WO2008077974A1 - Generador asíncrono de doble alimentación - Google Patents

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WO2008077974A1
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José Manuel CORCELLES PEREIRA
Santiago ARNALTES GÓMEZ
David SANTOS MARTÍN
José Luis RODRÍGUEZ AMENEDO
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Wind To Power System, S.L.
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Definitions

  • the present invention relates, in general, to an asynchronous, or induction, double-power generator that can be connected to a turbine, such as a wind turbine, to generate electrical energy that is injected into an electric power distribution network. .
  • a generator connected to a variable speed turbine for generating and supplying electric power to the three-phase electric power distribution network is described in US Pat. 6,137,187, Mikhail et al., Where the generator stator is directly connected to the electric power distribution network and its rotor is connected, in turn, to the same distribution network through a first AC converter / DC current connected, in turn, in cascade to a second DC / AC converter whose output is connected to the three-phase AC power distribution network. Both first and second converters are two investors respectively.
  • the system described in the aforementioned document US6,137,187 also comprises an electromagnetic torque controller and a pitch angle controller of the blades.
  • the electromagnetic torque controller uses an electric field orientation control solution.
  • the pitch angle controller of the blades executes a regulation based on the speed of the generator rotor, being independent of the electromagnetic torque controller.
  • the double-feed asynchronous generator system described in said patent has some disadvantages derived, for example, from the direct connection of the generator stator to the three-phase electric power distribution network such as high losses in the generator iron.
  • said direct electrical connection does not guarantee the continuity of the connection of the double-feed asynchronous generator to the power supply network. distribution when there are significant variations in voltage as a result of: connections or disconnections of electric charges, short circuits both balanced and unbalanced for a certain period of time or similar contingencies.
  • the double-feed asynchronous generator is connected to a wind turbine, the system thus formed cannot be connected to the electricity distribution network when the wind speed is reduced.
  • the double-feed asynchronous generator has inefficient control of reactive power under conditions of reduced active power injected into the three-phase distribution network.
  • the present invention seeks to solve or reduce one or more of the drawbacks set forth above by a generator that can be connected to a turbine, such as a variable speed wind turbine, as claimed in claim 1.
  • a generator that can be connected to a turbine, such as a variable speed wind turbine, as claimed in claim 1.
  • Embodiments of the invention are established in the dependent claims.
  • An object of the invention is that the generator stator is connected in series to an electric power distribution network through a first winding of a transformer.
  • the voltage applied to this winding is controlled through an electronic converter and as a consequence the level of the generator stator voltage is controlled, this makes it possible to increase the overall performance of the electric generator since iron losses are reduced when The voltage applied to the spinner stator is reduced.
  • Another object of the invention is that the rotor of the double-feed asynchronous generator be connected to the same distribution network through a first electric power converter connected by a direct current link to a second electric power converter, which, in turn, is connected to a second winding of the series transformer, so that the line
  • the power supply thus formed allows a bidirectional flow of electric energy between the generator rotor and the electric power distribution network.
  • Still another object of the invention is to guarantee the supply of electric power when voltage variations occur in the electric power distribution network both in a balanced and unbalanced generator operating regime, contributing to the stability of the distribution network. providing reactive power and reducing the consumption of active power.
  • Another object of the invention is that the generator is able to dynamically exchange reactive power with the distribution network regardless of the degree of load thereof.
  • Still another object of the invention is that the generator is capable of generating a voltage at its output of nominal value when the electric power distribution network is not available due to a prior contingency.
  • Another object of the invention is that the generator coupled to a wind turbine be able to connect to the distribution network when there is a reduced wind speed. Under these conditions, the speed of rotation of the generator would be practically zero and the voltage of the stator would be reduced. Consequently, sites with low wind resources could be used that are currently ruled out because there are no systems capable of optimizing wind turbine performance under these operating conditions.
  • Figure 1 shows a block diagram of a wind turbine according to the invention
  • Figure 2 shows in a vector diagram the currents and voltages associated with the operation of the generator according to the invention. DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • FIG. 1 a block diagram of an asynchronous, or induction, double-feed generator is illustrated together with the control means necessary for its proper operation.
  • the double-feed asynchronous generator 11 is connectable to a turbine 12, such as a variable speed wind turbine, such that said turbine is coupled to the rotor 13 which rotates within a stator 14 of the generator 11.
