ES2581427T3 - Método y aparato de control - Google Patents

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Abstract

Un método para controlar un sistema (1) de generación de energía eólica conectado a una red (3) en un punto de conexión (9), en el que el sistema (1) se concibe para suministrar potencia reactiva a la red, caracterizado por: - determinar (21) una característica Q-V (13) para la red (3) en el punto de conexión; - determinar (23) un punto de vértice (15) para la característica Q-V (13); - determinar (25) una corriente reactiva mínima (iQmín) que sea segura desde el punto de vértice (15); y - controlar (27) el suministro de potencia reactiva basándose en la característica Q-V (13) para mantener una corriente reactiva (iQ) más alta que la corriente reactiva mínima (iQmín).

Description

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DESCRIPCION
Metodo y aparato de control Campo tecnico
La presente divulgacion se refiere a un metodo para controlar un sistema de generacion de energfa eolica conectado a una red en un punto de conexion, en el que el sistema se concibe para suministrar potencia reactiva a la red en condiciones transitorias para mejorar la estabilidad de la red. La divulgacion se refiere adicionalmente a un controlador correspondiente.
Antecedentes
Se muestra un metodo de ese tipo, por ejemplo, en el documento EP 1855367. Al tener la capacidad para manejar las fluctuaciones de tension en la red y suministrar potencia reactiva a la red, el sistema de generacion de energfa puede mejorar la estabilidad global de la red. Un problema asociado con dicho metodo de control es como evitar situaciones en las que la tension colapsa de modo que el sistema de generacion deba desconectarse.
El documento US 2007/0216164 divulga una turbina eolica de velocidad variable que tiene un generador de induccion doblemente alimentado (DFIG, del ingles "Doubly Fed Induction Generator"), en el que se coloca un convertidor de potencia entre el rotor del DFIG y una maquina excitatriz para evitar la distorsion armonica cuando se suministra potencia reactiva a la red.
Sumario
Un objeto de la presente divulgacion es por lo tanto proporcionar un metodo de control de la clase inicialmente mencionada con estabilidad mejorada. Este objeto se consigue por medio de un metodo como se define en la reivindicacion 1. Mas espedficamente, el metodo implica la determinacion de una caractenstica Q-V para la red en el punto de conexion, y el control del suministro de potencia reactiva basandose en la caractenstica Q-V. De esta manera, puede evitarse que el controlador impulse la corriente reactiva hasta un punto en el que la tension colapse como resultado de la misma. Esto mejora la estabilidad del sistema.
El metodo implica adicionalmente la determinacion de un punto de vertice de la caractenstica Q-V y la determinacion de una corriente reactiva minima, iQmin, que se asegura desde el punto de vertice. El control del suministro de potencia reactiva incluye el mantenimiento de la corriente reactiva mas alta que la corriente reactiva minima. Esto proporciona una fiabilidad mejorada, y el porcentaje de las corrientes reactivas mmimas de la corriente del punto de vertice lo puede fijar un usuario.
La caractenstica Q-V puede determinarse inyectando una perturbacion en el punto de conexion. Esto significa que la caractenstica Q-V puede determinarse a intervalos regulares, dado que no hay necesidad de esperar a una perturbacion en la red.
El suministro de potencia reactiva a la red puede controlarse mediante el control de las corrientes del rotor de un generador de induccion doblemente alimentado, DFIG, o, alternativamente, mediante el control de los interruptores de una configuracion de convertidor CA/CC/CA que conecta un generador con la red. Un controlador que lleve a cabo el metodo puede integrarse facilmente en los lazos de control de cualquier sistema de ese tipo, dado que estan provistos ya de medios para el control de la potencia reactiva.
El metodo puede usarse tanto en condiciones transitorias como en estado estable, para mejorar la estabilidad de la red. Un controlador que comprende bloques funcionales capaces de llevar a cabo las acciones del metodo implica las ventajas correspondientes y puede variarse en consecuencia.
Dicho controlador puede incluirse en un sistema de generacion de energfa eolica.
Breve descripcion de los dibujos
La Fig. 1 ilustra un sistema de generacion de energfa eolica conectado a una red.
La Fig. 2 ilustra una caractenstica Q-V.
La Fig. 3 ilustra un diagrama de flujo del metodo de control.
La Fig. 4 muestra una configuracion de un sistema de generacion de energfa eolica con un generador de induccion doblemente alimentado.
