ES2956466T3 - Dispositivo de control y método para controlar una turbina eólica - Google Patents

Dispositivo de control y método para controlar una turbina eólica Download PDF

Info

Publication number
ES2956466T3
ES2956466T3 ES20780943T ES20780943T ES2956466T3 ES 2956466 T3 ES2956466 T3 ES 2956466T3 ES 20780943 T ES20780943 T ES 20780943T ES 20780943 T ES20780943 T ES 20780943T ES 2956466 T3 ES2956466 T3 ES 2956466T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
blade
wind turbine
rotor
control device
actuator
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
ES20780943T
Other languages
English (en)
Inventor
Anders Vangsgaard Nielsen
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 ES2956466T3 publication Critical patent/ES2956466T3/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
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • 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
    • F03D7/0276—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor controlling rotor speed, e.g. variable speed
    • 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
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0232—Adjusting aerodynamic properties of the blades with flaps or slats
    • 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
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • 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
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/101—Purpose of the control system to control rotational speed (n)
    • 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
    • F05B2270/304—Spool rotational speed
    • 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
    • F05B2270/328—Blade pitch angle
    • 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

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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Dispositivo de control y método para controlar una turbina eólica Se describe un dispositivo de control configurado para controlar una turbina eólica (1), comprendiendo la turbina eólica (1) un rotor (4) que puede girar alrededor de un eje de rotación (8), en el que el rotor (4) tiene al menos una pala (6), comprendiendo la pala (6) al menos un miembro adicional que es accionado por un actuador de compensación correspondiente para alterar las propiedades aerodinámicas de la pala (6) y un actuador de paso para alterar el ángulo de paso de la pala (6). El dispositivo de control está configurado para determinar un modo de ralentí o un modo autosostenible del aerogenerador (1); para controlar el actuador de paso para establecer un ángulo de paso predeterminado de la pala (6), si se determina el modo de ralentí o el modo autosostenible; y provocar una velocidad de rotación objetivo del rotor (4) controlando de forma variable el actuador de compensación de la pala (6), si se determina el modo de ralentí o el modo autosostenible. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de control y método para controlar una turbina eólica
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de control y a un método para controlar una turbina eólica.
Cuando una turbina eólica no está produciendo energía para la red, la turbina eólica normalmente se dispone en desconexión, es decir, un estado de desconexión en donde un rotor gira a una velocidad de rotación controlada y se genera energía para alimentar solamente la turbina (turbina autónoma, Self-Sustained Turbine - SST), o completamente en un modo de parada (sin rotación del rotor). Estos modos también se denominan modos fuera de red.
En general, garantizar una turbina eólica estable y segura en situaciones fuera de red y/o eventos de fallo de turbina está resultando cada vez más importante, ya que las turbinas eólicas marinas se instalarán más lejos de la costa, en donde el acceso a la turbina eólica es reducido y/o muy costoso debido al precio de las embarcaciones de mantenimiento en alta mar. Esto hace que sea importante que la turbina eólica sola pueda conservar y mantener un estado estable y seguro fuera de red.
El documento EP 2146095 A2 describe un método para controlar una turbina eólica, en donde se usa continuamente una estrategia de paso normal para controlar la velocidad de rotación en situaciones diferentes de la producción de energía normal para la red, es decir, en situaciones fuera de red en donde la velocidad de rotación se controla para cargar una fuente de energía de accionamiento de paso de respaldo (p. ej., una batería). Sin embargo, cambiar el ángulo de paso en la estrategia de paso podría inducir tensión en el sistema, dando como resultado la rotura y el desgaste tanto de accionadores de paso como de cojinetes de paso. CN 109441 722 A, US 2016/377057 A1 y EP 3 076 011 A1 son publicaciones de antecedentes de la técnica adicionales.
Sumario de la invención
Puede existir una necesidad de un dispositivo de control y un método para controlar una turbina eólica que permitan, en el modo de desconexión o en el modo SST, un control mejorado de la velocidad de rotación del rotor para garantizar que las cargas, el desgaste, las roturas, la producción de energía y la estabilidad estructural se mantengan dentro de la capacidad de diseño estructural de la turbina eólica. Esta necesidad puede ser satisfecha por el objeto según las reivindicaciones independientes. La presente invención se elabora además tal y como se expone en las reivindicaciones dependientes.
