ES2437159T3

Method and system for extracting inertial energy from a wind turbine

Abstract

Operation system of a wind turbine (10) during a power reduction operation, the wind turbine comprising a generator (26) and a wind turbine rotor (14) having at least one rotor blade (24), comprising also the wind turbine a drive train (40) that includes at least one shaft (28) coupled to the wind turbine rotor and configured to drive the generator, said system (10) comprising: a control system (36) configured to increase a rotational speed of the rotor (14) of the wind turbine beyond an optimum nominal speed for the wind turbine (10) determined from a torque curve -power (80) thereof, but not greater than a predetermined rotor nominal speed during the wind turbine power reduction operation, thus storing aerodynamic energy in a rotating drive train that would otherwise have been lost due to power reduction, said control system (36) also being configured to reduce a torque demand in the generator (26) such that the power generated ( 84) is maintained at, or below, a predetermined power reduction level (90) during said power reduction operation; and a frequency converter (44) configured to control the generator excitation (26) to increase the torque demand in the generator (26) after the release of the power reduction operation to extract the inertial energy stored in the drive train ( 40) under the release of the power reduction operation.

Term

3.9 yearsto projected expiry

Projected expiry 18 August 2030, counted from filing; an application has no term until it is granted.

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5 claims: 1 independent, 4 dependent

  1. 1
    REIVINDICACIONES 1. Sistema de operación de una turbina eólica (10) durante una operación de reducción de potencia, comprendiendo la turbina eólica que comprende un generador (26) y un rotor (14) de turbina eólica que tiene al menos una pala (24) de rotor, comprendiendo también la turbina eólica un tren de accionamiento (40) que incluye al menos un árbol (28) acoplado al rotor de la turbina eólica y configurado para accionar el generador, comprendiendo dicho sistema (10):un sistema de control (36) configurado para aumentar una velocidad de rotación del rotor (14) de la turbina eólica más allá de una velocidad nominal óptima para la turbina eólica (10) determinada a partir de una curva de par-potencia (80) del mismo, pero no mayor que una velocidad nominal del rotor predeterminada durante la operación de reducción de potencia de la turbina eólica, almacenando así en tren de accionamiento giratorio energía aerodinámica que de otro modo se habría perdido debido a la reducción de potencia, estando dicho sistema de control (36) también configurado para reducir una demanda de par en el generador (26) de tal manera que la potencia generada (84) se mantenga en, o por debajo de, un nivel de reducción de potencia predeterminado (90) durante dicha operación de reducción de potencia;y un convertidor de frecuencia (44) configurado para controlar la excitación del generador (26) para aumentar la demanda de par en el generador (26) después de la liberación de la operación de reducción de potencia para extraer la energía inercial almacenada en el tren de accionamiento (40) bajo la liberación de la operación de reducción de potencia.
  2. 2
    Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho sistema de control (36) está configurado para permitir que la velocidad del rotor aumente a la velocidad nominal máxima del rotor.
  3. 3
    Sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que dicho sistema de control (36) está configurado para ajustar al menos uno de un paso de la al menos una pala (24) de rotor y un ángulo de güiñada de la turbina eólica (10) para facilitar el control de la velocidad de rotación del rotor (14).
  4. 4
    Sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el sistema de control (36) está configurado además para:monitorizar la generación de potencia;monitorizar la demanda de potencia de la red;e iniciar la reducción de potencia de la turbina eólica (10) cuando la generación de potencia es superior a la demanda de potencia de la red.
  5. 5
    Sistema de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el sistema de control (36) está configurado además para:monitorizar la generación de potencia del generador (26);e iniciar la reducción de potencia de la turbina eólica (10) cuando la generación de potencia es superior a un nivel de generación de potencia almacenada.