La Fig. 5 muestra una configuracion del sistema de generacion de energfa eolica con un convertidor completo.
La Fig. 6 ilustra esquematicamente un controlador de un sistema de generacion de energfa eolica.
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Descripcion detallada
La Fig. 1 ilustra una instalacion de generacion de ene^a eolica 1 conectada a una red 3. En general, la instalacion comprende una turbina 5, que incluye una pluralidad de palas y que esta montada sobre una torre 7 y conectada, frecuentemente a traves de una caja de engranajes, a un generador en la torre. El generador, a su vez, esta conectado a la red 3 con una conexion trifasica (conexion cero no mostrada) en un punto de conexion 9, frecuentemente a traves de un convertidor de conmutacion (no mostrado), y normalmente a traves de uno o mas transformadores (no mostrados).
En el caso ilustrado, la instalacion de generacion de energfa eolica 1 tiene solo una turbina 5. Sin embargo, una instalacion de generacion de energfa eolica 1 en el contexto de esta divulgacion puede comprender una pluralidad de turbinas, en la que cada una esta montada en una torre. La instalacion de generacion de energfa eolica 1 puede ser asf un parque eolico. Ademas del tipo de turbina eolica ilustrado, tambien pueden disenarse turbinas de eje vertical.
La normativa de la red establecida por las autoridades y operarios de la red requiere que las instalaciones de generacion de energfa eolica sean capaces de permanecer conectadas a la red durante un fallo en la red, capacidad que es conocida como paso por baja tension, LVRT (del ingles "Low Voltage Ride Through"). Mas aun, las instalaciones de generacion de energfa debenan ser capaces de suministrar potencia reactiva a, o absorber potencia reactiva desde, la red durante una condicion transitoria. Por ejemplo, si tiene lugar una cafda de tension debido a un fallo en una o mas fases de la red, la instalacion de generacion de potencia debena ser capaz de suministrar corriente reactiva a la red para mejorar la estabilidad. Los medios de regulacion 11 de la potencia reactiva, por lo tanto, estan conectados a la red 3 en el punto de conexion. Los medios de regulacion 11 de la potencia reactiva pueden integrarse con el enlace de conversion de energfa en el sistema o pueden proporcionarse como una unidad auxiliar aparte. Se describiran a continuacion varias formas de regulacion de la potencia reactiva de acuerdo con la presente divulgacion, en conexion con las Figs. 4 y 5.
En esta divulgacion, una condicion transitoria se refiere no solamente a cafdas de tension en la red, sino a cualquier cambio brusco en los parametros de la red que puedan verse afectados por la inyeccion o absorcion de potencia reactiva a o desde la red en el punto de conexion. Por ello, por ejemplo, tambien se incluye un pico de tension.
La Fig. 2 ilustra una caractenstica Q-V 13 para un punto de conexion tfpico de una red. En esta divulgacion Q se refiere a la cantidad de potencia reactiva (VAr) inyectada a o absorbida desde la red mediante la adicion o sustraccion de corriente reactiva en el punto de conexion de la red. V se refiere a la tension de la red en el punto de conexion. La caractenstica Q-V muestra la relacion entre los dos parametros. La caractenstica es, para corrientes reactivas anadidas mas altas, relativamente lineal. Veanse las caractensticas Q-V a la derecha de la tension V en relacion al punto Qmin. Para estas corrientes relativamente mas altas en las caractensticas ilustradas la tension aumenta con el aumento de la corriente reactiva anadida. Sin embargo, la curva Q-V en su conjunto tiene una naturaleza parabolica. En consecuencia, en el punto 15 de la caractenstica Q-V, dV/dQ es cero. Este punto se denomina punto de vertice 15, y las presentes caractensticas de la red determinan donde se situa el punto de vertice 15. Por debajo de este punto, un aumento en la corriente reactiva anadida disminuira la tension en lugar de aumentarla, y dicho aumento de la corriente reactiva anadida empeorana en consecuencia el estado de la red.
Por lo tanto, la presente divulgacion proporciona un metodo de control en el que la provision de potencia reactiva se controla de modo que se mantenga en una parte segura de las caractensticas Q-V, donde se proporciona un cierto margen hasta el punto de vertice. Esto significa que se elimina mas o menos el riesgo de que el sistema de generacion de energfa eolica empeore el estado de la red. La Fig. 3 ilustra un diagrama de flujo para un metodo de control.