Según un primer aspecto de la invención, un dispositivo de control está configurado para controlar una turbina eólica, comprendiendo la turbina eólica un rotor que puede rotar alrededor de un eje de rotación, en donde el rotor tiene al menos una pala, comprendiendo la pala al menos un miembro accesorio que es accionado por un accionador de compensación correspondiente para variar las propiedades aerodinámicas de la pala y un accionador de paso para variar un ángulo de paso de la pala. El dispositivo de control está configurado para determinar un modo de desconexión o un modo autónomo de la turbina eólica; para controlar el accionador de paso para establecer un ángulo de paso predeterminado de la pala, si se determina el modo de desconexión o el modo autónomo; y para provocar una velocidad de rotación objetivo del rotor controlando de manera variable el accionador de compensación de la pala, si se determina el modo de desconexión o el modo autónomo.
El miembro accesorio de pala activo se utiliza para garantizar una velocidad de rotación estable del rotor y, en consecuencia, una carga estable en la turbina y una producción de energía estable. Por ejemplo, la velocidad de rotación puede controlarse por retroalimentación (bajo un control de bucle cerrado) accionando el miembro accesorio de la pala. Como resultado, las cargas de paso en el accionador de paso y un cojinete de pala pueden reducirse, de modo que el diseño sea más robusto y se reduzcan los costes de mantenimiento.
En una realización, el dispositivo de control está configurado para mantener el ángulo de paso predeterminado de la pala, mientras que el accionador de compensación de la pala se controla de manera variable. Durante el ángulo de paso de pala determinado, solo se activa el miembro accesorio de pala activo. En esta operación, la tensión en el sistema se reduce, dando como resultado menos roturas y desgaste tanto de los accionadores de paso como de los cojinetes de paso.
En una realización, el dispositivo de control está configurado para seleccionar el ángulo de paso predeterminado de la pala de una pluralidad de ángulos de paso predeterminados de la pala. De este modo, se puede lograr un ajuste preciso sin añadir tensión innecesaria a los accionadores de paso y los cojinetes de paso.
En una realización, el dispositivo de control está configurado además para provocar una pérdida de compensación en la pala controlando el accionador de compensación del miembro accesorio. Algunas turbinas eólicas ya están equipadas con miembros accesorios activos de este tipo que se usan para provocar una pérdida de compensación en la pala. Por lo tanto, la presente invención puede implementarse en esas turbinas eólicas existentes mediante retroadaptación sin modificaciones costosas. Por ejemplo, el software del dispositivo de control puede actualizarse, mientras que el hardware se mantiene sustancialmente.
En una realización, el miembro accesorio es una aleta o alerón en un extremo posterior o en un borde anterior de la pala.
Según un segundo aspecto de la invención, una turbina eólica comprende una torre; un rotor, estando montado el rotor en la parte superior de la torre para rotar alrededor de un eje de rotación, en donde el rotor tiene al menos una pala; y el dispositivo de control.
Según un tercer aspecto de la invención, se describe un método para controlar una turbina eólica, en donde la turbina eólica comprende un rotor que puede rotar alrededor de un eje rotativo, en donde el rotor tiene al menos una pala, comprendiendo la pala al menos un miembro accesorio que es accionado por un accionador de compensación correspondiente para variar las propiedades aerodinámicas de la pala y un accionador de paso para variar un ángulo de paso de la pala. El método comprende las etapas de determinar un modo de desconexión o un modo autónomo de la turbina eólica; controlar el accionador de paso para establecer un ángulo de paso predeterminado de la pala, si se determina el modo de desconexión o el modo autónomo; y provocar una velocidad de rotación objetivo del rotor controlando de manera variable el accionador de compensación de la pala, si se determina el modo de desconexión o el modo autónomo.
En una realización, el método comprende además una etapa de mantener el ángulo de paso predeterminado de la pala, mientras el accionador de compensación de la pala se controla de manera variable.
