Generador DFIG

Sinóptico del Generador Eléctrico y los convertidores Bact-to-Back.

Este sinóptico tiene varios objetivos:

Presentar el esquema de conectividad del Generador con los convertidores y con la Red.
Indicar en todo momento el flujo de potencia en los convertidores.
Presentar en tiempo real el movimiento del los flujos magnéticos en el generador.
Presentar los cálculos hechos en tiempo real de las variables del Generador y de los convertidores.

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En esta situación, el GSC se mantiene conectado con la Red y actúa como un rectificador encargado de mantener la tensión en el DC Link a un nivel adecuado en espera de una evolución posterior. El consumo de potencia de la Red solo es el derivado de las pérdidas que pueda haber en el DC Link y las necesarias para mantener el GSC en operación (es decir, muy bajas).

El indicador del Generador (arriba a la izquierda) mostrará solo el vector correspondiente al giro del rotor del Generador, pero reflejado en el Tren de Potencia (es decir, reflejado a nivel de las Palas). Por tanto su velocidad estará entre los 10 y 20 rpms: es decir, entre 10/60 (=0,16) y 20/60 (= 0,33) vueltas por segundo.

Comienzo de puesta en marcha (cutin)

Cuando el Controlador decide iniciar la operación de Puesta en Marcha (cutin), el RSC (típicamente) pasa a activo pero sin conexión con el rotor: queda monitorizando la señal que le llega del medidor de posición angular del Tren de Potencia con objeto de conocer la frecuencia a la que habrá de generar potencia cuando se conecte al rotor.

Puesta en marcha: conexión del rotor

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En este estado se entra cuando las rpms del Tren de Potencia son tales que la frecuencia que el RSC debe generar para excitar al rotor están dentro de su margen operativo de funcionamiento. El límite inferior de esta frecuencia corresponde -típicamente- con un 20% a 25% de la frecuencia de giro de los vectores flujo (la de la Red dividido por el número de polos del Generador), es decir en nuestro caso, entre 5 Hz y 6,25 Hz.

El indicador del Generador mostrará ahora tres vectores girando:

El correspondiente al giro mecánico del eje del rotor, en color azul obscuro sobre circulo gris, que girará con las rpms del Tren de Potencia, como antes.
El correspondiente al flujo magnético generado por la tensión de excitación forzada por el RSC si el eje del rotor no estuviera girando, en color verde. Su velocidad de giro corresponderá con la frecuencia de las señales creadas por el RSC, que será la que le falte al Tren de Potencia para girar a la velocidad de sincronismo del Generador.
El correspondiente al flujo magnético real, en rojo. Este vector genera a una velocidad que es la suma de la velocidad de giro del Tren de Potencia mas la velocidad de giro de la tensión impuesta por el RSC. Cuando se conecte el estator a la Red éste producirá un flujo magnético adicional que girará a la misma velocidad.

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Cuando las rpms a las que se produce este punto de equilibrio es superior a las de sincronismo, el sinóptico presentará un gráfico similar al de la siguiente figura.

En este caso, el vector verde (el creado por la tensión del RSC) girará en sentido contrario a la dirección de giro de eje del rotor.Esto se refleja como valor negativo de la frecuencia.

Caso de producción con velocidad de rotor inferior a la de sincronismo.

Este caso es similar al caso anterior, pero con velocidad de giro del Tren de Potencia inferior a la de sincronismo.

En este caso el vector verde girará en la misma dirección que el del Tren de Potencia. Esto se refleja en el signo positivo de la frecuencia.

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