ES2274900T3 - Red aislada y procedimiento para el funcionamiento de una red aislada. - Google Patents
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Abstract
Red eléctrica aislada con al menos un primer productor de energía, que aprovecha una fuente de energía regenerativa, en la que el productor de energía es una planta de energía eólica con un generador, que está postconectado a un inversor, en la que se ha previsto un segundo generador, que se puede acoplar con un motor de combustión a través de un empalme electromagnético, para ser usado como formador de redes y en la que la planta de energía eólica es regulable en lo que respecta a sus revoluciones y variación de paso, en la que el inversor consta de un rectificador, un circuito intermedio de tensión continua y un convertidor, caracterizada porque a) se ha previsto al menos un elemento eléctrico, conectado al circuito intermedio de tensión continua, para introducir energía eléctrica con tensión continua, b) se han previsto medios para la regulación de la planta de energía eólica, mediante las revoluciones y la variación de paso, de forma que la planta de energía eólica genere siempre únicamente la potencia eléctrica necesaria, estando compuesta la potencia eléctrica necesaria por el consumo de potencia eléctrica de la red, así como el consumo de potencia para cargar el depósito eléctrico intermedio, c) y porque si la potencia generada por la planta de energía eólica está por debajo de la potencia necesaria, no se proporciona, en primer lugar, la potencia de red a través del motor de combustión, sino que primero se aprovecha el depósito eléctrico intermedio (14, 16, 18) para el suministro de energía a la red.
Description
Red aislada y procedimiento para el
funcionamiento de una red aislada.
La presente invención se refiere a una red
eléctrica aislada con, al menos, un productor de energía que está
acoplado con un primer generador. Además, se ha previsto un segundo
generador que está acoplado con un motor de combustión. En tales
redes aisladas, el productor de energía, que está unido al primer
generador, es a menudo un productor de energía regenerativo como,
por ejemplo, una planta de energía eólica, una planta
hidroeléctrica, etc.
Tales redes aisladas son conocidas en general y
sirven especialmente al suministro de corriente de zonas que no
están conectadas a una red de suministro de corriente central, en
las que, sin embargo, se dispone de fuentes de energía regenerativa
como, entre otros, el viento y/o el sol y/o la fuerza del agua.
Pueden ser, por ejemplo, islas, o zonas aisladas o de difícil
acceso, con singularidades con respecto al tamaño, situación y/o
condiciones meteorológicas. Sin embargo, en tales regiones también
se requiere un suministro de corriente, agua y calor. La energía
necesaria para ello, al menos la energía eléctrica, la proporciona y
distribuye la red aislada. En cualquier caso, para un perfecto
funcionamiento, los aparatos eléctricos modernos requieren el
cumplimiento de valores límite relativamente estrechos en
oscilaciones de tensión y/o frecuencia en la red aislada.
Para poder cumplir estos valores límite, se
insertan, entre otros, los así llamados sistemas
eólicos-diesel, en los que se usa una planta de
energía eólica como fuente primaria de energía. La tensión alterna
generada por la planta de energía eólica es rectificada y, a
continuación, a través de un convertidor, invertida en una tensión
alterna con la frecuencia de red necesaria. De esta forma, se genera
una frecuencia de red independiente de las revoluciones del
generador de la planta de energía eólica y, con ello, de su
frecuencia.
En el artículo de DE ZEUUW W. J., DE BONTE J. A.
N.: "ON THE COMPONENTS OF A WIND TURBINE AUTONOMOUS ENERGY
SYSTEM", PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL
MACHINES, 18 al 21 de septiembre de 1984, páginas
193-196, XP001031999 LAUSANNE (SUIZA) se describe
una red aislada con, al menos, una planta de energía eólica y un
motor diesel con empalme y generador. Si la planta de energía eólica
no puede proporcionar la suficiente potencia para satisfacer la
demanda de potencia de los consumidores de la red aislada, se une el
motor diesel con el correspondiente generador, a través de un
empalme, y suministra potencia adicional a la red aislada. Si la
potencia que se puede generar por el viento supera el consumo
momentáneo de los consumidores de la red aislada, o bien se
estrangula la planta de energía eólica, o se anula la potencia que
sobra, o se evacua de la red aislada hacia otro lugar. La
desventaja en ello radica en que, en caso de un suministro
insuficiente de potencia eólica, en cualquier caso el motor diesel
debe conseguir el equilibrio, y que, en caso de un suministro
excesivo de energía eólica, la parte que sobrepasa se queda sin
utilizar para la red aislada.