  • the stator 14 is connected in series to a first end of a first winding 15-1 of a transformer 15, so that an electrical power distribution network 22 is connected to the second end of the first winding 15-1 of the transformer 15.
  • the rotor 13 is connected to an input of a first 16 electric power converter whose output is cascaded through a direct current connection to an input of a second 17 electric power converter, which has an output that is connected to a second 15-2 winding of the transformer 15 through a filter 18.
  • a capacitor 19 that stores electrical energy according to the active power exchanged between the first 16 and the second converter 17 is connected to the continuous link.
  • a resistor 24 is connected controlled by a switch 25 to ensure that the maximum voltage levels of the DC link are not exceeded in the different operating modes.
  • the first 16 electric power converter transforms an alternating current of variable frequency generated in the rotor 13 of the generator into direct current
  • the second 17 converter converts, in turn, to alternating current of constant frequency, the direct current from the continuous link. In this way a fraction of the total power injected by the generator 11 is transferred between the rotor 13 of the generator and the distribution network 22.
  • the distribution network 22 can supply electric power to the generator l through the second 17 and first 16 electric power converter. Consequently, electrical power can flow in bidirectional mode through the connection line between the rotor 13 and the distribution network 22.
  • the total electric power output of the generator 11 is combined in the transformer 15.
  • the first converter 16 comprises a set of switching elements such that, each of them, has a control terminal through which an on and / or off signal is applied.
  • a first 20 controller module generates and supplies the said switching signals and to carry out said tasks the first 20 controller calculates and / or receives a signal proportional to the rotor current i r , a signal proportional to the current of the stator i s , a signal proportional to the voltage of the stator V s , a signal proportional to the voltage of the electrical distribution network, V g , and a signal proportional to the position angle of the rotor, ⁇ r , to control the active power, P g , and reactive, Q g , total injected to the distribution network 22.
  • the first controller 20 comprises a first micropocessor that stores a control algorithm such as vector control, direct control or the like, with which it regulates the current of the stator 14 so as to govern the active and reactive power injected into the network 22 of electrical distribution, as well as the electromagnetic torque of the generator 11 and the reactive power delivered by the stator 14 of the generator to the network 22.
  • a control algorithm such as vector control, direct control or the like, with which it regulates the current of the stator 14 so as to govern the active and reactive power injected into the network 22 of electrical distribution, as well as the electromagnetic torque of the generator 11 and the reactive power delivered by the stator 14 of the generator to the network 22.
  • the second converter 17 also comprises a set of switching elements such that, each of them, has a control terminal through which an on or off signal is applied.
  • a second 21 controller module generates and supplies the said on or off signals, and to perform said tasks the second 21 controller calculates and / or receives a signal proportional to the output current of the second 17 converter, i c , a signal proportional to the voltage of the continuous bus, V dC , a signal proportional to the mains voltage 22, V g , a signal proportional to the current of the stator 14, i S; and a signal proportional to the voltage of the stator current 14, V s .
  • the second controller 21 stores an algorithm with which it regulates the voltage applied to the capacitor 19 of the continuous bus following a control strategy that marks its reference value V * dc .
  • the second controller 21 includes a second microprocessor that stores an algorithm with which it regulates the module of the resulting voltage, or applied to the generator stator 14 following a control strategy that marks its reference value
  • the first controller 20 is responsible for regulating the electromagnetic torque and the reactive power exchanged by the stator 14 with the distribution network 22 and / or the total active and reactive electrical power injected into the same network 22.
  • the second controller 21 is responsible for regulating the DC voltage V dc in the capacitor 19, at a constant reference value V * dc , so that the transfer of power by the rotor to the distribution network 22 is snapshot.
  • the second controller 21 is responsible for regulating the voltage applied and / or resulting applied to the stator 14 of the generator,
  • V g 22 is constant, in effective value and frequency.
  • the generator current 11, i s will be determined, in magnitude and angle with respect to the grid voltage 22, V g .
  • the present invention can be implemented in a variety of computers including microprocessors, a computer readable storage medium, which includes volatile and non-volatile memory elements and / or storage elements.
  • the logic of the computer hardware that cooperates with various instruction sets is applied to the data to perform the functions described above and to generate output information.