En una realización, el método comprende además una etapa de seleccionar el ángulo de paso predeterminado de la pala de una pluralidad de ángulos de paso predeterminados de la pala. El ángulo de paso de la pala puede tener múltiples posiciones fijas mientras los miembros accesorios activos de la pala están funcionando, de modo que el ángulo de paso de la pala no cambie continuamente para garantizar una velocidad de rotor, producción de energía y cargas estables.
En una realización, el método comprende además una etapa de provocar una pérdida de compensación en la pala controlando el accionador de compensación del miembro accesorio.
En una realización, la velocidad de rotación objetivo del rotor se determina para cargar una batería de respaldo de la turbina eólica. Por ejemplo, el par del rotor puede verse influenciado por un estado de carga (State of Charge - SoC) que es el nivel de carga de la batería de respaldo en relación con su capacidad. La presente invención puede compensar un cambio de par del rotor de este tipo para mantener una velocidad estable del rotor.
Hay que señalar que las realizaciones de la invención se han descrito con referencia a diferentes materias objeto. En particular, algunas realizaciones se han descrito con referencia a reivindicaciones de tipo de aparato, mientras que otras realizaciones se han descrito con referencia a reivindicaciones de tipo de método. Sin embargo, una persona experta en la técnica deducirá a partir de lo anterior y de la siguiente descripción que, a menos que se notifique lo contrario, además de cualquier combinación de características que pertenezcan a un tipo de materia objeto, también se considera descrita con esta solicitud cualquier combinación entre características relativas a diferentes materias objeto, en concreto, entre características de las reivindicaciones de tipo aparato y características de las reivindicaciones de tipo método.
Breve descripción de las figuras
Los aspectos definidos anteriormente y otros aspectos de la presente invención se infieren de los ejemplos de realización que se describirán a continuación y se explican con referencia a los ejemplos de realización. La invención se describirá con más detalle a continuación en la memoria haciendo referencia a ejemplos de realización, no estando la invención limitada a los mismos.
La Fig. 1 muestra un ejemplo de una turbina eólica y sus diferentes elementos;
la Fig. 2 muestra una pala de turbina eólica que tiene un miembro accesorio; y
la Fig. 3 muestra el miembro accesorio en una posición activada, en donde el miembro accesorio está girado para obtener un efecto de pérdida de compensación máximo.
Descripción detallada
Las ilustraciones de los dibujos son esquemáticas. Se señala que en diferentes figuras, los elementos similares o idénticos están provistos de los mismos signos de referencia.
La Fig. 1 muestra un ejemplo de una turbina eólica 1. La turbina eólica 1 comprende una góndola 3 y una torre 2. La góndola 3 está montada en la parte superior de la torre 2. La góndola 3 está montada de forma rotativa con respecto a la torre 2 mediante un cojinete de guiñada (no mostrado). El cojinete de guiñada puede pertenecer a un sistema de guiñada activo. El eje de rotación de la góndola 3 con respecto a la torre 2 se denomina eje de guiñada.
La turbina eólica 1 también comprende un rotor (buje) 4 con tres palas 6 de rotor (de las cuales, en la Fig. 1 se representan dos palas 6 de rotor). Las palas 6 están conectadas al rotor 4 a través de una sección de articulación (no mostrada). Cada pala 6 de la turbina eólica 1 comprende un accionador de paso (no mostrado) para variar el ángulo de paso de la pala 6. El ángulo de paso generalmente se refiere a la rotación de la pala 6 alrededor de un eje longitudinal de la pala 6. La velocidad de rotación del rotor 4 y, por lo tanto, la producción de energía del generador 5, dependen, entre otras cosas, del ángulo de paso de las palas 6.
El rotor 4 está montado de forma rotativa con respecto a la góndola 3 mediante un cojinete principal 7. El rotor 4 está montado de forma rotativa alrededor de un eje 8 de rotación.
