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Poner las condiciones para que se produzca la entrada en Producción con viento bajo

🎯 Cut-in con viento bajo

Objetivo: Identificar la condición de velocidad de viento que permite iniciar la generación. Qué observar: Velocidad del viento, estado del sistema y transición de parada a operación. Qué anotar: Valor aproximado de viento en el instante de arranque y evolución posterior. 💡 observa si existe histéresis entre parada y arranque.

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  1. ¿Cuánto tiempo transcurre desde pulsar Start (en estado de desconexión de red) hasta la conexión a red y el comienzo de producción? Mide dos casos:
    • Viento bajo (por ejemplo 6 m/s).
    • Viento alto (por ejemplo 14 m/s).

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  • con los distintos sinópticos disponibles.

  • con la creación de las condiciones necesarias para que el aerogenerador de parado a produccción.

  • 1.Asegúrese que se está ejecutando la simulación: en el sinóptico "Ejecutando Simulador ..."`pulse "Ejecutar".

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    2.Observe que el ángulo de Pitch pasa a -90º . Puede comprobarlo en el sinóptico del Tren de Potencia


    También en el sinóptico "WindNacelle":

    Y en el sinóptico "Terminal de Control":

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    Fig. Detalle del "Interruptor principal"

  • 4.En el sinóptico "Control Terminal" compruebe que la pestaña "Incidencias abiertas" no hay incidencias que deban ser reconocidas (excepto "Manual STOP").
    Por ejemplo, si ha 'ejecutado' la simulación y no estaba conectado el "Interruptor principal", el Controlador detectará la falta de suministro eléctrico principal y reportará unas incidencias como las que se muestran en la siguiente figura, anotando la fecha en que se detectaron (año-mes-día hora:minuto:segundo,milisegundo):

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    Este tipo de incidencias requieren ser 'reconocidas' por el operador: para ello debe marcar (con el ratón) en la casilla de la columna "Ok" de cada una de ellas (primeros dos items en la figura anterior). Cuando lo haga verá que desaparecen del listado en 'Incidencias pendientes' y pasarán, automáticamente, al listado de la pestaña "Historial incidencias", tal como se muestra en la figura siguiente:

    Este listado recoge el registro que mantiene el propio Controlador de las incidencias que se han ido produciendo. En otras clases prácticas verá que existen incidencias que no necesitan ser 'reconocidas' por el operador: es decir, el Controlador proseguirá la ejecución del 'protocolo' previsto cuando las condiciones de la incidencia hayan desaparecido, sin exigir que el operador se de por enterado de la misma.

    • 5.En esta situación, el listado en 'Incidencias abiertas' debe mostrar solo "Manual STOP", como en la figura siguiente:

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    Note que el 'enterado' de esta incidencia no se refleja en el 'Historial incidencias'.
    A partir de este momento, el Controlador está disponible para recibir la orden 'manual' de "START".
    Si pulsa el botón "START" la evolución del aerogenerador dependerá de la velocidad del viento. Antes de pulsarlo:

    • 6.Cerciórese de que tiene visible un "Registrador" donde se presente el "Panel predifinido" con nombre "Cutin + Cutout + Producción", tal como se muestra en la siguiente figura. Ver Cómo presentar un Registrador y elegir un Panel predefinido en él.

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      Cambie la velocidad del viento a 6.0 m/s. Este es un valor bajo de viento: el aerogenerador que se simula genera una potencia nominal de 1.300 KW a un viento nominal de alrededor de 12 m/s. Un viento de 6 m/s está por debajo del viento "Max. para Generador Grande" (Ver  Valores funcionales de viento   ), con lo que sabemos se utilizará la conexión de 6 polos del Generador (Generador pequeño).
      Para hacerlo, localice el sinóptico "SynopticWindNacelle" (Ver Cómo presentar en primer plano un determinado sinóptico)

    En este sinóptico sitúe el ratón sobre el indicador de viento (parte de fondo blanco). Ver siguiente figura.

    Puede cambiar el viento de dos formas:

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      Note que cuando cambia el valor, el fondo cambia a amarillo hasta que pulsa la tecla "Intro" en el teclado. Si quiere abortar el cambio, antes de pulsar "Intro", puede pulsar la tecla "ESC" (parte superior izquierda del teclado).