  • the programs used by the computer hardware taken as an example can preferably be implemented in various programming languages, including a high-level programming language oriented to procedures or objects for communicating with a computer system.
  • Each computer program is preferably stored in a storage medium or device (for example, ROM or magnetic disk) that is readable by a general purpose or special programmable computer to configure and operate the computer when the storage medium or device is read by the computer in order to execute the procedures described above.
  • the first and second controller can be considered to be implemented as a computer-readable storage medium, configured with a computer program, where the storage medium thus configured causes a computer to operate in a specific and predefined manner.

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Abstract

El objeto de la invención es un generador asincrono de doble alimentación, en el que el estator del generador se conecta a una red distribución a través de un primer extremo de un primer devanado de un transformador, estando la red de distribución conectada al segundo extremo del primer devanado, además el rotor está conectado a un primer convertidor cuya salida se conecta a través de una red de corriente continua a un segundo convertidor que tiene una salida conectada a un segundo devanado del transformador. Gracias a la configuración descrita se logra contribuir a la estabilidad de la red distribución aportando la potencia reactiva y reduciendo el consumo de potencia activa, permite también el intercambio dinámico de potencia reactiva con la red de distribución, así como la posibilidad de conectarse aún cuando con una velocidad de viento reducida.

Description

GENERADOR ASINCRONO DE DOBLE ALIMENTACIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
[0001] La presente invención se refiere, en general, a un generador asincrono, o de inducción, de doble alimentación conectable a una turbina, tal como una turbina eólica, para generar energía eléctrica que se inyecta a una red de distribución de energía eléctrica.
ESTADO DE LA TÉCNICA
[0002] Actualmente, los generadores conectados a turbinas eólicas de velocidad variable son utilizados en la producción de energía eléctrica que llega a los consumidores finales a través de la red de distribución de energía eléctrica trifásica.
[0003] Un generador conectado a una turbina de velocidad variable para generar y suministrar energía eléctrica a la red de distribución de energía eléctrica trifásica es descrito en el documento de Patente de los EE.UU. 6,137,187, Mikhail et al., donde el estator del generador está conectado directamente a la red de distribución de energía eléctrica y el rotor del mismo está conectado, a su vez, a la misma red de distribución a través de un primer convertidor de corriente alterna/corriente continua conectado, a su vez, en cascada a un segundo convertidor de corriente continua/corriente alterna cuya salida está conectada a la red de distribución de energía alterna trifásica. Ambos primer y segundo convertidores son dos inversores respectivamente.
[0004] El sistema descrito en el referido documento US6,137,187 también comprende un controlador del par electromagnético y un controlador del ángulo de paso de las palas. El controlador del par electromagnético utiliza una solución de control de la orientación del campo eléctrico. El controlador del ángulo de paso de las palas ejecuta una regulación basándose en la velocidad del rotor del generador, siendo independiente del controlador del par electromagnético.
[0005] Sin embargo, el sistema generador asincrono de doble alimentación descrito en la citada patente presenta algunas desventajas derivadas, por ejemplo, de la conexión directa del estator del generador a la red de distribución de energía eléctrica trifásica como son las elevadas pérdidas en el hierro del generador.
[0006] Asimismo, la citada conexión eléctrica directa no garantiza la continuidad de la conexión del generador asincrono de doble alimentación a la red de distribución cuando hay en ella variaciones significativas de tensión como consecuencia de: conexiones o desconexiones de cargas eléctricas, cortocircuitos tanto equilibrados como desequilibrados durante un cierto periodo de tiempo o contingencias similares. [0007] Por otro lado, cuando el generador asincrono de doble alimentación está conectado a una turbina eólica, el sistema así formado no se puede conectar a la red de distribución eléctrica cuando la velocidad del viento es reducida.
[0008] El generador asincrono de doble alimentación presenta un control ineficaz de la potencia reactiva en condiciones de reducida potencia activa inyectada en la red de distribución trifásica.
[0009] Por tanto, se hace necesario desarrollar un generador conecíable a una turbina para generar y suministrar energía eléctrica a una red de distribución de energía eléctrica que sea capaz de recuperar energía rotórica de una máquina asincrona, o de inducción, mediante una conexión serie con una red de distribución de energía eléctrica y que evite los problemas anteriormente descritos.
CARACTERIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
[0010] La presente invención busca resolver o reducir uno o más de los inconvenientes expuestos anteriormente mediante un generador conectable a una turbina, tal como una turbina eólica de velocidad variable, como es reivindicado en la reivindicación 1. Realizaciones de la invención son establecidas en las reivindicaciones dependientes.
[0011] Un objeto de la invención es que el estator del generador este conectado en serie a una red de distribución de energía eléctrica a través de un primer devanado de un transformador. La tensión aplicada a este devanado se controla a través de un convertidor electrónico y como consecuencia se controla el nivel de tensión del estator del generador, esto hace que sea posible aumentar el rendimiento global del generador eléctrico ya que se disminuyen las pérdidas en el hierro cuando la tensión aplicada al estator del girador es reducida. [0012] Otro objeto de la invención es que el rotor del generador asincrono de doble alimentación se conecte a la misma red de distribución a través de un primer convertidor de energía eléctrica conectado por un enlace de corriente continua a un segundo convertidor de energía eléctrica, el cuál, a su vez está conectado a un segundo devanado del transformador serie, de manera que la línea de alimentación así formada permite un flujo de energía eléctrica bidireccional entre el rotor del generador y la red de distribución de energía eléctrica.
[0013] Aún otro objeto de la invención es garantizar el suministro de energía eléctrica cuando se produzcan variaciones de tensión en la red de distribución de energía eléctrica tanto en régimen equilibrado y desequilibrado de funcionamiento del generador, contribuyendo a la estabilidad de la red de distribución aportando potencia reactiva y reduciendo el consumo de potencia activa.
[0014] Otro objeto de la invención es que el generador sea capaz de intercambiar dinámicamente potencia reactiva con la red de distribución independientemente del grado de carga del mismo.
[0015] Aún otro objeto de la invención es que el generador sea capaz de generar una tensión en su salida de valor nominal cuando no esté disponible la red de distribución de energía eléctrica debido a una contingencia previa. [0016] Otro objeto de la invención es que el generador acoplado a una turbina eólica sea capaz de conectarse a la red de distribución cuando existe una velocidad del viento reducida. En estas condiciones, la velocidad de giro del generador sería prácticamente nula y la tensión del estator sería reducida. Consecuentemente, se podrían aprovechar emplazamientos con bajo recurso eólico que actualmente están descartados por que no existen sistemas capaces de optimizar el rendimiento del aerogenerador en estas condiciones de funcionamiento.
BREVE ENUNCIADO DE LAS FIGURAS
[0017] Una explicación más detallada de la invención se da en la siguiente descripción basada en las figuras adjuntas en las que:
[0018] la figura 1 muestra un diagrama de bloques de un aerogenerador de acuerdo a la invención, y
[0019] la figura 2 muestra en un diagrama vectorial de las corrientes y tensiones asociados con el funcionamiento del generador de acuerdo a la invención. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
[0020] A continuación, con referencia a la figura 1, se ilustra un diagrama de bloques de un generador asincrono, o de inducción, de doble alimentación junto con los medios de control necesarios para su correcto funcionamiento. [0021] El generador 11 asincrono de doble alimentación es conectable a una turbina 12, tal como una turbina eólica de velocidad variable, de manera que dicha turbina se acopla al rotor 13 que gira dentro de un estator 14 del generador 11. [0022] El estator 14 está conectado en serie a un primer extremo de un primer devanado 15-1 de un transformador 15, de manera que una red 22 de distribución de energía eléctrica está conectada al segundo extremo del primer 15-1 devanado del transformador 15.
[0023] El rotor 13 está conectado a una entrada de un primer 16 convertidor de energía eléctrica cuya salida es conectada en cascada mediante una conexión de corriente continua a una entrada de un segundo 17 convertidor de energía eléctrica, que tiene una salida que es conectada a un segundo 15-2 devanado del transformador 15 a través de un filtro 18.
[0024] En el enlace de continua hay conectado un condensador 19 que almacena energía eléctrica de acuerdo a la potencia activa intercambiada entre el primer 16 y el segundo 17 convertidor.
[0025] Asimismo en el enlace de corriente continua hay conectada una resistencia 24 controlada por un interruptor 25 para garantizar que los niveles de tensión máximos del enlace de continua no se sobrepasan en los diferentes modos de funcionamiento.