La turbina eólica 1 comprende además un generador 5. El rotor 4 está conectado directamente al generador 5, por lo que la turbina eólica 1 se denomina turbina eólica sin engranajes de accionamiento directo. Un generador 5 de este tipo se denomina generador 5 de accionamiento directo. Como alternativa, el rotor 4 también puede estar conectado al generador 5 a través de una caja de cambios. Este tipo de turbina eólica 1 se denomina turbina eólica de engranajes. La presente invención es apta para ambos tipos de turbina eólica 1.
El generador 5 está alojado dentro de la góndola 3. El generador 5 está dispuesto y preparado para convertir la energía rotativa del rotor 4 en energía eléctrica en forma de corriente alterna.
La Fig. 2 muestra una pala 6 de turbina eólica de la turbina eólica 1. Cada pala 6 tiene al menos un miembro 17 accesorio activo que es accionado por un accionador de compensación correspondiente (no mostrado) para variar las propiedades aerodinámicas de la pala 6. La sección transversal de la Fig. 2 muestra solo un miembro accesorio 17 activo; sin embargo, miembros 17 accesorios adicionales activos de la pala 6 pueden estar dispuestos delante o detrás de este miembro 17 accesorio activo.
El miembro accesorio 17 está diseñado como un alerón. El alerón 17 está dispuesto aquí cerca del borde anterior (delantero) de la pala 6, pero también puede estar dispuesto cerca del borde posterior (trasero) de la pala 6. El miembro accesorio 17 puede estar alojado en un rebaje 16 en la pala 6 y puede girar alrededor de una bisagra 18 mediante la activación del accionador de compensación. En la Fig. 2, el alerón 17 se muestra en su posición desactivada normal, en donde no se desea ningún efecto de alerón ni pérdida de compensación. Esta posición se denomina primera posición predeterminada. Las primeras posiciones predeterminadas de los miembros accesorios 17 de diferentes palas 6 pueden ser idénticas para garantizar la simetría de carga cuando se activa una pluralidad de miembros accesorios 17. Esto también reduce la complejidad, ya que un accionador de compensación (por ejemplo, un suministro de presión o un motor eléctrico) puede accionar los correspondientes miembros accesorios 17 en todas las palas 6.
La Fig. 3 muestra el mismo miembro accesorio 17 en una posición activada, en donde el miembro accesorio 17 está girado hasta un máximo por parte del accionador de compensación de modo que el efecto de pérdida de compensación es máximo. Esta posición se denomina segunda posición predeterminada. Las segundas posiciones predeterminadas de los miembros accesorios 17 de diferentes palas 6 pueden ser idénticas. Esto garantiza la simetría de carga cuando se activan los miembros accesorios 17. Esto también reduce la complejidad, ya que un accionador de compensación (por ejemplo, un suministro de presión o un motor eléctrico) puede accionar los correspondientes miembros accesorios 17 en todas las palas 6.
Según la presente invención, el miembro accesorio 17 no necesariamente debe formarse como un alerón. El miembro accesorio 17 puede tener cualquier otra configuración que sea capaz de variar las propiedades aerodinámicas de la pala 6, por ejemplo, una aleta.
La turbina eólica 1 comprende un dispositivo de control (no mostrado) que está configurado para determinar un modo de desconexión o un modo autónomo SST de la turbina eólica 1. El modo de desconexión y el modo autónomo también se denominan modos fuera de red, en donde la turbina eólica 1 no está conectada a la red o no suministra energía sustancialmente a la red. Sin embargo, la propia turbina 1 necesita energía, por ejemplo, para mantener el funcionamiento del dispositivo de control y para cargar una batería de respaldo de la turbina eólica 1.
El dispositivo de control está configurado además para controlar el accionador de paso para establecer un ángulo de paso predeterminado de la pala 6, si se determina el modo de desconexión o el modo autónomo, y para provocar una velocidad de rotación objetivo del rotor 4 controlando de forma variable el accionador de compensación de la pala 6, si se determina el modo de desconexión o el modo autónomo. Por lo tanto, el ángulo de paso de la pala 6 puede bloquearse en un ángulo de paso predeterminado (posición predeterminada) después de que se haya detectado un evento de fuera de red, y la turbina eólica 1 puede continuar en el modo de desconexión o el modo autónomo solo usando los miembros accesorios 17 de la pala 6 para controlar la velocidad de rotación del rotor 4, es decir, para suministrar energía eléctrica solo a la propia turbina eólica 1.