En primer lugar, se determina en 21 la caractenstica Q-V para la red en el punto de conexion. Para cualquier nivel de potencia activa dado, la curva Q-V en el intervalo de operacion deseado se asemeja a una funcion parabolica de la forma:
aQ = V2 + bV + c
Mediante la inyeccion de una perturbacion, tipicamente mediante el aumento de la corriente reactiva inyectada, pueden determinarse los parametros a, b y c. Es posible sin embargo utilizar tambien otras perturbaciones en el sistema, por ejemplo una cafda de tension, para determinar la caractenstica.
Se determina en 23 el punto de vertice para la caractenstica Q-V. Esto puede realizarse simplemente mediante el hallazgo del punto en la caractenstica en donde dQ/dV es cero con una operacion muy simple.
A continuacion, en tercer lugar, se determina en 25 una corriente reactiva minima, iQmin. Esta corriente debena ser segura desde el punto de vertice, es decir, a alguna distancia desde y por encima del punto de vertice, lo que tipicamente significa que iQmin es el 110 % de la corriente que corresponde al punto de vertice. Sin embargo, este porcentaje es solo un ejemplo y puede variarse de acuerdo con los requisitos de estabilidad de la red o ajustes del
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operario. De ese modo, la operacion se mantiene en los puntos de la caractenstica Q-V con corrientes reactivas iQ mayores que la corriente reactiva minima iQmin de modo que se mantiene la tension V mas alta que la tension que corresponde al punto de vertice. De ese modo, se asegura que un aumento en la corriente reactiva anadida aumentara la tension.
A continuacion, el controlador se ajusta en 27 para proporcionar iQmin como una corriente reactiva minima, de modo que la corriente reactiva anadida se mantenga mas alta que el nivel que proporciona la corriente reactiva minima incluso durante una condicion LVRT.
Un medio de regulacion de la potencia reactiva 11 (comparese con la Fig. 1) debena comprender bloques funcionales para llevar a cabo estas acciones. La Fig. 6 ilustra un regulador que comprende tales bloques, concretamente un detector 51 de la caractenstica Q-V, un detector 53 del punto de vertice, una unidad 55 de determinacion de iQmin, y un controlador de corriente 57. Dichos bloques pueden ser tipicamente de software implementados como rutinas ejecutadas en un procesador de senal digital aunque podnan concebirse en principio varias configuraciones de hardware, por ejemplo que utilicen circuitos integrados de aplicacion espedfica, ASlC.
La Fig. 4 muestra una configuracion de conversion de potencia con un generador de induccion doblemente alimentado 31, conectado a una turbina eolica (no mostrada). Puede usarse un anillo colector para suministrar las corrientes 33 a los devanados en el rotor. Las corrientes del rotor 33 pueden proporcionarse mediante un convertidor CA/CC/CA 35 conectado a la salida del generador 31. Dicho generador de induccion doblemente alimentado permite que el rotor del generador gire con una velocidad de giro variable, no sincronizada con la frecuencia de la red. Opcionalmente, puede colocarse un transformador (no mostrado) entre la red 3 y el generador 31. Adicionalmente, como se sabe bien per se, la cantidad de potencia activa y reactiva que se suministra a la red puede controlarse mediante el control de las corrientes suministradas a los devanados del rotor del generador. En el contexto de la presente divulgacion, el regulador 11 puede tener entonces un convertidor 35 como una parte integral, generando el rotor corrientes que proporcionan la cantidad deseada de potencia reactiva anadida.
La Fig. 5 muestra una configuracion de conversion de potencia para un generador smcrono 41, conectado a una turbina eolica (no mostrada). Entonces, se usa un generador smcrono de imanes permanentes PMSG 41 (del ingles "Permanent Magnet Synchronous Generator") junto con una configuracion CA/CC/CA del convertidor 43, 45, 47. La configuracion del convertidor comprende un convertidor CA/CC 43, conectado a los devanados del estator del generador 41. El convertidor CA/CC 43 suministra la potencia en CC a un filtro de condensador 45. Un convertidor CC/CA 47 suministra potencia desde el condensador de filtro 45 a la red 3. La cantidad de potencia activa y reactiva suministrada a la red puede controlarse mediante el control de los interruptores del convertidor CC/CA en la configuracion, que forma parte del regulador de potencia reactiva 11.