[0026] Se ha de observar que el primer 16 convertidor de energía eléctrica transforma una corriente alterna de frecuencia variable generada en el rotor 13 del generador en corriente continua, y posteriormente, el segundo 17 convertidor transforma, a su vez, a corriente alterna de frecuencia constante, la corriente continua proveniente del enlace de continua. De esta forma se transfiere una fracción de la potencia total inyectada por el generador 11 entre el rotor 13 del generador y la red de distribución 22.
[0027] En otro modo de funcionamiento del generador 11, la red 22 de distribución puede suministrar energía eléctrica al generador l i a través del segundo 17 y primer 16 convertidor de energía eléctrica. Consecuentemente, por la línea de conexión entre el rotor 13 y la red 22 de distribución puede fluir energía eléctrica en modo bidireccional.
[0028] La salida de energía eléctrica total del generador 11 se combina en el transformador 15. [0Θ29] El primer 16 convertidor comprende un conjunto de elementos de conmutación tal que, cada uno de ellos, dispone de un terminal de control a través del cual se les aplica una señal de encendido y/o apagado.
[0030] En relación ahora con las figuras 1 y 2, un primer 20 módulo controlador genera y suministra las referidas señales de conmutación y para llevar a cabo dichas tareas el primer 20 controlador calcula y/o recibe una señal proporcional a la corriente del rotor ir, una señal proporcional a la corriente del estator is, una señal proporcional a la tensión del estator Vs, una señal proporcional a la tensión de la red de distribución eléctrica, Vg, y una señal proporcional al ángulo de posición del rotor, θr, para controlar la potencia activa, Pg, y reactiva, Qg, total inyectada a la red 22 de distribución.
[0031] El primer 20 controlador comprende un primer micropocesador que almacena un algoritmo de control tal como control vectorial, control directo o similar, con el que regula la corriente del estator 14 de manera que gobierna la potencia activa y reactiva inyectadas a la red 22 de distribución eléctrica, así como el par electromagnético del generador 11 y la potencia reactiva entregada por el estator 14 del generador a la red 22.
[0032] Análogamente, el segundo 17 convertidor también comprende un conjunto de elementos de conmutación tal que, cada uno de ellos, dispone de un terminal de control a través del cual se les aplica una señal de encendido o apagado.
[0033] Un segundo 21 módulo controlador genera y suministra las referidas señales de encendido o apagado, y para llevar a cabo dichas tareas el segundo 21 controlador calcula y/o recibe una señal proporcional a la corriente de salida del segundo 17 convertidor, ic, una señal proporcional a la tensión del bus de continua, VdC, una señal proporcional a la tensión de red 22 de distribución, Vg, una señal proporcional a la corriente del estator 14, iS; y una señal proporcional a la tensión de la corriente del estator 14, Vs.
[0034] El segundo 21 controlador almacena un algoritmo con el que regula la tensión aplicada al condensador 19 del bus de continua siguiendo una estrategia de control que marca su valor de referencia V*dc.
[0035] Asimismo, el segundo 21 controlador incluye un segundo microprocesador que almacena un algoritmo con el que regula el módulo de la tensión resultante, o aplicada al estator 14 del generador siguiendo una estrategia de control que marca su valor de referencia |V*S|. [0036] Consecuentemente, ambos primer 20 y segundo 21 controlador gobiernan el primer 16 y segundo 17 convertidor, respectivamente, de manera que controlan el proceso de: la tensión resultante y/o aplicada en el estator 14 del generador, la conversión de la potencia total generada por el rotor 13 y el estator 14 del generador 11.
[0037] La manera de gobernar la tensión resultante y/o aplicada al estator 14 se basa en el control de la tensión inyectada desde el segundo 17 convertidor a la red 22 de distribución eléctrica a través del transformador 15.
[0038] El primer 20 controlador es el encargado de regular el par electromagnético y la potencia reactiva intercambiada por el estator 14 con la red 22 de distribución y/o la potencia eléctrica activa y reactiva total inyectada a la misma red 22.
[0039] El segundo 21 controlador es el encargado de regular la tensión de continua Vdc en el condensador 19, a un valor de referencia constante V*dc, de manera que la transferencia de potencia por el rotor a la red 22 de distribución sea instantánea.