El artículo de BLEIJS Y COL.: "A Wind/diesel
System with Flywheel Energy Buffer" PROCEEDINGS OF IEEE/NTUA
ATHENS POWER TECH CONFERENCE: "PLANNING OPERATION AND CONTROL OF
TODAY’S ELECTRIC POWER SYSTEM", 5 a 8 de septiembre de 1993,
páginas 995-999. XP010278877 ATENAS, GRECIA da a
conocer un sistema eólico/diesel con amortiguador de energía
almacenada en el volante de inercia. La red aislada descrita en él
comprende, al menos, un generador eólico de regulación fija, que
genera potencia eléctrica, sólo en dependencia del viento existente
en cada caso. En la red aislada se ha previsto, igualmente, un
generador diesel que, en caso de un suministro de potencia
insuficiente por parte del generador eólico, inyecte más potencia en
la red. Además, se ha previsto un volante de inercia, que nivele
crestas de potencia tanto en caso de un suministro excesivo de
potencia de corta duración, como, por ejemplo, una ráfaga de aire,
como también en caso de una demanda de potencia discontinua por
parte de los consumidores de la red aislada. En caso de un
suministro excesivo de potencia por la planta de energía eólica, la
energía sobrante generada por este medio, se transforma en una, así
llamada "carga pasiva" en calor. También este concepto
requiere un uso frecuente del generador diesel, y tiene como
consecuencia un fallo de eficiencia de la red aislada.
La frecuencia de red se determina después
mediante el convertidor. En él existen dos variantes diferentes.
Una variante es un convertidor, así llamado, autodirigido, que está
en situación de generar una frecuencia de red estable por sí mismo.
Tales convertidores autodirigidos requieren, sin embargo, un
esfuerzo técnico alto y son, por tanto, caros. Una variante
alternativa a los convertidores autodirigidos son los convertidores
conmutados por la red, que sincronizan la frecuencia de su tensión
de salida con una red existente. Tales convertidores son
notablemente más económicos que los convertidores autodirigidos,
pero necesitan constantemente de una red, con la que se puedan
sincronizar. Por ello, para un convertidor conmutado por la red,
debe disponerse siempre de un formador de redes, que proporcione
las magnitudes de ajuste necesarias para la conducción de redes del
convertidor. Tal formador de redes, en redes aisladas conocidas, es,
por ejemplo, un alternador sincrónico, accionado por un motor de
combustión (motor
diesel).
diesel).
Esto significa que el motor de combustión debe
funcionar continuamente, para accionar el alternador sincrónico
como formador de redes. También esto es una desventaja, bajo los
puntos de vista de los requisitos de mantenimiento, del consumo de
combustible y del impacto medioambiental con los gases porque, aun
cuando el motor de combustión sólo ha de proporcionar una fracción
de la potencia de que dispone para el accionamiento del generador
como formador de redes (la potencia asciende a menudo únicamente a
de 3 a 5 kW), el consumo de combustible es considerable y asciende
a varios litros de combustible por hora.
Otro problema de las redes aisladas conocidas
radica también en que deberían existir cargas reactivas, denominadas
como las, así llamadas, "cargas pasivas", que consumen energía
eléctrica sobrante, generada por el productor primario de energía,
para que el productor primario de energía no caiga en un
funcionamiento en ralentí en caso de ser desconectado por los
consumidores, lo que pueda conducir, a su vez, a daños mecánicos en
el productor primario de energía, por unas revoluciones demasiado
elevadas. Esto es especialmente problemático en plantas de energía
eólica como productores primarios de energía.
La invención se basa en el objetivo de evitar
las desventajas de los sistemas conocidos por el estado de la
técnica, mejorar el grado de efectividad de una red aislada y,
especialmente, reducir el consumo de combustible a través del motor
de combustión.
El objetivo se cumple, según la invención, con
una red eléctrica aislada con la característica según la
reivindicación 1, y un procedimiento según la reivindicación 14. En
las reivindicaciones subordinadas se describen variantes
ventajosas.
