Sistema de control de inercia para aerogenerador - Information about the patent

Sistema de control de inercia para aerogenerador
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  • Country: Spain
  • Filing date: 11/03/2014
  • Request number:

    P201400192

  • Publication number:

    ES2545674

  • Grant date: 22/06/2016
  • Inventors:
    Francisco JIMÉNEZ BUENDÍA
  • Information of the applicant:
    GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L.
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  • International Patent Classification:
    F03D 7/02,F03D 7/04,F03D 9/00
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    F03D 7/02,F03D 7/04,F03D 9/00
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National patent for "Sistema de control de inercia para aerogenerador"

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GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L.

Claims:
+ ES-2545674_B1 1.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores del tipo que comprenden un rotor (5), un generador (12) dirigido por el rotor (5) que interactúa con un convertidor de potencia (13) para generar energía eléctrica, un controlador para el aerogenerador (15) que comprende un controlador de cambio de paso (19) de pala y un controlador de la potencia generada (18), un controlador para el convertidor de potencia (14) que interactúa con el controlador del aerogenerador (15), caracterizado porque consta de un bloque emulación de inercia (17) que genera una señal de potencia extra (32) negativamente proporcional a la tasa de cambio de frecuencia (23) que es añadida a la referencia de potencia del controlador de potencia generada del controlador del aerogenerador (15) y adapta la referencia de velocidad rotativa del controlador de aerogenerador (15) de acuerdo con la frecuencia de red (21) de cara a evitar distorsiones en la salida de potencia activa después de la adición o sustracción de potencia proporcionalmente a la tasa de cambio de frecuencia (23). 2.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según la primera reivindicación, caracterizado porque la relación proporcional entre la salida de extra de potencia (32) del bloque emulación de inercia (17) y la tasa de cambio de frecuencia es una constante de inercia que es dependiente de la inercia mecánica, la velocidad rotativa de la turbina y la potencia activa, y un parámetro K¡nert¡apar definido localmente o por un controlador remoto. 3.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según la primera reivindicación, caracterizado porque la potencia activa extra (32) está previamente limitada en el bloque de limitación de potencia extra (29) según un parámetro configurable y la potencia no entregada, debido a la limitación, es acumulada en un elemento (30) cuyo valor acumulado previa multiplicación por una constante parametrizable se añade a la potencia activa extra (28). 4- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la referencia de la velocidad rotativa del controlador del aerogenerador (15) es adaptada (47) proporcionalmente al cambio de la frecuencia (21) dividido por la frecuencia nominal y por K¡nert¡apar. (25). 5.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según la primera reivindicación, caracterizado porque, donde la adaptación de la velocidad de referencia (46) del controlador del aerogenerador (15) está limitada en su tasa de cambio (43) de forma proporcional al parámetro que limita la potencia activa añadida o sustraída (32). 6.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según la primera reivindicación, caracterizado porque la adaptación de la velocidad de referencia (46) del controlador del aerogenerador (15) esta modificada por una función de transferencia (45) que modela retrasos entre el cambio de la referencia de potencia extra (32) y el cambio en la velocidad rotativa de la turbina, medido por sensores que comunican el valor al control del aerogenerador (17), así como el retraso asociado al filtrado de la velocidad rotativa de la turbina dentro del control del aerogenerador (17). 7.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, el bloque de emulación de inercia (17) comprende un bloque (33) que calcula el máximo decremento en la velocidad rotativa de la turbina que coincide con una predefinida pérdida de eficiencia aerodinámica. 8.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según la primera reivindicación, caracterizado porque el bloque de emulación de inercia (17) paraliza la adición o sustracción de extra de potencia (32) y cambio de velocidad rotativa de la turbina (26) cuando ocurre uno de los siguientes casos; a) cuando el decremento de la velocidad rotativa de la turbina alcanza un valor (40) que coincide con una predefinida pérdida de eficiencia aerodinámica (36). b) cuando el decremento o incremento alcanza unos valores máximo y mínimo predefinidos de velocidad. 9.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el bloque de emulación de inercia (17) determina un modo de operación opcional en el cual se limitan valores separados de K¡nert¡a para sobre-frecuencia y bajo-frecuencia de acuerdo con valores calculados que evitaran parar la adición o sustracción y el cambio en la velocidad rotativa de la turbina cuando la velocidad rotativa de la turbina se incrementa o decrementa alcanzando valores predefinidos máximo o mínimo de velocidad y una pérdida de eficiencia aerodinámica predefinida (40). 10.- Un parque eólico que consta de un sistema de control de inercia para aerogeneradores del tipo descrito en la reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un controlador de parque eólico (16) y al menos un aerogenerador (1)que comprende un rotor (5), un generador (12) dirigido por el rotor (5) que interactúa con un convertidor de potencia (13) para generar energía eléctrica, un controlador para el aerogenerador (15) que comprende un controlador de cambio de paso (19) de pala y un controlador de la potencia generada (18), un controlador para el convertidor de potencia (14) que ¡nteractúa con el controlador del aerogenerador (15) y caracterizado porque genera una señal de extra de potencia negativamente proporcional a la tasa de cambio de frecuencia que es añadido a la referencia de potencia del controlador de potencia generada del controlador del aerogenerador (15) y adapta la referencia de velocidad rotativa del controlador de aerogenerador (15) de acuerdo con la frecuencia de red (21) de cara a evitar distorsiones en la salida de potencia activa después de la adición o sustracción de potencia proporcional a la tasa de cambio de frecuencia. 11.- Un parque eólico según la reivindicación 10, caracterizado porque el controlador de parque eólico (16) comprende un elemento de emulación de inercia (20) que adapta dinámicamente referencias a los aerogeneradores K¡nertiapar (60) de cara a conseguir que el parque eólico genere extra de 5 potencia negativamente proporcional a la tasa de cambio de frecuencia, siendo la constante proporcional la constante de inercia de parque eólico (50) multiplicada por dos.