[0040] Además, el segundo 21 controlador es el encargado de regular la tensión aplicada y/o resultante aplicada al estator 14 del generador, |V*S|, ya que la tensión, V¡, del segundo 17 convertidor se suma vectorialmente a la tensión, Vg ,de la red 22 de distribución.
[0041] En relación ahora con la figura 2, que muestra en unos ejes estacionarios α-β sobre los que se han representado los vectores espaciales de tensión, Vs, de estator 14, tensión Vg, de red 22, tensión, Vis inducida en el primer devanado 15- 1 del transformador 15 como consecuencia del control efectuado sobre el segundo 17 convertidor, y corriente is de estator 14, se ilustra el principio de control que permite regular la potencia del rotor inyectada en la red 22 de distribución y la tensión aplicada al estator 14 del generador 11.
[0042] Supóngase, por el momento, que la tensión Vg de red 22 es constante, en valor eficaz y frecuencia. Para unas condiciones particulares de operación del generador 11, relativas a potencia activa y reactiva inyectadas en la red 22, la corriente del generador 11, is, estará determinada, en magnitud y ángulo respecto a la tensión de red 22, Vg.
[0043] La proyección is sobre Vg, isd, determina el valor de la potencia activa inyectada en la red 22, y la componente transversal, isq, el valor de la potencia reactiva. Por otro lado, la recuperación de la potencia rotórica requiere la generación de una tensión Vi1 inducida en el primer devanado 15-1 del transformador 15 en fase con la corriente del estator, Vid, siendo la tensión aplicada al estator 14 del generador 11, VSj la suma de la tensión Vg de red 22 más la tensión V¡. De esta forma se obtendría una tensión variable, Vs en función del valor de la tensión Vj1 inducida en el primer devanado 15-1 del transformador 15 requerida para la recuperación de la potencia rotórica.
[0044] La forma de regular el módulo la tensión Vs aplicada al estator 14 del generador 11, |Vsj, consiste en aplicar una tensión Viq en cuadratura con la anterior V¡d de forma que el módulo de la tensión V8 resultante se mantenga constante, independientemente del punto de operación del generador 11.
[0045] Se ha de observar que la aplicación de esta tensión Viq en cuadratura con la corriente del generador 11, is, no afecta al valor de la potencia activa inyectada por el segundo 17 convertidor en la red 22, lo que permite un control desacoplado de dicha potencia, que en todo momento ha de ser igual a la potencia del rotor 13, y de la tensión aplicada al estator 14.
[0046] Asimismo, debe observarse que la presente invención puede implementarse en una variedad de computadoras que incluyen microprocesadores, un medio de almacenamiento legible por computadora, que incluye elementos de memoria volátil y no volátil y/o elementos de almacenamiento. La lógica del hardware de computación que coopera con diversos conjuntos de instrucciones se aplica a los datos para realizar las funciones descritas anteriormente y para generar información de salida. Los programas usados por el hardware de computación tomado como ejemplo pueden implementarse preferiblemente en diversos lenguajes de programación, incluyendo un lenguaje de programación de alto nivel orientado a procedimientos u objetos para comunicarse con un sistema de ordenador. Cada programa de ordenador se almacena preferiblemente en un medio o dispositivo de almacenamiento (por ejemplo, ROM o disco magnético) que es legible por un ordenador programable de uso general o especial para configurar y operar el ordenador cuando el medio o dispositivo de almacenamiento es leído por el ordenador con el fin de ejecutar los procedimientos antes descritos. Asimismo, puede considerarse que el primer y segundo controlador sean implementados como un medio de almacenamiento legible por ordenador, configurado con un programa de ordenador, en donde el medio de almacenamiento así configurado hace que un ordenador funcione de una manera específica y predefinida. [0047] Las realizaciones y ejemplos establecidos en esta memoria se presentan como la mejor explicación de la presente invención y su aplicación práctica y para permitir de ese modo que los expertos en la técnica utilicen la invención. No obstante, los expertos en la técnica reconocerán que la descripción y los ejemplos anteriores han sido presentados con el propósito de ilustrar solamente un ejemplo. La descripción, como se expone, no está destinada a ser exhaustiva o a limitar la invención a la forma precisa descrita. Muchas modificaciones y variaciones son posibles a la luz de la enseñanza anterior sin salirse del espíritu y alcance de las reivindicaciones siguientes.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Generador asincrono de doble alimentación para generar energía eléctrica; caracterizado por qué un estator (14) está conectado en serie a un primer extremo de un primer devanado (15-1) de un transformador (15), y una red (22) de distribución de energía eléctrica está conectada al segundo extremo del primer (15-1) devanado del transformador (15).
