Simulador de Aerogenerador con Active Stall y Dos Velocidades¶
El "Simulador de Aerogenerador de Dos Velocidades" es una aplicación LdP que simula el comportamiento de un aerogenerador con un generador eléctrico de jaula de ardilla, con capacidad de funcionar a dos velocidades (correspondientes a dos velocidades de sincronismo del generador, correspondientes a las 2 conexiones posibles del bobinado del estator), y que tiene control de pitch de las palas.
El algoritmo de control del Tren de Potencia usado es conocido como "Active Stalling" (es decir, entrada activa en perdidas aerodinámicas), que está descrito en Por entrada en pérdidas (Stalling). El concepto de 'activo' se refiere a que el angulo de la pala (pitch) se gobierna de forma que se produce la entrada en pérdidas con un viento menor que el característico de la pala que se usa. Este método tiene la ventaja de que el rango de ángulos que hay que manejar para su control es mucho menor que en el caso de control por 'dejar pasar el viento' ('to the feathers' en inglés), lo que implica mayor sencillez del mecanismo de actuación del pitch.
La entrada en pérdidas de las palas es necesaria para disminuir la energía recogida del viento, cuando este es superior al Viento Nominal.
El simulador del Controlador implementa, adicionalmente a las funcionalidades relativas a:
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la Operación (puesta en marcha, paro, orientación de la Góndola, control del Pitch, etc)
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la Seguridad (diversas incidencias de paro)
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el algoritmo de cambio de modo de conexión del estátor del Generador, es decir, las dos velocidades de funcionamiento posibles. Esta facilidad permite que el aerogenerador se adapte mejor a velocidades de viento inferiores al nominal.
La configuración de LdP para este simulador se denomina (para lenguaje español) "DSASSpanish.conf", y define un conjunto de "Procesos", "Sinopticos", "Parametros" y "Conexiones"
Un "Proceso" es un bloque de código LdP que no tiene 'per se' un sinoptico asociado. Esta configuración usa los siguientes.
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Esta configuración utilizan
| Synoptico | Nombre interno | Descripción |
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| ControllerEmulator | Controller.Control | Interfaz de usuario que emula el 'Terminal de Control' del aerogenerador y también al Controlador propiamente dicho. |
| IFDriveTrain | SynopticDriveTrain | |
| IFWindNacelle | SynopticWindNacelle | Sinóptico mediante el que se puede acceder a las siguientes variables y funcionalidades: a) Ver y cambiar la velocidad del viento y su orientación b) Ver la orientación de la Góndola. c) Ver la señal de la Veleta. d) Ver el estado de los Cables de Potencia que bajan desde la Góndola e) Ver la sección de una de las palas donde se presentan: oEl valor del angulo de Pitch ordenado por el Controlador. oEl valor real del angulo de Pitch en el Hub. oEl valor eficaz de la velocidad del viento. oEl viento equivalente debido a la rotación de las palas. oEl viento total compuesto que incide sobre la pala. |
| IFElectricPanel | WTElectricPanel |
Un "Parametro" es un valor con nombre que es usado por alguno de los Procesos o Sinopticos en su emulación de los subsistemas mecánicos, hidráulicos, aerodinámicos, etc., y/o de sus mecanismos de control.
En esta configuración existen los siguientes parámetros;
| ProcessID | Valor | Valor max | Valor min | unidades | Description | CCWYawingSpeed | A | 10 | 10 | 0 | º /second | Counter Clock Wise motor speed in degress/second | CWYawingSpeed | A | 10 | 10 | 0 | º /second | Clock Wise motor speed in degress/second | MaxCableTwist | A | 2.5 | 100 | 0 | turns | max number of turns of the power cables in any direction | DriveTrainMomentOfInertia | A | 3500000 | 6000000 | 1000000 | kg * m2 | Moment of Inertia of the whole DriveTrain | GeneratorSpeedVCU | A | 1803 | 2000 | 0 | rpms | Generator rpms that set the VCU - overspeed electrical centrifugal contact | RotorSpeedforHCU | A | 26.4 | 30 | 0 | rpms | HCU - High speed Centrifugal Unit contact | HydrPumpMaxRunTime | A | 40 | 200 | 4 | seconds | Max time for reaching operating pressure | HydrPumpMinTimeBetweenStarts | A | 20 | 100 | 2 | seconds | Min time between successive starts of the hydraulic pump | LeakageBrakeHydrCircuit | A | 0.01 | 10 | 0 | bars / second | Overall leakage of the brake hydraulic circuit | PumpCaudal | A | 5 | 100 | 0 | per cent of the oil tank | Caudal of pump. Volumen of the reservoir is assumed to be 100 units | BladeSlewRate | A | 10 | 100 | 0.5 | degrees / second | Blade's control maximum speed of change | TempMaxGenerator | A | 150 | 180 | -10 | degrees | Generator's maximum temperature to operate | TempMaxGearBox | A | 80 | 180 | -10 | degrees | GearBox's maximum temperature to operate | TempMaxRotorBearing | A | 80 | 180 | -10 | degrees | Rotor Bearing's maximum temperature to operate | TempMaxAmbient | A | 50 | 180 | -10 | degrees | Max ambient temperature to operate | WindMaxForOperation | A | 25 | 35 | 3 | m/s | Max wind for continuous operation | WindMaxForTemporalOperation | A | 28 | 35 | 3 | m/s | Max wind to operate during 100 seconds | WindAbsolutMax | A | 30 | 35 | 3 | m/s | Wind for immediate shutdown | WindMinForAutomaticYawing | A | 1.5 | 10 | 0.1 | m/s | Wind speed below which the WindTurbine does not yaw | MaxCableTwistForReorientation | A | 1.5 | 5 | 1 | turns | Number of Cables turns that will force reorientation before trying to Cutin. Must be smaller than NacelleYawing.MaxCablesTurns | MaxYawingTime | A | 120 | 1000 | 0 | seconds | Max time for arriving to up-to-wind | MaxWindForCutin | A | 18 | 25 | 5 | m/s | Wind above which the Cutin operation does not start. | MainSwitch | D | -1 | WindFarm's Main Switch |
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