+ ES-2545674_A1 1.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores del tipo que comprenden un rotor (5), un generador (12) dirigido por el rotor (5) que interactúa con un convertidor de potencia (13) para generar energía eléctrica, un controlador para el aerogenerador (15) que comprende un controlador de cambio de paso (19) de pala y un controlador de la potencia generada (18), un controlador para el convertidor de potencia (14) que interactúa con el controlador del aerogenerador (15), caracterizado porque consta de un bloque emulación de inercia (17) que genera una señal de potencia extra (32) negativamente proporcional a la tasa de cambio de frecuencia (23) que es añadida a la referencia de potencia del controlador de potencia generada del controlador del aerogenerador (15) y adapta la referencia de velocidad rotativa del controlador de aerogenerador (15) de acuerdo con la frecuencia de red (21) de cara a evitar distorsiones en la salida de potencia activa después de la adición o sustracción de potencia proporcionalmente a la tasa de cambio de frecuencia (23). 2 - Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según la primera reivindicación, caracterizado porque la relación proporcional entre la salida de extra de potencia (32) del bloque emulación de inercia (17) y la tasa de cambio de frecuencia es una constante de inercia que es dependiente de la inercia mecánica, la velocidad rotativa de la turbina y la potencia activa, y un parámetro K¡nertiapar definido localmente o por un controlador remoto. 3.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según la primera reivindicación, caracterizado porque la potencia activa extra (32) está previamente limitada en el bloque de limitación de potencia extra (29) según un parámetro configurable y la potencia no entregada, debido a la limitación, es acumulada en un elemento (30) cuyo valor acumulado previa multiplicación por una constante parametrizable se añade a la potencia activa extra (28). 4.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la referencia de la velocidad rotativa del controlador del aerogenerador (15) es adaptada (47) proporcionalmente al cambio de la frecuencia (21) dividido por la frecuencia nominal y por K¡nert¡apar. (25). 5.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según la primera reivindicación, caracterizado porque, donde la adaptación de la velocidad de referencia (46) del controlador del aerogenerador (15) está limitada en su tasa de cambio (43) de forma proporcional al parámetro que limita la potencia activa añadida o sustraída (32). 6.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según la primera reivindicación, caracterizado porque la adaptación de la velocidad de referencia (46) del controlador del aerogenerador (15) esta modificada por una función de transferencia (45) que modela retrasos entre el cambio de la referencia de potencia extra (32) y el cambio en la velocidad rotativa de la turbina, medido por sensores que comunican el valor al control del aerogenerador (17), así como el retraso asociado al filtrado de la velocidad rotativa de la turbina dentro del control del aerogenerador (17). 7- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, el bloque de emulación de inercia (17) comprende un bloque (33) que calcula el máximo decremento en la velocidad rotativa de la turbina que coincide con una predefinida pérdida de eficiencia aerodinámica. 8.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según la primera reivindicación, caracterizado porque el bloque de emulación de inercia (17) paraliza la adición o sustracción de extra de potencia (32) y cambio de velocidad rotativa de la turbina (26) cuando ocurre uno de los siguientes casos; a) cuando el decremento de la velocidad rotativa de la turbina alcanza un valor (40) que coincide con una predefinida pérdida de eficiencia aerodinámica (36). b) cuando el decremento o incremento alcanza unos valores máximo y mínimo predefinidos de velocidad. 9.- Sistema de control de inercia para aerogeneradores, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el bloque de emulación de inercia (17) determina un modo de operación opcional en el cual se limitan valores separados de K¡nertia para sobre-frecuencia y bajo-frecuencia de acuerdo con valores calculados que evitaran parar la adición o sustracción y el cambio en la velocidad rotativa de la turbina cuando la velocidad rotativa de la turbina se incrementa o decrementa alcanzando valores predefinidos máximo o mínimo de velocidad y una pérdida de eficiencia aerodinámica predefinida (40). 10.- Un parque eólico que consta de un sistema de control de inercia para aerogeneradores del tipo descrito en la reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende un controlador de parque eólico (16) y al menos un aerogenerador (1)que comprende un rotor (5), un generador (12) dirigido por el rotor (5) que interactúa con un convertidor de potencia (13) para generar energía eléctrica, un controlador para el aerogenerador (15) que comprende un controlador de cambio de paso (19) de pala y un controlador de la potencia generada (18), un controlador para el convertidor de potencia (14) que ¡nteractúa con el controlador del aerogenerador (15) y caracterizado porque genera una señal de extra de potencia negativamente proporcional a la tasa de cambio de frecuencia que es añadido a la referencia de potencia del controlador de potencia generada del controlador del aerogenerador (15) y adapta la referencia de velocidad rotativa del controlador de aerogenerador (15) de acuerdo con la frecuencia de red (21) de cara a evitar distorsiones en la salida de potencia activa después de la adición o sustracción de potencia proporcional a la tasa de cambio de frecuencia. 11.- Un parque eólico según la reivindicación 10, caracterizado porque el controlador de parque eólico (16) comprende un elemento de emulación de inercia (20) que adapta dinámicamente referencias a los aerogeneradores Kinertiapar (60) de cara a conseguir que el parque eólico genere extra de 5 potencia negativamente proporcional a la tasa de cambio de frecuencia, siendo la constante proporcional la constante de inercia de parque eólico (50) multiplicada por dos.

