Ráfagas de viento con vientos altos

🎯 Ráfagas de viento con vientos altos

Objetivo de la sección: Estudiar el comportamiento del DFIG ante ráfagas de viento cuando el viento promedio es alto (superior al nominal), analizando cómo el Controlador usa el Pitch para mantener la potencia y cómo interactúan el Controlador del Tren de Potencia y el B2B.

Qué observar: Las caídas transitorias de potencia eléctrica durante las ráfagas descendentes, la actuación del Pitch con vientos superiores al nominal, y el comportamiento cerca del límite "MaxWindForCutin".

💡 Con viento superior al nominal, el Pitch juega un papel activo. ¿Qué ocurre exactamente con la potencia durante la parte descendente de una ráfaga?

El experimento en esta clase es similar al descrito en Ráfagas de viento con vientos bajos , para comprobar la gran diferencia en el comportamiento del aerogenerador respecto a ráfagas de viento dependiendo del viento promedio.

Primera serie:

Parámetro: NacellePitch.BladeSlewRate= (5 º/s)/s ; Ráfaga tipo="StandardGust120x4" ; viento inicial: primero en 7, seguido de 8, 9 y 10 m/s.

Comentarios:

En el registro de "Potencia", las evoluciones de las zonas "azules" similares a las de la figura :

corresponden con los cambios (en teoría instantáneos) del viento utilizando las teclas de función "Página Arriba".
Note que la forma de la evolución de la Potencia Eléctrica es diferente cuando el viento inicial está por encima de 9 m/s: la razon es que este valor corresponde aproximadamente con el valor a partir del cual la Curva Operativa utilizada por el Controlador del Tren de Potencia, "sale" de la curva de Potencia Óptima (algoritmo MPPT) . Ver Implicaciones para el Tren de Potencia .

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Segunda serie:

Parámetro: NacellePitch.BladeSlewRate= (5 º/s)/s ; Wind Gust="StandardGust120x4" ;viento inicial = primero en 11, seguido de 12, 13, 15 y 16 m/s.

Comentarios:

Cuando el viento es superior al Nominal, el Controlador del Tren de Potencia modifica el Pitch de forma que mantiene la Potencia del Viento en el nivel adecuado: el Back-to-Back debe seguir la evoluciónde esta potencia, ayudando en el mantenimiento de la potencia de salida y en la evolución de las rpms del Tren de Potencia.
Note que durante las transiciones, incluso cuando el viento es superior al Nominal, existen pequeñas caídas de la Potencia Eléctrica por debajo de la Potencia Nominal, en la parte descendiente de la ráfaga de viento. Esto ocurre porque cuando el punto de funcionamiento es el punto D, si existe una caída del viento, aunque su valor se mantenga por encima del Nominal, se producirá una caída temporal de la Potencia Mecánica, hasta que el cambio de Pitch permita compensar la caída del viento. En esa fase, se puede dar el caso (generalmente) de que la potencia enviada a la Red debe evolucionar ayudando al Controlador del Tren de Potencia de forma que se llegue a la situación estable lo antes posible. En la práctica esto se muestra con pequeñas caídas de Potencia Eléctrica.

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Parámetro: NacellePitch.BladeSlewRate= (5 º/s)/s ; Ráfaga tipo="StandardGust60x10"; viento inicial = 7 primero en 7, seguido de 8, 9 y 10 m/s.

Comentario:

La diferencia entre los casos de la serie Tercera respecto de la Primera, está relacionado con la amplitud de la ráfaga de viento (10 m/s en vez de 4 m/s) lo que implica que en todos los caso de viento inicial (7 a 11 m/s) existe un intervalo de tiempo en que el viento está por encima del Nominal, y eso obliga a cambiar el Pitch.