La invención se basa en la noción de que el
segundo generador, que tiene la función de formador de redes,
también se puede accionar con la energía eléctrica del productor
primario de energía (planta de energía eólica), de forma que el
motor de combustión se puede desconectar completamente y desacoplar
del segundo generador. Además, el segundo generador ya no se
encuentra, por tanto, en el generador, sino en el funcionamiento
motor, siendo suministrada la energía eléctrica necesaria para ello
desde el productor de energía primario o de su generador. Si el
empalme entre el segundo generador y el motor de combustión es un
empalme electromagnético, este empalme se puede activar cargándolo
con la energía eléctrica del productor de energía primario o de su
generador. Si la energía eléctrica se desconecta del empalme, el
empalme se separa. Entonces, el segundo generador se carga y
acciona (funcionamiento motor), como se ha descrito anteriormente,
con energía eléctrica del productor primario de energía, estando
desconectado el funcionamiento del motor de combustión, de forma
que, a pesar de estar desconectado el motor de combustión, el
formador de redes permanece en funcionamiento. Tan pronto como se
requiera una conexión adicional del motor de combustión y, con ello,
el régimen generador del segundo generador, se puede arrancar el
motor de combustión y acoplarlo con el segundo generador, por medio
del empalme activable eléctricamente, para accionar éste, de forma
que este segundo generador pueda proporcionar energía adicional en
el régimen generador para la red eléctrica aislada.
El uso de una planta de energía eólica
completamente regulable permite que se prescinda de las "cargas
pasivas", dado que la planta de energía eólica, gracias a que
puede ser regulada completamente, y también a sus revoluciones
variables y a su variable variación de paso, está en disposición de
generar la potencia necesaria, de forma que no se requiera una
"eliminación" de la energía sobrante, dado que la planta de
energía eólica genera exactamente la potencia necesaria. Gracias a
que la planta de energía eólica genera únicamente tanta energía como
sea necesaria en la red (o como se requiera para continuar la carga
de depósitos intermedios), tampoco es necesario suprimir, sin
aprovecharla, la potencia sobrante y el grado de efectividad total
de la planta de energía eólica, e incluso de toda la red aislada,
es notablemente superior que usando las "cargas pasivas".
En una forma de realización preferente de la
invención, la planta de energía eólica contiene un alternador
sincrónico, que está postconectado a un convertidor. Este
convertidor consta de un rectificador, un circuito intermedio de
tensión continua y un inversor de frecuencia. Si se ha diseñado otra
fuente de energía que proporciona tensión continua (corriente
continua), por ejemplo, un elemento fotovoltaico, es conveniente que
tales productores primarios de energía adicionales, como los
elementos fotovoltaicos, estén conectados al circuito intermedio de
tensión continua del convertidor, de forma que la energía de la
fuente de energía regenerativa se pueda introducir en el circuito
intermedio de tensión continua. Gracias a ello, se puede aumentar el
suministro de potencia disponible a través del primer productor
primario de energía.
Para equilibrar espontáneamente, por un lado,
oscilaciones de la potencia disponible y/o una mayor demanda de
potencia y, por otro lado, para poder aprovechar la energía
disponible que no se requiera, sin embargo, de momento, se han
previsto preferentemente depósitos intermedios, que almacenan
energía eléctrica y que pueden liberarla rápidamente en caso de
necesidad. Tales depósitos pueden ser, por ejemplo, depósitos
electroquímicos, como acumuladores, pero también condensadores
(Caps), o también depósitos químicos, como acumuladores de
hidrógeno, al almacenar el hidrógeno generado por electrólisis con
la energía eléctrica sobrante. Para liberar su energía eléctrica,
también se han conectado tales depósitos al circuito intermedio de
tensión continua del convertidor, directamente o a través de las
correspondientes conexiones de carga/descarga.
Otra forma de almacenamiento de energía es la
conversión a energía de rotación, que es almacenada en un volante
de inercia. En una variante preferente de la invención, este volante
de inercia está acoplado con el segundo alternador sincrónico y,
con ello, permite igualmente usar la energía almacenada para el
accionamiento del formador de redes.