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F03D 7/02 - F03D 7/04 - F03D 9/00

Descriptions:
+ ES-2545674_B1 SISTEMA DE CONTROL DE INERCIA PARA AEROGENERADORES Objeto de la invención. La presente invención está relacionada con el control de la entrega de potencia de los parques eólicos a la red eléctrica y más concretamente con un sistema de control de inercia de un parque de aerogeneradores que comprende un controlador de inercia que define y comunica referencias a los aerogeneradores que forman parte de dicho parque eólico, y que proporciona el valor de una constante de inercia configurable en los aerogeneradores del parque. Antecedentes de la invención. Los aerogeneradores convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica que es transmitida a una subestación del parque de aerogeneradores. Dicho parque de aerogeneradores consta al menos de un controlador de parque y al menos de un aerogenerador que comprende un rotor, un generador conducido por dicho rotor ,que interactúa con un convertidor de potencia para generar energía eléctrica, un controlador del aerogenerador que comprende un controlador del ángulo de paso de pala y un controlador de potencia generada, un controlador del convertidor de potencia que interactúa con el controlador del aerogenerador y un sistema de regulación que coordina los diferentes controladores del aerogenerador en función de una serie de parámetros como la velocidad de giro de la turbina o la frecuencia de red. Generalmente, en un aerogenerador, la góndola aloja diferentes componentes junto con un eje de transmisión que convierte la energía mecánica en eléctrica mediante un generador que interactúa con un convertidor de potencia. Por eje de transmisión de un aerogenerador se entiende el ensamblaje entre el rotor, el eje del rotor, la multiplicadora, el eje del generador y el generador. El controlador del aerogenerador tiene la misión de maximizar la generación de potencia activa hasta un máximo potencia predefinido y mantener un modo de funcionamiento seguro que evite daños tanto personales como en el aerogenerador. Este controlador del aerogenerador define un ángulo de paso de pala, enviado al actuador de cambio de paso para mover las palas a su posición correcta, y un punto de referencia de potencia activa que supone una referencia para el controlador del convertidor ubicado en la unidad de control del convertidor. Hoy en día, el impacto de la conexión de los aerogeneradores a la red eléctrica es ineludible por lo que los operadores de red están endureciendo cada vez más las condiciones de conexión a red de los aerogeneradores. Algunos de estos requerimientos están definidos en términos de transitorios de frecuencia que los aerogeneradores deben ser capaces de soportar sin desconectarse de la red e incluso reaccionar de cara a ayudar al sistema a recuperar la frecuencia de red a sus valores nominales prefijados. Particularmente, los operadores de los sistemas de transmisión están preocupados por los transitorios de frecuencia que generalmente son causados por la desconexión del generador, de cargas o incluso de parte del sistema de transmisión, lo que causa un repentino cambio de la frecuencia de red fuera de sus valores nominales, debido a la diferencia entre la potencia activa producida y la potencia activa consumida. Este cambio en la frecuencia, precisa de una muy rápida respuesta, de forma que se evite que la frecuencia salga de sus rangos máximos y se produzca una desconexión en cascada de generadores y consumidores eléctricos. Hay diferentes niveles de respuesta en los generadores y la red de cara a corregir la frecuencia de red, en el caso de una repentina caída o incremento de frecuencia. Una primera respuesta es una respuesta natural del generador convencional, que consiste en entregar una potencia instantánea debida a la energía rotativa almacenada en los ejes, a esto se le denomina respuesta inercial. Una segunda respuesta es la dada por un controlador específico que incrementa la generación de potencia proporcionalmente a la desviación de la frecuencia de red respecto de la frecuencia nominal, esto requiere de unos 15 a 60 segundos, y permite detener la frecuencia en su ascenso/descenso. Sin embargo no permite retornar al valor de frecuencia nominal, esta respuesta se denomina respuesta primaria. La tercera y cuarta respuestas son las denominadas respuestas secundarias o terciarias que se basan en gestionar la generación de potencia activa desde generadores, incluyendo el arranque de unidades de generación, que se encuentran detenidas, con objeto de mover el valor de la frecuencia de red hasta el valor de frecuencia nominal. En este sentido, en relación a la respuesta inercial, las plantas de potencia convencionales que usan máquinas síncronas como generadores, se encuentran rígidamente conectadas a la red, por lo que un cambio en la frecuencia se traduce directamente en un cambio proporcional de la velocidad de giro de la turbina. En este sentido, la inercia mecánica del generador síncrono juega un papel importante ya que dicha inercia puede verse como una conversión de la energía cinética de una masa rotativa en energía eléctrica entregada a la red, ayudando a la red a reducir la caída/incremento de la frecuencia. La conversión de energía cinética en eléctrica puede expresarse en generación de potencia activa, es decir, la energía rotativa es proporcional al cuadrado de la