El miembro 17 accesorio de pala activo se utiliza para garantizar una velocidad de rotación estable del rotor 4 y, en consecuencia, una carga estable en la turbina eólica 1 y una producción de energía estable. Por ejemplo, la velocidad de rotación del rotor 4 puede controlarse por retroalimentación (control de bucle cerrado) accionando el miembro accesorio 17 de la pala 6.
Preferiblemente, el dispositivo de control está configurado para mantener el ángulo de paso predeterminado de la pala 6, mientras el accionador de compensación de la pala 6 se controla de manera variable. En esta operación, la tensión en el sistema se reduce, dando como resultado menos roturas y desgaste de los accionadores de paso y también de los cojinetes de paso.
Preferiblemente, el dispositivo de control está configurado para seleccionar el ángulo de paso predeterminado de la pala 6 de una pluralidad de ángulos de paso predeterminados de la pala 6. De este modo, se puede lograr un ajuste preciso sin añadir tensión innecesaria a los accionadores de paso y los cojinetes de paso.
Preferiblemente, el dispositivo de control está configurado además para provocar una pérdida de compensación en la pala 6 controlando el accionador de compensación del miembro accesorio 17. Algunas turbinas eólicas 1 ya están equipadas con los miembros 17 accesorios activos que se usan para provocar una pérdida de compensación en la pala 6. Por lo tanto, la presente invención puede implementarse en esas turbinas eólicas 1 existentes simplemente mediante retroadaptación sin modificaciones costosas. Por ejemplo, el software del dispositivo de control puede actualizarse mientras que el hardware se mantiene sustancialmente.
En una realización modificada, el control descrito anteriormente del dispositivo de control puede combinarse con un control de guiñada activo para controlar una velocidad de rotación del rotor 4.
Un sistema de guiñada activo de la turbina eólica 1 es responsable de una orientación del rotor 4 hacia el viento, es decir, el sistema de guiñada generalmente alinea el eje rotativo 8 con una dirección del viento detectada para obtener la producción de energía máxima. El sistema de guiñada activo está equipado con un accionador de guiñada para rotar la góndola 3 de la turbina eólica 1 con respecto a la torre estacionaria 2 basándose en señales de sensores de dirección del viento o accionamiento manual (anulación del sistema de control).
En la realización modificada, el control de guiñada activo se combina con el control del accionador de compensación del miembro 17 accesorio activo para controlar la velocidad de rotación del rotor 4, la producción de energía de la turbina eólica 1 y/o las cargas.
Cabe señalar que el término “ que comprende” no excluye otros elementos o etapas y los artículos “ un” o “ una” no excluyen una pluralidad. También pueden combinarse elementos descritos asociados a distintas realizaciones. También hay que señalar que los signos de referencia de las reivindicaciones no deben interpretarse como una limitación del alcance de las mismas.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un dispositivo de control configurado para controlar una turbina eólica (1), comprendiendo la turbina eólica (1) un rotor (4) que puede rotar alrededor de un eje rotativo (8), en donde el rotor (4) tiene al menos una pala (6), comprendiendo la pala (6) al menos un miembro accesorio (17) que es accionado por un accionador de compensación correspondiente para variar las propiedades aerodinámicas de la pala (6) y un accionador de paso para variar un ángulo de paso de la pala (6); en donde el dispositivo de control está configurado para
    determinar un modo de desconexión o un modo autónomo de la turbina eólica (1); controlar el accionador de paso para establecer un ángulo de paso predeterminado de la pala (6), si se determina el modo de desconexión o el modo autónomo; y
    provocar una velocidad de rotación objetivo del rotor (4) controlando de manera variable el accionador de compensación de la pala (6), si se determina el modo de desconexión o el modo autónomo.
  2. 2. El dispositivo de control según la reivindicación anterior, en donde
    el dispositivo de control está configurado para mantener el ángulo de paso predeterminado de la pala (6), mientras el accionador de compensación de la pala (6) se controla de manera variable.