Todos los depósitos pueden ser alimentados con
energía eléctrica, si el consumo de energía en la red aislada es
menor que la capacidad de rendimiento del productor primario de
energía, por ejemplo, de la planta de energía eólica. Si, por
ejemplo, el productor primario de energía es una planta de energía
eólica con una potencia nominal de 1,5 MW o un parque eólico con
varias plantas de energía eólica, con una potencia nominal de 10
MW, y las condiciones de vientos son tales, que el productor
primario de energía se puede llevar al funcionamiento nominal, y,
con todo, el consumo de potencia en la red aislada es notablemente
más reducido que la potencia nominal del productor primario de
energía, en un funcionamiento de este tipo (especialmente por la
noche y en momentos de consumo reducido de la red aislada), el
productor primario de energía se puede conducir de tal forma que
todos los depósitos de energía se carguen (se rellenen), para
conectar adicionalmente, ante todo, los depósitos de energía (en
ocasiones sólo por un breve espacio de tiempo), en momentos en que
el consumo de potencia de la red aislada es mayor que el suministro
de potencia del productor primario de energía.
En una variante preferente de la invención,
todos los productores de energía y depósitos intermedios, excepto
el componente energético conectado con el segundo generador (el
motor de combustión, el volante de inercia), están conectados a un
circuito intermedio de tensión continua común, configurado como un
bus, que se cierra con un único inversor (convertidor) conmutado
por la red. Gracias al uso de un único convertidor conmutado por la
red en un circuito intermedio de tensión continua, se consigue una
disposición muy económica.
Además, es ventajoso que se prevean aún más
motores de combustión (redundantes), y terceros generadores (por
ejemplo, alternadores sincrónicos) acoplados a éstos, para generar
ésta mediante el funcionamiento de los otros (redundantes) sistemas
de generación, en caso de una mayor demanda de potencia que la
disponible por los productores de energía regenerativa y energía
acumulada.
A continuación, se describe con más detalles una
forma de realización de la invención con ejemplos. Muestran:
la figura 1 un cuadro básico de conexiones de
una red aislada según la invención;
la figura 2 una variante del cuadro básico
mostrado en la figura 1; y
la figura 3 una forma de realización
preferente de una red aislada según la invención.
La figura 1 muestra una planta de energía eólica
con un inversor postconectado, que consta de un rectificador 20, a
través del cual la planta de energía eólica está conectada a un
circuito intermedio de tensión continua 28, así como a un
convertidor 24, conectado a la salida del circuito intermedio de
tensión continua 28.
Paralelo a la salida del convertidor 24, se ha
conectado un segundo alternador sincrónico 32, que está unido, a su
vez, con un motor de combustión 30, a través de un empalme
electromagnético 34. Los conductos de salida del convertidor 24 y
del segundo alternador sincrónico 32, proveen a los consumidores (no
representados) con la energía necesaria.
Además, la planta de energía eólica 10 genera la
potencia para el suministro de los consumidores. La energía
generada por la planta de energía eólica 10 es rectificada mediante
el rectificador 20, e introducida en el circuito intermedio de
tensión continua 28.
El convertidor 24 genera una tensión continua, a
partir de la tensión continua acoplada, y la introduce en la red
aislada. Dado que el convertidor 24, por razones de costes, es
construido preferentemente como convertidor conmutado por la red,
existe un formador de redes, con el que se puede sincronizar el
convertidor 24.
Este formador de redes es el segundo alternador
sincrónico 32. Este alternador sincrónico 32 trabaja en el
funcionamiento del motor con el motor de combustión 30 desconectado,
y actúa en él como formador de redes. La energía de accionamiento,
en este modo de funcionamiento, es energía eléctrica proveniente de
la planta de energía eólica 10. La planta de energía eólica 10 debe
generar, adicionalmente, esta energía de accionamiento para el
alternador sincrónico 32, al igual que las pérdidas del rectificador
20 y del convertidor 24.
Junto a la función como formador de redes, el
segundo alternador sincrónico 32 cumple otras funciones, como la
generación de potencia reactiva en la red, el suministro de
corriente de cortocircuito, la acción como filtro de centelleo y la
regulación de la tensión.
Si se desconectan los consumidores y, con ello,
desciende la demanda de energía, entonces se controla la planta de
energía eólica 10 de forma que genere, correspondientemente, menos
energía, de manera que se pueda prescindir del uso de cargas
pasivas.
Si aumenta la necesidad de energía de los
consumidores tanto, que la planta de energía eólica ya no la pueda
cubrir, entonces el motor de combustión 28 puede arrancar y el
empalme electromagnético 34 se carga con una tensión. Gracias a
ello, el empalme 34 establece una unión mecánica entre el motor de
combustión 30 y el segundo alternador sincrónico 32, y el generador
32 (y formador de redes) suministra (ahora en régimen generador) la
energía necesaria.
