering af is på vinger
ES2731264T3 (es) Procedimiento y sistema para la vigilancia del ajuste de una pala individual de una instalación de energía eólica
ES2762519T3 (es) Control de un aerogenerador con una condición de fallo
ES2655262T3 (es) Sistema y procedimiento para monitorizar movimientos y vibraciones de estructuras en movimiento
DK2932094T3 (en) Wind energy system sensor calibration system and method
ES2924494T3 (es) Sistema de diagnóstico, sistema de aerogenerador, método para uso en un aerogenerador y producto de programa informático
ES3015700T3 (en) System and method for monitoring wear on a gearbox of a wind turbine
ES2616076T3 (es) Procedimiento para la gestión de claves segura frente a manipulaciones
ES2374848T3 (es) Procedimiento para el funcionamiento de una instalación de energía eólica.
CN104411968A (zh) 用于风力涡轮机的控制系统
ES2920891T3 (es) Método y sistema de operación de un parque eólico
ES2990024T3 (es) Suministro de parámetros de configuración de seguridad para un aerogenerador
ES2602617T5 (es) Procedimiento y dispositivo para la medición de un aerogenerador
ES2967071T3 (es) Sistema y procedimiento para evitar daños catastróficos en el tren de potencia de una turbina eólica
ES2986121T3 (es) Procedimiento para controlar una instalación de energía eólica
ES2764141T3 (es) Procedimiento para la puesta en funcionamiento de una instalación de energía eólica, instalación de energía eólica y producto de programa de ordenador
Redaelli et al. LHC collimator controls for a safe LHC operation