velocidad de rotación de la turbina, que es proporcional a la frecuencia de red. Como la potencia es la cantidad de energía por unidad de tiempo, la potencia entregada, debido al cambio de la frecuencia, puede expresarse, mediante deducción matemática, como negativamente proporcional a la tasa de cambio de frecuencia. Sin embargo, los aerogeneradores de velocidad variable no disponen de esta respuesta "natural" (respuesta inercial) a los cambios de la frecuencia de red, porque el controlador electrónico del convertidor desacopla la frecuencia de la velocidad de rotación del generador. Entonces, los aerogeneradores no reducen naturalmente su velocidad en relación a la frecuencia y no entregan esta energía moviendo el rotor. Los aerogeneradores de velocidad variable no amortiguan la caída/incremento de la frecuencia. Dado que la energía eólíca está comenzando a ser una parte importante del sistema eléctrico, la incapacidad de proporcionar una respuesta inercial conduce a una reducción de la inercia del sistema y, por lo tanto, a un incremento de las caídas/incrementos de frecuencia. En este sentido, se deben tomar medidas para evitar esta falta de respuesta inercial de los aerogeneradores que puede conllevar a mayores problemas en la red eléctrica debidos a caídas/incrementos de frecuencia. Los aerogeneradores con control de inercia pueden ayudar a suavizar los cambios de frecuencia y, por lo tanto, ayudar a restaurar la frecuencia del sistema y prevenir, después de una gran caída de la frecuencia, la caída de carga. Para los aerogeneradores, la aproximación conceptual pasa por incrementar la potencia activa e introducirla en la red eléctrica de forma dinámica y rápida, en unos segundos, usando la inercia de las palas rotativas. En este sentido se han encontrado diversas aproximaciones en la literatura científica y de patentes. El documento "Frequency behavior of grid with high penetration rate of wind generation" (J. Duval, B. Meyer; 2009 IEEE Bucharest Power Tech Conference, June 28th - July 2nd, Bucharest, Romanía) describe la adicción de una potencia inercial extra a la referencia al convertidor, de la potencia activa del controlador del aerogenerador. Esta potencia activa extra es calculada como proporcionalmente negativa a la tasa de cambio de frecuencia, con un parámetro que define su proporcionalidad. Sin embargo, la entrega de potencia cae rápidamente después de esto. Esta caída de potencia entregada se debe a dos factores; la deceleración del rotor del aerogenerador, que provoca un decremento de la referencia de potencia activa del controlador del aerogenerador, y a que el controlador del aerogenerador controla la potencia de acuerdo con la desviación de la velocidad de la turbina respecto de una velocidad de referencia. Como el aerogenerador se decelera y se desvía de la velocidad de referencia, la potencia debe ser reducida de cara a recuperar la velocidad de referencia. Esto es lo que se denomina en términos de red como un "periodo de recuperación" después de la entrega de inercia e introduce incertidumbres en el comportamiento del parque de aerogeneradores en términos de respuesta frecuencial e, incluso, puede causar una no deseada caída de frecuencia después de esta respuesta inercial. La patente W02011/000531A2 y el documento "Variable Speed Wind Turbines Capability for Temporary Over-Production" (Tarnowski, G.C., Kjar, P.C., Sorensen, PE., Ostergaard, J.. Power & Energy Society General Meeting, 2009. PES '09. IEEE) describen una solución similar a la anterior diferenciada en que la referencia de potencia activa del controlador del aerogenerador, que se entrega al convertidor, es fijada en un valor previo a los transitorios durante un tiempo predefinido que concuerde con la duración esperada de los transitorios de frecuencia. Entonces, la potencia extra, es calculada como negativamente proporcional a la tasa del cambio de frecuencia y proporcional a la desviación de la frecuencia con respecto a la frecuencia nominal y añadida a la potencia fijada. En este caso, como no se sigue la referencia del controlador, no hay una caída de potencia debida a la deceleración de la velocidad del aerogenerador. Sin embargo, durante el tiempo que la sobreproducción es entregada a la red, el aerogenerador se decelera hasta llegar al punto de mínima velocidad y la entrega de inercia es parada y el valor fijo de potencia liberado. Esto provoca una drástica caída de la producción que se mantiene hasta que el aerogenerador vuelve a recuperar su velocidad inicial. La patente WO2011/1124696 también se basa en la adición de una potencia extra a la referencia de potencia activa del controlador del aerogenerador, que puede calcularse tanto como proporcional a la desviación de la frecuencia como de cualquier otra manera. En este caso, no se congela la velocidad de la potencia activa, pero se adapta la velocidad del controlador del aerogenerador con el problema asociado de la caída de potencia debido a que la deceleración de la velocidad del aerogenerador es superada mediante la "producción de una señal de cambio de velocidad rotativa, teniendo en cuenta un momento de rotación inercial, y sacando esto como una señal de salida, que es añadida a la señal de velocidad rotativa nominal mediante un elemento lógico". Es decir, el cambio en la velocidad debido a calcular esta potencia extra, teniendo en cuenta el momento inercial rotativo, es introducido en el controlador