Como otra alternativa, el regulador de potencia reactiva 11 puede incluir un banco de condensadores VAR estaticos que puede usarse para controlar la potencia reactiva producida. En principio, podna usarse tambien un compensador rotativo de la misma manera.

Claims (8)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para controlar un sistema (1) de generacion de ene^a eolica conectado a una red (3) en un punto de conexion (9), en el que el sistema (1) se concibe para suministrar potencia reactiva a la red, caracterizado por:
    - determinar (21) una caractenstica Q-V (13) para la red (3) en el punto de conexion;
    - determinar (23) un punto de vertice (15) para la caractenstica Q-V (13);
    - determinar (25) una corriente reactiva minima (iQmin) que sea segura desde el punto de vertice (15); y -controlar (27) el suministro de potencia reactiva basandose en la caractenstica Q-V (13) para mantener una corriente reactiva (iQ) mas alta que la corriente reactiva minima (iQmin).
  2. 2. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la caractenstica Q-V (13) se determina inyectando una perturbacion en el punto de conexion (9).
  3. 3. Un metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el suministro de potencia reactiva a la red (3) se controla mediante el control de las corrientes del rotor de un generador de induccion doblemente alimentado (31), DFIG.
  4. 4. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que el suministro de potencia reactiva a la red (3) se controla mediante el control de los interruptores de una configuracion de convertidor CA/CC/CA (35) que conecta un generador con la red.
  5. 5. Un metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el metodo se usa en condiciones transitorias.
  6. 6. Un metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el metodo se usa en condiciones de estado estable.
  7. 7. Un controlador (11) para controlar un sistema (1) de generacion de energfa eolica conectado a una red (3) en un punto de conexion, en el que el sistema (1) se concibe para suministrar potencia reactiva a la red (3); caracterizado por:
    - un detector (51) de una caractenstica Q-V para determinar la caractenstica Q-V (13) para la red (3) en el punto de conexion;
    - un detector (53) del punto de vertice para determinar un punto de vertice (15) de la caractenstica Q-V;
    - una unidad (55) de determinacion que determina una corriente reactiva minima (iQmin) que sea segura desde el punto de vertice (15); y
    - un controlador (57), que controla el suministro de potencia reactiva basandose en la caractenstica Q-V (13) para mantener una corriente reactiva (iQ) mas alta que la corriente reactiva minima (iQmin).
  8. 8. Un sistema (1) de generacion de energfa eolica que comprende un controlador (11) de acuerdo con la reivindicacion 7.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8898025B2 (en) * 2009-08-21 2014-11-25 Vestas Wind Systems A/S System and method for monitoring power filters and detecting power filter failure in a wind turbine electrical generator
ES2613734T3 (es) * 2010-03-31 2017-05-25 Vestas Wind Systems A/S Método de funcionamiento de una turbina eólica, turbina eólica, sistema de control de turbina eólica y sistema de procesamiento
TWI449838B (zh) * 2010-12-07 2014-08-21 Univ Nat Cheng Kung 整合風力發電及潮汐能發電的系統及方法
US8121739B2 (en) * 2010-12-29 2012-02-21 Vestas Wind Systems A/S Reactive power management for wind power plant internal grid
WO2013044922A1 (en) * 2011-09-28 2013-04-04 Vestas Wind Systems A/S A wind power plant and a method for operating thereof
US9588557B2 (en) * 2011-11-11 2017-03-07 Thomas Alexander Wilkins Reactive following for distributed generation and loads of other reactive controller(s)
EP2629386B1 (en) * 2012-02-16 2018-01-10 GE Renewable Technologies Method for avoiding voltage instability in an electrical grid of an offshore wind park
DE102012212364A1 (de) * 2012-07-13 2014-01-16 Wobben Properties Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Einspeisen elektrischer Energie in ein elektrisches Versorgungsnetz
US9244506B2 (en) * 2012-11-16 2016-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Method of controlling a power plant
WO2015022746A1 (ja) * 2013-08-15 2015-02-19 三菱電機株式会社 電圧監視制御装置および電圧制御装置