2. Generador de acuerdo a la reivindicación 1; caracterizado por qué un rotor (13) está conectado a una entrada de un primer (16) convertidor de energía eléctrica cuya salida es conectada, mediante una conexión de corriente continua, a una entrada de un segundo (17) convertidor de energía eléctrica, que tiene una salida conectada a un segundo (15-2) devanado del transformador (15).
3. Generador de acuerdo a la reivindicación 2; caracterizado por qué el rotor (13) está conectado a la entrada de un primer (16) convertidor de energía eléctrica a través de una inductancia (23).
4. Generador de acuerdo a Ia reivindicación 2 o 3; caracterizado por qué el segundo (15-2) devanado está conectado al transformador (15) a través de un filtro (18).
5. Generador de acuerdo a la reivindicación 4; caracterizado por qué un condensador (19) almacena energía eléctrica cuando existe un flujo bidireccional de potencia entre el primer (16) y segundo (17) convertidor.
6. Generador de acuerdo a la reivindicación 5; caracterizado por qué el primer (16) convertidor comprende un conjunto de elementos de conmutación que, donde cada uno de ellos, dispone de un terminal a través del cual se les aplica una señal de control de encendido y/o apagado, respectivamente.
7. Generador de acuerdo a la reivindicación 6; caracterizado por qué un primer (20) módulo controlador genera las señales de encendido y/o apagado para aplicarlas a los elementos de conmutación del primer (16) convertidor de manera que se regula la corriente del estator (14) para controlar la potencia activa y reactiva inyectadas a la red (22) de distribución eléctrica, así como el par electromagnético del generador (11) y la potencia reactiva entregada por el estator (14) del generador a la red 22.
8. Generador de acuerdo a la reivindicación 7; caracterizado por qué el segundo (17) convertidor comprende un conjunto de elementos de conmutación que, donde cada uno de ellos, dispone un terminal a través del cual se les aplica una señal de control de encendido y/o apagado, respectivamente.
9. Generador de acuerdo a la reivindicación 8; caracterizado por qué un segundo (21) controlador genera las señales de encendido y/o apagado para aplicarlas a los elementos de conmutación del segundo (17) convertidor de manera que regula la tensión de referencia del condensador (19) del enlace de continua y la tensión resultante o aplicada al estator (14) para que la transferencia de potencia rotórica a la red (22) de distribución sea instantánea.
10. Generador de acuerdo a la reivindicación 9; caracterizado por qué el generador (11) está conectado a una turbina (12).
11. Generador de acuerdo a la reivindicación 10; caracterizado por qué la turbina (12) es una turbina eólica.
12. Método de control de la energía eléctrica que genera un generador de acuerdo a la reivindicación 1; caracterizado por qué comprende el paso de regulación de la corriente del estator (14) para gobernar la potencia activa y reactiva inyectadas a la red (22) de distribución eléctrica.
13. Método de acuerdo a la reivindicación 12; caracterizado por qué comprende el paso de regulación del par electromagnético del generador (11) y la potencia reactiva entregada por el estator (14) del generador a la red (22) de distribución eléctrica.
14. Método de acuerdo a la reivindicación 13; caracterizado por qué comprende además el paso de regulación de la tensión aplicada al condensador (19) del bus de continua siguiendo sobre al base de control de un predeterminado valor de referencia (V*dc) para que dinámicamente se transferencia potencia desde el rotor (13) a la red (22) de distribución.
15. Método de acuerdo a la reivindicación 14; caracterizado por qué comprende además el paso de regulación de la tensión aplicada y/o resultante aplicada al estator (14) del generador (11), ya que la tensión del segundo (17) convertidor se suma vectorialmente a la tensión de la red (22) de distribución.
16. Un medio legible por ordenador que tiene instrucciones legibles por ordenador configurado para que un ordenador ejecute el método de acuerdo a las reivindicaciones 12 a 15.
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