del aerogenerador para cambiar la velocidad de referencia y, evitar así, la caída en la referencia de potencia activa. Sin embargo, cuando se termina esta potencia extra, el aerogenerador tiene que volver a su modo de operación normal y entonces sucede un "periodo de recuperación" que puede causar una no deseada caída de frecuencia después de esta respuesta inercial. Se puede deducir del Estado de la Técnica que siempre existe un "periodo de recuperación" que depende del rendimiento del aerogenerador previamente al comienzo de este periodo. Este "periodo de recuperación" es un desafío para la red porque durante el tiempo que la respuesta inercial está siendo entregada, la red es soportada y el cambio de frecuencia de red es amortiguado y, por lo tanto, el parque eólico está ayudando al sistema a atravesar esta situación. Sin embargo, cuando comienza el periodo de recuperación, cae la producción del parque eólico por debajo de valores previos al suceso y, entonces, durante este periodo de tiempo, el parque eólico puede causar una caída de la frecuencia de red que debe ser resuelta por otra planta de generación. Descripción de la invención Es un objeto de la invención un aerogenerador que comprende un rotor, un generador conducido por dicho rotor que interactúa con un convertidor de potencia para generar energía eléctrica, un controlador del aerogenerador que comprende un controlador de ángulo de paso de al menos una pala y un controlador de la potencia producida, un controlador para el convertidor de potencia que interactúa con el controlador del aerogenerador y un sistema de regulación que evita interrupciones en la salida de potencia activa después de la adición o sustracción de potencia proporcional a la tasa del cambio de la frecuencia, mediante la generación de una señal de potencia, negativamente proporcional a la tasa de cambio de la frecuencia, que es añadida a la referencia de potencia del controlador de potencia generada del controlador del aerogenerador, de forma que la referencia de la velocidad rotativa del controlador del aerogenerador es adaptada de acuerdo con la frecuencia de red Es un objeto de la invención un método que emule el mismo comportamiento que un generador síncrono en términos de respuesta inercial. Para ello, se prevé la implementación de un controlador específico que emule la respuesta inercial y que solucione los problemas de desacople de red de los que aerogeneradores con convertidor electrónico descritos en el Estado de la Técnica. Es otro objeto de la invención un sistema de regulación que evite, como ocurre en el Estado de la Técnica, que el controlador del aerogenerador aumente o reduzca la demanda de potencia para llegar al punto de operación previo a la entrega de potencia adicional, siendo, esta entrega de potencia, una adición a la potencia definida por el controlador de potencia generada dentro del controlador del aerogenerador. Para ello, el sistema de regulación de la invención no solo demanda potencia negativamente proporcional a la tasa del cambio de la frecuencia, sino que genera una señal de adaptación de la velocidad de referencia para el controlador del aerogenerador proporcional a la frecuencia de red con dos objetivos; - Asegurar que la entrega de potencia concuerda con la entrega de energía almacenada en inercia del aerogenerador como se haría en un generador síncrono convencional. - Asegurar que el controlador del aerogenerador no actuará sobre la potencia que está siendo generada de cara a recuperar el punto de operación previo a la demanda de potencia adicional y así evitar un "periodo de recuperación". Es otro objeto de la invención un sistema que evite dicho "periodo de recuperación", para ello el sistema realiza un cambio de la referencia de la velocidad rotativa del aerogenerador proporcionalmente al cambio de la frecuencia mediante una constante proporcional que se corresponde con un parámetro denominado K¡nertia- Esta proporción está relacionada con la proporcionalidad entre la potencia adicional y la tasa de cambio de frecuencia y puede ser modificada de cara a obtener una inercia "sintonizable", por lo que la invención prevé que el parámetro K¡nertia se defina en un rango de 0 a 2.. Es otro objeto de la invención que el sistema tenga en cuenta los retrasos en el tiempo que provoca la adición de potencia por los cambios de frecuencia y la modificación de la velocidad rotativa del aerogenerador. Para ello, incluye retrasos en la medida de la tasa de cambio de frecuencia, retrasos en la generación de potencia por parte del controlador del convertidor, e incluso retrasos debidos a los filtros internos en la velocidad rotativa del aerogenerador, usados dentro del controlador del aerogenerador. - Es otro objeto de la invención que el sistema limite la entrega de potencia a red mediante un parámetro que defina la máxima potencia extra, tanto negativa como positiva, que puede ser entregada. - Es otro objeto de la invención un sistema que paralice tanto la entrega de potencia adicional como la adaptación de la velocidad rotativa del aerogenerador, cuando ocurre una de las siguientes condiciones; Cuando se alcanza un valor predefinido de pérdida de eficiencia aerodinámica provocado por una desviación del punto de operación del aerogenerador con respecto de su punto de operación óptimo. Cuando el incremento o decremento de la velocidad rotativa del aerogenerador alcanza un valor máximo o