US10042374B2 (en) 2014-06-13 2018-08-07 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Method and apparatus for determining a weakened grid condition and controlling a power plant in a manner appropriate to the grid condition
US20170317630A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Hamilton Sundstrand Corporation PMG Based Variable Speed Constant Frequency Generating System
CN113726137B (zh) * 2020-05-26 2023-11-03 台达电子企业管理（上海）有限公司 变换装置
CN113726136B (zh) * 2020-05-26 2023-11-03 台达电子企业管理（上海）有限公司 变换装置
US11509138B1 (en) * 2020-05-27 2022-11-22 Mohd Hasan Ali System and method for improving transient stability of grid-connected wind generator system

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5796628A (en) * 1995-04-20 1998-08-18 Cornell Research Foundation, Inc. Dynamic method for preventing voltage collapse in electrical power systems
US5745368A (en) * 1996-03-29 1998-04-28 Siemens Energy & Automation, Inc. Method for voltage stability analysis of power systems
US6670721B2 (en) * 2001-07-10 2003-12-30 Abb Ab System, method, rotating machine and computer program product for enhancing electric power produced by renewable facilities
PL199777B1 (pl) 2001-12-24 2008-10-31 B Spo & Lstrok Ka Z Ograniczon Sposób badania stabilności napięciowej systemu elektroenergetycznego
US7015595B2 (en) * 2002-02-11 2006-03-21 Vestas Wind Systems A/S Variable speed wind turbine having a passive grid side rectifier with scalar power control and dependent pitch control
US7087332B2 (en) * 2002-07-31 2006-08-08 Sustainable Energy Systems, Inc. Power slope targeting for DC generators
CA2518074C (en) * 2003-05-02 2011-07-26 Xantrex Technology Inc. Control system for doubly fed induction generator
US7194338B2 (en) 2003-06-27 2007-03-20 Intellicon, Inc. Voltage collapse diagnostic and ATC system
DE10357292B4 (de) * 2003-12-05 2006-02-02 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Verfahren für die Steuerung eines Antriebsstrangs für eine Strömungskraftmaschine mit Drehzahlführung, Kraftstoßreduktion und Kurzzeitenergiespeicherung
ES2277724B1 (es) * 2005-02-23 2008-06-16 GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. Procedimiento y dispositivo para inyectar intensidad reactiva durante un hueco de tension de red.
US8436490B2 (en) * 2005-08-30 2013-05-07 Abb Research Ltd. Wind mill power flow control with dump load and power converter
US7680562B2 (en) * 2005-09-08 2010-03-16 General Electric Company Power generation system
US7425771B2 (en) 2006-03-17 2008-09-16 Ingeteam S.A. Variable speed wind turbine having an exciter machine and a power converter not connected to the grid
US7391126B2 (en) * 2006-06-30 2008-06-24 General Electric Company Systems and methods for an integrated electrical sub-system powered by wind energy
DE102006054870A1 (de) * 2006-11-20 2008-06-12 Repower Systems Ag Windenergieanlage mit Gegensystemregelung und Betriebsverfahren
ES2411383T3 (es) * 2007-04-30 2013-07-05 Vestas Wind Systems A/S Turbina eólica de velocidad variable con generador de inducción doblemente alimentado compensado para variar la velocidad de rotor
WO2009083447A2 (en) * 2007-12-28 2009-07-09 Vestas Wind Systems A/S Apparatus and method for operating a wind turbine under low utility grid voltage conditions
US8198742B2 (en) * 2007-12-28 2012-06-12 Vestas Wind Systems A/S Variable speed wind turbine with a doubly-fed induction generator and rotor and grid inverters that use scalar controls
EP2256893A1 (en) * 2008-02-15 2010-12-01 Wind To Power System, S.l. Series voltage compensator and method for series voltage compensation in electrical generators
DE102008017715A1 (de) * 2008-04-02 2009-10-15 Nordex Energy Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage mit einer doppelt gespeisten Asynchronmaschine sowie Windenergieanlage mit einer doppelt gespeisten Asynchronmaschine
US8120932B2 (en) * 2008-07-01 2012-02-21 American Superconductor Corporation Low voltage ride through
DE102008039429A1 (de) * 2008-08-23 2010-02-25 DeWind, Inc. (n.d.Ges.d. Staates Nevada), Irvine Verfahren zur Regelung eines Windparks
US8610306B2 (en) * 2011-07-29 2013-12-17 General Electric Company Power plant control system and method for influencing high voltage characteristics

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Publication number Publication date
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