Dimensionando apropiadamente la planta de
energía eólica 10, se puede conseguir que se elabore en el medio
energía suficiente, partiendo de energía eólica, para el suministro
de los consumidores. Con ello, se reduce a un mínimo el uso del
motor de combustión 30 y el consumo de combustible que le
acompaña.
En la figura 2 se muestra un variante de la red
aislada que se muestra en la figura 1. El diseño corresponde
esencialmente a la solución mostrada en la figura 1. La diferencia
consiste en que aquí no se ha asignado un motor de combustión 30 al
segundo generador 32, que actúa como formador de redes. El motor de
combustión 30 está unido con otro tercer generador (alternador
sincrónico) 36, que se puede conectar adicionalmente si es
necesario. El segundo alternador sincrónico 32 trabaja, por tanto,
continuamente en el funcionamiento del motor como formador de
redes, generador de potencia reactiva, fuente de corriente de
cortocircuito, filtro de centelleo y regulador de
tensión.
tensión.
En la figura 3 se muestra otra forma de
realización preferente de una red aislada. En esta figura se
representan tres plantas de energía eólica 10 (que forman, por
ejemplo, un parque eólico), con primeros generadores (alternadores
sincrónicos), que están conectados respectivamente a un rectificador
20. Los rectificadores 20 están conectados en paralelo al lado de
salida, e introducen la energía generada por las plantas de energía
eólica 10 en un circuito intermedio de tensión continua 28.
Están representados además tres elementos
fotovoltaicos 12, que están conectados respectivamente a un
regulador de posición alta 22. Los lados de salida de los
reguladores de posición alta 22 están conectados igualmente en
paralelo al circuito intermedio de tensión continua 28.
Además, se representa un bloque acumulador 14,
que representa simbólicamente un depósito intermedio. Este depósito
intermedio puede ser, además de un depósito electroquímico, como el
acumulador 14, uno químico como un depósito de hidrógeno (no
representado). El depósito de hidrógeno puede ser alimentado, por
ejemplo, con hidrógeno obtenido mediante electrólisis.
Junto a éste, se representa un bloque
condensador 18, que muestra la posibilidad de usar condensadores
apropiados como depósitos intermedios. Estos condensadores pueden
ser, por ejemplo, las así llamadas ultra-caps de la
empresa Siemens, que se distinguen por pérdidas reducidas, junto a
una alta capacidad de almacenamiento.
El bloque acumulador 14 y el bloque condensador
18 (los dos bloques también pueden estar diseñados como una
pluralidad) están conectados, cada uno, al circuito intermedio de
tensión continua 28 a través de conexiones de carga/descarga 26. El
circuito intermedio de tensión continua 28 está cerrado con un
(único) convertidor 24 (o una pluralidad de convertidores
conectados en paralelo), en el que el convertidor 24 está diseñado
preferentemente conmutado por la red.
Una distribución 40 (posiblemente con
transformador) está conectada al lado de salida del convertidor 24;
dicha distribución recibe la tensión de red del convertidor 24. En
el lado de salida del convertidor 24 está conectado, igualmente, un
segundo alternador sincrónico 32. Este alternador sincrónico 32 es
el formador de redes, generador de potencia reactiva y de corriente
de cortocircuito, filtro de centelleo y regulador de tensión de la
red
aislada.
aislada.
Un volante de inercia 16 se ha empalmado con el
segundo alternador sincrónico 32. Este volante de inercia 16 es
igualmente un depósito intermedio y puede almacenar energía, por
ejemplo, durante el funcionamiento motriz del formador de
redes.
Adicionalmente, se pueden asignar al segundo
alternador sincrónico 32 un motor de combustión 30 y un empalme
electromagnético 34, que accionen el generador 32 con fuentes de
energía regenerativas, en caso de una potencia demasiado reducida,
y que funcionen en el régimen generador. De esta forma, la energía
que falte se puede introducir en la red aislada.
El motor de combustión 30, asignado al segundo
alternador sincrónico 32, y el empalme electromagnético 34 están
representados con líneas punteadas, para ilustrar que el segundo
alternador sincrónico 32 puede funcionar alternativamente como
formador de redes, generador de potencia reactiva, fuente de
corriente de cortocircuito, filtro de centelleo y regulación de
tensión, y sólo en el funcionamiento del motor (y, dado el caso, con
un volante de inercia como depósito intermedio).