    • 2.Utilizando las teclas de "Avance de Pagina", "Retroceso de Pagina", "Flecha hacia arriba" y "Flecha hacia abajo".
      Este método es el preferido y permite cambiar el valor en saltos de 1 m/s (Avance / Retroceso de Pagina) o en saltos de 0.1 m/s (Flechas).
      Este es el método preferido porque limita la velocidad de cambio del viento a valores razonables, mientras que en el método 1, estos cambios pueden ser muy bruscos.

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    • 9.Pulse el botón "START" y observe la evolución de las siguientes señales en el registrador y en los diferentes sinópticos.

    • 1.Velocidad de giro de las palas: en SynopticDriveTrain, Control Terminal y Registrador.

    • 2.Velocidad de giro del eje del Generador: en Control Terminal y Registrador.

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      3.Orientación de la Góndola: en SynopticWindNacelle y Registrador.

    • 4.Presión del circuito hidráulico, funcionamiento de la bomba y liberación de frenos: en SynopticDriveTrain  y Registrador

    • 5.El ángulo de Pitch: en SynopticDriveTrain (tanto en la 'Vista interna' como en 'Vista 3D' ), en Control Terminal,  en  SynopticWindNacelle  y Registrador.

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    • 7.El estado del Contactor de Bypass de Tiristores (conexión a la Red): en Armario Eléctrico (vista interior), en Control Terminal y Registrador.

    • 10.Obtendrá una evolución de señales en el registrador similar a la que se presenta en la siguiente figura:

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      El valor de este margen en el simulador está exagerado con fines didácticos.
      Así mismo no es realista la velocidad de giro de la Góndola en el simulador, aunque este es un valor que se puede cambiar, incluso durante la ejecución de la simulación, utilizando los parámetros NacelleYawing.CWYawingSpeed y NacelleYawing.CCWYawingSpeed. El valor por defecto es de 10 grados/segundo, mientras que en la realidad este valor está alrededor de 0,5 grados/segundo.

    • 12.El concepto de "Velocidad Eficaz del Viento".
      Este valor corresponde con el valor del viento que es frontal al plano de giro de las palas, es decir el viento que efectivamente sirve para hacer girar las palas. 
      Si el aerogenerador no está orientado, este valor corresponde al producto de la velocidad real del viento multiplicado por el coseno del ángulo de desorientación. Corresponde con el vector rojo en la siguiente figura.

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      Este valor eficaz se presenta en el indicador "VeloEficVien" del sinóptico "Control Terminal". Cuando la Góndola está orientada, este valor coincide con el valor de velocidad del viento. Esto se puede comprobar en la evolución de ambos valores en la figura del registrador, en el último canal, en donde se ve que convergen en el mismo valor cuando la Góndola está orientada.

      • 13.Análisis funcional de la secuencia de eventos durante la operación de conexión a Red (cutin):

      • 1.Si la Góndola no está orientada al viento, inicia la operación de orientación. Puede que necesite realizar previamente una operación de desenrolle de cables de potencia.

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        decide que el generador , que tiene dos posibles conexiones (correspondientes a arrollamientos del estator a 4 o 6 polos magnéticos, "Gen. Grande" y "Gen. Pequeño" respectivamente) , va a ser conectado con 6 polos ("Gen. Pequeño"). En este caso la velocidad de sincronismo es de 1.000 rpms.

      • 3.El Controlador, antes de iniciar la operación propiamente dicha, decide comprobar la situación del mecanismo de frenos (estado de la zapata, muelle, etc.). Para ello activa el freno, a la vez que coloca el Pitch de las palas en un valor en el que sabe que el viento produce un valor de par mecánico en las palas suficiente para esta comprobación.

      • 4.Si todo va bien procede a liberar los frenos: para ello cierra la válvula del circuito hidráulico y pone en marcha la bomba.

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      • 6.El Controlador monitoriza el valor de la aceleración del tren de potencia, y actúa sobre el Pitch (que es la fuente de aceleración) de forma que este valor se mantenga por debajo de un determinado nivel.

      • 7.Cuando la velocidad del generador se acerca a la velocidad de sincronismo, el Controlador activa los Tiristores. El ángulo de conducción de los Tiristores sigue un patrón de comenzar con poco ángulo de conducción hasta conducción total al cabo de unos pocos segundos (de 2 a 4 segundos típicamente). 
        Ver la animación en Soft starter (conexión suave) a la Red .

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