  3. 3. El dispositivo de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde
    en donde el dispositivo de control está configurado para seleccionar el ángulo de paso predeterminado de la pala (6) de una pluralidad de ángulos de paso predeterminados de la pala (6).
  4. 4. El dispositivo de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde
    el dispositivo de control está configurado además para provocar una pérdida de compensación en la pala (6) controlando el accionador de compensación del miembro accesorio (17).
  5. 5. El dispositivo de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde
    el miembro accesorio (17) es una aleta o alerón en un extremo posterior o en un borde anterior de la pala (6).
  6. 6. Una turbina eólica (1), que comprende
    una torre (2);
    un rotor (4), estando montado el rotor (4) en la parte superior de la torre (2) para rotar alrededor de un eje rotativo (8), en donde el rotor (4) tiene al menos una pala (6); y
    un dispositivo de control según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
  7. 7. Un método para controlar una turbina eólica (1), comprendiendo la turbina eólica (1) un rotor (4) que puede rotar alrededor de un eje rotativo (8), en donde el rotor (4) tiene al menos una pala (6), comprendiendo la pala (6) al menos un miembro accesorio (17) que es accionado por un accionador de compensación correspondiente para variar las propiedades aerodinámicas de la pala (6) y un accionador de paso para variar un ángulo de paso de la pala (6); en donde el método comprende:
    determinar un modo de desconexión o un modo autónomo de la turbina eólica (1); controlar el accionador de paso para establecer un ángulo de paso predeterminado de la pala (6), si se determina el modo de desconexión o el modo autónomo; y
    provocar una velocidad de rotación objetivo del rotor (4) controlando de manera variable el accionador de compensación de la pala (6), si se determina el modo de desconexión o el modo autónomo.
  8. 8. El método según la reivindicación anterior, que comprende, además
    mantener el ángulo de paso predeterminado de la pala (6), mientras el accionador de compensación de la pala (6) se controla de manera variable.
  9. 9. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, que comprende, además
    seleccionar el ángulo de paso predeterminado de la pala (6) de una pluralidad de ángulos de paso predeterminados de la pala (6).
  10. 10. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende, además
    provocar una pérdida de compensación en la pala (6) controlando el accionador de compensación del miembro accesorio (17).
  11. 11. El método según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en donde
    la velocidad de rotación objetivo del rotor (4) se determina para cargar una batería de respaldo de la turbina eólica (1).
ES20780943T 2019-09-30 2020-09-11 Dispositivo de control y método para controlar una turbina eólica Active ES2956466T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19200503.1A EP3798445A1 (en) 2019-09-30 2019-09-30 Control device and method of controlling a wind turbine
PCT/EP2020/075453 WO2021063650A1 (en) 2019-09-30 2020-09-11 Control device and method of controlling a wind turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2956466T3 true ES2956466T3 (es) 2023-12-21

Family

ID=68104481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20780943T Active ES2956466T3 (es) 2019-09-30 2020-09-11 Dispositivo de control y método para controlar una turbina eólica

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220372952A1 (es)
EP (2) EP3798445A1 (es)
CN (1) CN114423941B (es)
DK (1) DK3997334T3 (es)
ES (1) ES2956466T3 (es)
WO (1) WO2021063650A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3875752A1 (en) * 2020-03-05 2021-09-08 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Method and device for controlling a wind turbine to reduce noise
ES3056236T3 (en) * 2021-12-14 2026-02-19 General Electric Renovables Espana Sl Methods for operating wind turbines and charging auxiliary power sources

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009080316A2 (en) * 2007-12-21 2009-07-02 Vestas Wind Systems A/S Active flow control device and method for affecting a fluid boundary layer of a wind turbine blade
EP2133560A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-16 Flexenclosure AB Wind turbine and power supply system
US8008794B2 (en) 2008-07-16 2011-08-30 General Electric Company Use of pitch battery power to start wind turbine during grid loss/black start capability
US8360723B2 (en) * 2009-09-30 2013-01-29 General Electric Company Method for reducing vibrations in wind turbines and wind turbine implementing said method
GB2479415A (en) * 2010-04-09 2011-10-12 Vestas Wind Sys As Wind Turbine Independent Blade Control Outside The Rated Output
ES2396504B1 (es) * 2010-10-29 2014-01-02 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Aerogenerador con un control activo del ángulo de paso de las palas durante una situación de marcha en vacío.