mínimo de valor predefinido. Es otro objeto de la invención que el sistema reanude tanto la entrega de potencia adicional como la adaptación de la velocidad rotativa del aerogenerador, cuando se produce una recuperación de la frecuencia. Es otro objeto de la invención que el sistema disponga de un modo de operación extra que evite la congelación del accionamiento de la inercia en un rango de frecuencia predefinido. Para ello la invención determina un elemento que recalcula el parámetro K¡nertiapar y obtiene el valor final K¡nert¡a basado en un máximo y mínimo frecuencial y basado en el máximo aumento/decremento de la velocidad a partir del cálculo de la perdida de eficiencia aerodinámica y a partir de unos valores máximo y mínimo de la velocidad. Por último, es aun otro objeto de la invención que el parque de aerogeneradores gestione la respuesta ¡nercial mediante un elemento que controla el parámetro K¡nert¡apar a nivel de parque que adapta el valor del parámetro K¡nert¡apar de cada aerogenerador para coincidir con un valor predefinido de la constante de inercia del parque, estando la constante de inercia definida como la adición de las constantes de inercia de todos los aerogeneradores, las cuales dependen del valor de la K¡nert¡a y de la velocidad rotativa del aerogenerador. Estos y otros aspectos de la invención se describirán de una forma más detallada con ayuda de los dibujos que se describen a continuación. BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un aerogenerador de acuerdo con una realización de la invención. La figura 2 muestra una vista de perfil de una góndola de acuerdo con un tren de potencia en correspondencia con la realización de la figura 1. La figura 3 muestra un diagrama de bloques que refleja la comunicación entre el controlador del aerogenerador y la unidad de control del convertidor y entre el controlador del aerogenerador y el controlador del parque eólico de acuerdo con una realización de la invención. La figura 4 muestra un diagrama de bloques que comprende las etapas para emulación de inercia en correspondencia con la realización de la figura 3. La figura 5 muestra la curva potencia-velocidad dada por el controlador de par y el cambio debido a la emulación de inercia. La figura 6 muestra la interacción entre el controlador del parque eólico y el controlador del aerogenerador, añadiendo las etapas del bloque de emulación de inercia en correspondencia con la figura 3. Las figuras 7a-7f muestra el rendimiento de la invención cuando se da un caso de baja frecuencia transitorio sin que este llegue a un máximo de 200kW al cual la potencia adicional está limitada. Las figuras 8a-8f muestran el rendimiento de la invención cuando una sobre frecuencia transitoria ocurre, llegando al máximo de 200kW al cual la potencia adicional está limitada. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La figura 1 es una vista en perfil que muestra un aerogenerador (1) de acuerdo con una realización preferente de la invención. El aerogenerador (1) incluye una torre (2) que se eleva verticalmente sobre una cimentación (3), una góndola (4) montada en la parte superior de la torre (2), y un rotor (5) montado en el final frontal de la góndola (4) de forma que se soporta de forma rotativa con respecto a un eje sustancialmente horizontal X1-X1. El rotor (5) tiene al menos una pala (6), como se muestra en la figura 1, montada en un patrón radial con respecto a su eje de rotación. Por lo tanto, la energía del viento al soplar contra las palas (6) del aerogenerador desde la dirección del eje de rotación del rotor (5) se convierte en energía de movimiento que hace girar el rotor (5) con respecto al eje de rotación. La energía útil, generada por el aerogenerador (1), es alimentada, a través de una línea de suministro de potencia, a la subestación de un parque eólico. Un anemómetro (no mostrado en la figura) mide la velocidad del viento en la vecindad y un anemoscopio (no mostrado) mide la dirección del viento, y para ello se disponen en localizaciones adecuadas de la superficie externa periférica (por ejemplo, en la parte superior) de la góndola (4) del aerogenerador. La Figura 2 muestra una vista lateral en perspectiva de la góndola (4) en correspondencia con la realización de la figura 1. La góndola (4) incluye varios componentes que son parte del tren de potencia del aerogenerador (1) como un eje de rotor (7), una multiplicadora (8), un eje de generador (9) que se conecta mediante un acoplamiento (10) a un el eje de entrada (11) del generador y un generador (12) conectado eléctricamente al convertidor de potencia (13). El aerogenerador (1) incluye una unidad de control del convertidor (14) y un controlador del aerogenerador (15). El parque eólico incluye a su vez un controlador de parque (16). La unidad de control del convertidor (14) y el controlador del aerogenerador (15) están en comunicación entre sí, de la misma forma que el controlador del aerogenerador (15) y el controlador de parque (16), tal y como se muestra en la figura 3. El controlador del aerogenerador (15) toma su entrada de la unidad de control del convertidor (14) y devuelve las señales de control. Además el controlador del aerogenerador (15) toma medidas de diferentes sensores y envía una señal de control a las diferentes partes del aerogenerador (1), especialmente al actuador que actúa sobre el ángulo de paso en la rotación de las palas con respecto a su propio