Especialmente si se ha previsto el segundo
alternador sincrónico 32 sin motor de combustión 30, se puede prever
un tercer alternador sincrónico 36, con un motor de combustión,
para nivelar una laguna de potencia que permanezca más tiempo. Este
tercer alternador sincrónico 36 puede separarse de la red aislada,
en estado de reposo, mediante un dispositivo de conexión 44, para
no recargar la red aislada como consumidor adicional de energía.
Finalmente se ha previsto un control (\mup/por
ordenador) 42, que controle los componentes individuales de la red
aislada y permita, así, un funcionamiento, en gran medida
automatizado, de la red aislada.
Mediante un diseño apropiado de los componentes
individuales de la red aislada se puede conseguir que las plantas
de energía eólica 10 elaboren en el medio energía suficiente para
los consumidores. Este suministro de energía se complementa, dado
el caso, mediante los elementos fotovoltaicos.
Si el suministro de potencia de las plantas de
energía eólica 10 y/o de los elementos fotovoltaicos 12 es
menor/mayor que la necesidad de los consumidores, los depósitos
intermedios 14, 16, 18 pueden ser sometidos a esfuerzos
(descargar/cargar) para, o bien proporcionar la potencia que falta
(descargar), o almacenar la energía sobrante (cargar). Los
depósitos intermedios 14, 16, 18, por tanto, igualan el suministro
de energías regenerativas, que oscila constantemente.
Además, el espacio de tiempo en el cual la
oscilación de potencia se puede nivelar es esencialmente dependiente
de la capacidad de almacenamiento de los depósitos intermedios 14,
16, 18. Se puede considerar como espacio de tiempo, dimensionando
generosamente los depósitos intermedios, algunas horas o incluso
algunos días.
Sólo en las lagunas de potencia, que sobrepasen
las capacidades de los depósitos intermedios 14, 16, 18, es
necesaria una conexión adicional de los motores de combustión 30 y
de los segundos o terceros alternadores sincrónicos 32, 36.
En la presente descripción de los ejemplos de
realización, el productor primario de energía es siempre tal que
aprovecha una fuente de energía regenerativa, como por ejemplo el
viento o el sol (luz). El productor primario de energía, en
cualquier caso, se puede servir también de otra fuente de energía
regenerativa, por ejemplo hidráulica, o puede ser también un
productor que consuma materiales combustibles fósiles.
También se puede conectar a la red aislada una
planta desalinizadora (no representada), de forma que en momentos
en los que los consumidores de la red aislada necesitan claramente
una potencia eléctrica menor que la que pueden proporcionar los
productores primarios de energía, la planta desalinizadora consume
la "sobrante", es decir, la potencia eléctrica que aún se
puede proporcionar, para generar agua industrial/agua potable, que
se puede almacenar entonces en tanques colectores. Si, en ciertos
momentos, el consumo de energía eléctrica de la red aislada es tan
grande que todos los productores de energía son apenas capaces de
proporcionar esta potencia, la planta desalinizadora es reducida a
un mínimo, o incluso, dado el caso, se desconecta completamente.
También el control de la planta desalinizadora puede llevarse a cabo
a través del control 42.
En tiempos en los que la potencia eléctrica de
los productores primarios de energía sólo es necesaria parcialmente
para la red eléctrica, también se puede accionar una central de
acumulación por bombeo (igualmente no representada), por medio de
la cual el agua (u otros medios líquidos) es conducida desde un
potencial más bajo a uno más alto, de forma que, en caso de
necesidad, se pueda acceder a la potencia eléctrica de la central de
acumulación por bombeo. También el control de la central de
acumulación por bombeo puede llevarse a cabo a través del control
42.
También es posible combinar la planta
desalinizadora y una central de acumulación por bombeo, bombeando,
por tanto, el agua industrial (agua potable) generada por la planta
desalinizadora hacia un nivel más alto que se puede aprovechar,
entonces, si es necesario, para el accionamiento de los generadores
de la central de acumulación por bombeo.