US20120134814A1 (en) * 2011-10-27 2012-05-31 General Electric Company Wind turbine rotor blade with fail-safe air brake flaps
DK201270417A (en) * 2012-07-09 2014-01-10 Envision Energy Denmark Aps Method and System to Actively Pitch to Reduce Extreme Loads on Wind Turbine
EP3071831B1 (en) * 2013-11-21 2018-08-15 Vestas Wind Systems A/S Rotor blade control for high winds
EP3080445A1 (en) * 2013-12-09 2016-10-19 Vestas Wind Systems A/S Counteracting tower oscillations of an idling wind turbine
US10385826B2 (en) * 2014-09-12 2019-08-20 Ge Infrastructure Technology, Llc Wind turbine air deflector system control
EP3076011B1 (en) * 2015-03-31 2020-09-30 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Method for operating a wind turbine
DK3290688T3 (da) * 2016-08-30 2021-02-01 Siemens Gamesa Renewable Energy As Regulering af rotationshastighed ved ændring af vingeprofil
ES2928479T3 (es) * 2017-03-07 2022-11-18 Siemens Gamesa Renewable Energy As Sistema de suministro de presión para un dispositivo aerodinámico neumáticamente activable de un álabe de rotor de una turbina eólica
CN109441722B (zh) * 2018-10-12 2020-11-20 浙江运达风电股份有限公司 一种适用于低风速段风电机组启停机的控制系统及方法
EP3667074A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-17 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Device and method of damping front and backward movements of a tower of a wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
CN114423941B (zh) 2025-02-25
WO2021063650A1 (en) 2021-04-08
US20220372952A1 (en) 2022-11-24
CN114423941A (zh) 2022-04-29
EP3997334B1 (en) 2023-07-26
DK3997334T3 (da) 2023-09-04
EP3798445A1 (en) 2021-03-31
EP3997334A1 (en) 2022-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7445420B2 (en) Horizontal axis wind turbine and idling method of the same
US8753080B2 (en) Upwind wind turbine and operation method thereof
EP2706231B1 (en) Method of operating a wind turbine
US11780575B2 (en) Helicopter with an anti-torque system
EP2737205B1 (en) A method of yawing a rotor of a wind turbine
CN101311527B (zh) 一种风力发电机变桨距控制系统
US8100647B2 (en) Method for operating a wind turbine, a wind turbine and use of the method
ES2956466T3 (es) Dispositivo de control y método para controlar una turbina eólica
CN102341595A (zh) 用于风力机的偏航系统
BR102013003525A2 (pt) Configuração de conjunto entre uma pá de rotor de turbina eólica e um cubo de rotor e método para reduzir a transição no sentido da amplitude
WO2010133649A2 (en) A wind turbine and a blade for a wind turbine
CN104295445A (zh) 用于控制风力涡轮机中的负载的方法
BR112017002317B1 (pt) Estrutura de redirecionamento de fluido
EP3964706A1 (en) A method for operating a wind turbine, a method for designing a wind turbine, and a wind turbine
CN107191331A (zh) 一种光伏供电的垂直轴风机无线变桨系统
US20220025870A1 (en) Blade for a wind turbine, wind turbine and method of preventing icing of the blade
ES3010542T3 (en) Method and system for optimizing power output of a wind turbine with yaw misalignment
TW201602456A (zh) 下風型風車及其停止方法
CN101498280A (zh) 用于停止风力涡轮机的方法
ES2999074T3 (en) Method of operating a wind turbine in an active idle mode with faulty blades
TWI730337B (zh) 風力發電裝置的控制方法
EP4093966B1 (en) Method and device for controlling a wind turbine to reduce noise
KR102960619B1 (ko) 듀얼 풍력 발전장치
JP2002349412A (ja) 風力発電用風車及びその制御方法
ES2980884T3 (es) Funcionamiento de turbinas eólicas en condiciones de viento extremas