eje (6). La unidad de control del convertidor (14) toma medidas eléctricas de diferentes sensores y envía la señal de control a las partes eléctricas del aerogenerador (1), especialmente al convertidor de potencia (13) que actúa en el generador (12). De acuerdo con una realización de la invención, el controlador del aerogenerador (15) envía la señal de referencia de potencia a la unidad de control del convertidor (14) y también, el controlador del aerogenerador (15), recibe la medida de la velocidad de giro del generador (12), definida como la velocidad rotativa de la turbina, y la medida de frecuencia procedente tanto de la unidad de control del convertidor (14) como del controlador del parque (16) de aerogeneradores. Además, la tasa de cambio de frecuencia puede ser calculada en el controlador (15) del aerogenerador o en la unidad de control del convertidor (14) o en el controlador de parque (16) y entonces ser comunicado al controlador del aerogenerador (15). Por otro lado, el controlador del aerogenerador (15) está compuesto de varios elementos, entre los que se encuentran el bloque de emulación de inercia (17), el controlador de par (18) que es el regulador que envía la referencia de potencia a la unidad de control del convertidor (14), y el controlador de pitch (19) que es el regulador que envía la referencia del pitch al actuador de pitch. La Figura 4 muestra un diagrama de flujo del bloque de emulación de inercia (17). Inicialmente, la frecuencia de red (21), independientemente de si procede de la unidad de control del convertidor (14) o del controlador de parque de aerogeneradores (16), se computa dentro del bloque de emulación de inercia (17). Este cómputo se realiza dentro del bloque ratio de cambio de frecuencia y cálculos de frecuencia (22). Este bloque (22) calcula el ratio de cambio de frecuencia o recibe los valores de la unidad de control del convertidor (14) o del controlador de parque (16). Además, la frecuencia (21) es calculada de cara a evaluar si su valor está fuera de un parámetro predefinido "banda de frecuencia muerta" que se usa para habilitar la emulación de inercia solo si la frecuencia (21) está fuera de la banda muerta. El objetivo es evitar el continuo disparo de la emulación de inercia debido a la normal variación de la frecuencia. La salida (IE_ON) de este test (22) es la emulación de la inercia que define que la frecuencia (21) está fuera del rango de banda muerta de frecuencia. El valor tasa de cambio de frecuencia (23) del bloque (22) se introduce en el bloque de cálculo de la potencia extra (24), donde primero se calcula en el bloque (27) un valor de potencia extra como el valor negativo de la multiplicación del ratio de cambio de frecuencia (23) por el parámetro K¡nertia (25), que puede ser definida localmente o comunicada por el elemento de emulación de inercia (20) en el controlador de parque (16) y por el valor al cuadrado de la velocidad rotativa de la turbina, que se mide mediante la unidad de control del convertidor (14) y es comunicada al controlador del aerogenerador (15). Los cálculos del bloque de cálculo de potencia extra (24) pueden deshabilitarse mediante la señal deshabilitar inercia (26) cuando se alcanza una limitación. En segundo lugar, este extra de potencia es añadido (28) mediante la salida (31), se explicara más adelante, y el computo del bloque de limitación de potencia extra (29) que limita este valor mediante un valor máximo y mínimo parametrizable. El resultado de esta computación son, en primer lugar, el valor final de la potencia extra (32) y, en segundo lugar, la diferencia entre el valor límite y el valor no limite en el caso de que la potencia extra haya sido limitada. Este último cálculo es introducido en un elemento (30) que acumula el valor de entrada y saca el valor acumulado a (31), que multiplica mediante una constante parametrizable el valor de la acumulación de cara a convertirla en potencia que es añadida a la potencia extra en (28). Este cómputo tiene el objetivo de recuperar la energía que ha sido perdida debido a la limitación de la potencia extra y a su envío cuando sea posible, es decir, cuando no esté aplicada la limitación. Otro bloque (33) se encarga de calcular la variación máxima positiva y negativa de la velocidad de la turbina que coincide con una pérdida de eficiencia aerodinámica predefinida. La razón de este bloque (33) es que cuando el aerogenerador está operando por debajo de su potencia nominal el controlador del aerogenerador (15) actúa en la referencia de potencia y la referencia del pitch de cara a producir el máximo de energía del viento de tal forma que existe una correspondencia entre el valor del ángulo de pitch y de la velocidad de rotación de la turbina con el valor de la velocidad de viento. Sin embargo, cuando la velocidad rotativa cambia debido a un cambio en la frecuencia entonces el aerogenerador (1) se sale fuera de su punto de operación optimo y entonces el aerogenerador (1) puede sufrir de una pérdida de eficiencia aerodinámica. Este bloque (33) toma como entrada la "activación de emulación de inercia" (IE_ON) de cara a conseguir cálculos solo cuando la emulación de inercia no está actuando porque cuando está actuando los cálculos no son válidos. Asimismo, utiliza también como entrada la potencia disponible (Paer) debido a que cuando ésta es mayor que su potencia nominal entonces hay suficiente potencia del viento para extraer potencia