Claims (15)
1. Red eléctrica aislada con al menos un
primer productor de energía, que aprovecha una fuente de energía
regenerativa, en la que el productor de energía es una planta de
energía eólica con un generador, que está postconectado a un
inversor, en la que se ha previsto un segundo generador, que se
puede acoplar con un motor de combustión a través de un empalme
electromagnético, para ser usado como formador de redes y en la que
la planta de energía eólica es regulable en lo que respecta a sus
revoluciones y variación de paso, en la que el inversor consta de
un rectificador, un circuito intermedio de tensión continua y un
convertidor, caracterizada porque
a) se ha previsto al menos un elemento
eléctrico, conectado al circuito intermedio de tensión continua,
para introducir energía eléctrica con tensión continua,
b) se han previsto medios para la regulación de
la planta de energía eólica, mediante las revoluciones y la
variación de paso, de forma que la planta de energía eólica genere
siempre únicamente la potencia eléctrica necesaria, estando
compuesta la potencia eléctrica necesaria por el consumo de potencia
eléctrica de la red, así como el consumo de potencia para cargar el
depósito eléctrico intermedio,
c) y porque si la potencia generada por la
planta de energía eólica está por debajo de la potencia necesaria,
no se proporciona, en primer lugar, la potencia de red a través del
motor de combustión, sino que primero se aprovecha el depósito
eléctrico intermedio (14, 16, 18) para el suministro de energía a la
red.
2. Red eléctrica aislada según la
reivindicación 1, caracterizada porque el elemento eléctrico
es un elemento fotovoltaico y/o un depósito de energía mecánico y/o
un depósito electromecánico y/o un condensador y/o un depósito
químico unido con electrólisis y una conexión de carga/descarga como
depósito eléctrico intermedio.
3. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por un volante de
inercia que se puede acoplar con el segundo o con un tercer
generador.
4. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por varios
motores de combustión que se pueden acoplar respectivamente con un
generador.
5. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por un control
para controlar la red aislada.
6. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por un regulador
de posición alta/baja (22) entre el elemento eléctrico y el
circuito intermedio de tensión continua.
7. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por conexiones de
carga/descarga (26) entre el elemento acumulador eléctrico y el
circuito intermedio de tensión continua.
8. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por un volante de
inercia con un generador y un rectificador (20) postconectado para
introducir energía eléctrica en el circuito intermedio de tensión
continua (28).
9. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque todos los
productores de energía (10, 12), que aprovechan fuentes de energía
regenerativas, y los depósitos intermedios (14, 16, 18), alimentan
a un mismo circuito intermedio de tensión continua.
10. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por un
convertidor conmutado por la red.
11. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la energía
para accionar el empalme electromagnético es proporcionada por un
depósito eléctrico y/o por el productor primario de energía.
12. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque se ha
conectado a la red aislada una planta desalinizadora/generadora de
agua industrial, que genera agua industrial (agua potable), cuando
el suministro de potencia del productor primario de energía es mayor
que el consumo de potencia de los otros consumidores eléctricos
conectados a la red aislada.
13. Red eléctrica aislada según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque se ha
previsto una central de acumulación por bombeo, que recibe su
energía eléctrica del productor primario de energía.
14. Procedimiento para regular una red
eléctrica aislada con al menos un primer productor de energía, que
aprovecha una fuente de energía regenerativa, en el que el productor
de energía es una planta de energía eólica con un generador, en el
que se ha previsto un segundo generador, que se puede acoplar con un
motor de combustión a través de un empalme electromagnético, para
su utilización como formador de redes, y un elemento eléctrico como
depósito intermedio, que comprende los pasos: regulación de la
planta de energía eólica en lo que respecta a sus revoluciones y a
su variación de paso, control de la planta de energía eólica de tal
forma que genere siempre únicamente la potencia eléctrica
necesaria, estando compuesta la potencia eléctrica necesaria por el
consumo de potencia eléctrica de la red, así como el consumo de
potencia para cargar el elemento eléctrico como depósito
intermedio, intervención del motor de combustión sólo si la potencia
suministrada por los productores de energía (10, 12) que aprovechan
las fuentes de energía regenerativas, y/o la suministrada por los
depósitos eléctricos intermedios (14, 16, 18), se encuentran por
debajo de un valor umbral predeterminado para un espacio de tiempo
predeterminado.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
caracterizado porque se genera más energía para cargar los
depósitos intermedios de fuentes de energía regenerativas que la
necesaria para los consumidores de la red.
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