adicional y entonces no hay pérdida de eficiencia aerodinámica. En el controlador del aerogenerador (15) se calcula un valor denominado lambda (A), que se define como la división del producto del radio de la pala y la velocidad rotativa del rotor por el valor de la velocidad del viento. Este valor lambda (A) se introduce en el bloque (33). El bloque (34) utiliza el valor de lambda (A) para obtener la eficiencia aerodinámica de la pala mediante una tabla que relaciona lambda con el valor óptimo de su coeficiente de potencia. La validez de esta tabla se basa en el hecho de que el aerogenerador opera con un ángulo de paso para una lambda predefinida que alcanza este coeficiente de potencia óptimo. Entonces, este coeficiente de potencia, es computado en el bloque (35) junto con el valor del parámetro sintonizable de máxima pérdida de eficiencia aerodinámica (36) de cara a conseguir un valor "degradado" de eficiencia de potencia Cp, en el cual la pérdida de eficiencia aerodinámica ha sido considerada. Entonces esta eficiencia de potencia "degradada", Cp, es introducida en el bloque (37) para, mediante otra tabla, para obtener un nuevo valor de lambda "degradada". Finalmente, esta lambda es convertida en el bloque (39) en velocidad rotativa multiplicando lambda por la medida de velocidad de viento (38), que es recogida del anemómetro y acondicionada por el controlador del aerogenerador (15), y dividiendo por el radio de la pala. La diferencia entre la velocidad rotativa de la lambda original y la velocidad rotativa de la lambda "degradada" da el cambio de la velocidad rotativa que coincidirá con la perdida de eficiencia aerodinámica (40). El bloque (41) está a cargo de adaptar la velocidad en función de la frecuencia de cara a coordinar el punto de consigna de la velocidad del controlador del aerogenerador con el envío de potencia extra. En primer lugar, la frecuencia (21) se emplea en el bloque (42) para obtener la adaptación a la velocidad como la multiplicación de la frecuencia por la K¡nert¡a (25) y dividido por la frecuencia nominal. El resultado es un factor que multiplicara la referencia de velocidad de la turbina típicamente en un rango entre 0,94 y 1,06. En segundo lugar, este cálculo de la adaptación de la velocidad está limitado en el bloque (43) a un valor máximo, valor mínimo y a una tasa de cambio en función del tiempo máxima positiva y negativa. - Limitación de valor máximo, típicamente 1,06, se emplea para evitar la desconexión debida a una velocidad rotativa máxima de la turbina cuando opera a una velocidad nominal de la turbina. - Cálculo de valor mínimo, convertido a un valor por unidad usando el valor de la velocidad rotativa antes de la activación de la emulación de la inercia, desde dos fuentes; o Cambio en la velocidad rotativa que coincidirá con la pérdida de eficiencia aerodinámica (40) o La referencia de la velocidad rotativa mínima de la turbina. - Los limitadores de máxima tasa de cambio en función del tiempo positivo y negativo se calculan como una proporción negativa y positiva del valor de limitación máximo positivo y negativo de la potencia extra empleada en el bloque (29), dividida por la inercia de la turbina y la velocidad de la turbina. Este valor es convertido a un valor por unidad usando el valor de la velocidad rotativa de la turbina antes de la activación de la emulación de la inercia. Por un lado, el resultado de este bloque es una señal que informa de la aplicación de un limitador máximo o mínimo (26) que es enviado a (24) para informar que las limitaciones son aplicadas y que entonces la entrega de potencia extra debe ser deshabilitada. Por otro lado, la adaptación de la velocidad (46) es enviada al siguiente bloque (45). En tercer lugar, este valor de adaptación de la velocidad de inercia es procesado a través de una función de transferencia que representa: - Retrasos entre aplicar la potencia de referencia mediante el controlador de par (18) y generar la referencia de potencia por el convertidor, el controlador mediante la unidad de control del convertidor (14), y generada (12). Este retraso en la potencia implica un retraso en el cambio de la velocidad de la turbina que debe ser incluido en la adaptación de la velocidad (47). - Retrasos debidos al cálculo del ratio de cambio de frecuencia (23) debido al hecho de que la formulación empleada en este cálculo implica un retraso respecto de un cálculo ideal que retrasa la referencia de potencia y por lo tanto la potencia generada y consecuentemente el cambio de la velocidad rotativa. - Retraso debido a los filtros aplicados a la medida de la velocidad rotativa de la turbina dentro del controlador de pitch (19) y el controlador de par (18) porque el cambio de la velocidad de referencia debe ser retrasado en la misma forma. Esta adaptación de la velocidad rotativa de la turbina (47) es empleada por el controlador de par (18) y el controlador de pitch (19) para adaptar internamente la referencia de la velocidad rotativa de la turbina. Para el controlador de pitch (19) la referencia de la velocidad rotativa de la turbina es generalmente la velocidad nominal de forma que la adaptación es aplicada a esta velocidad nominal. Sin embargo, el controlador de par (18) generalmente emplea una tabla par-velocidad con diferentes zonas de operación, como la que se muestra en la Fig. 5, primero en la "zona baja" en la cual la referencia de velocidad es la velocidad rotativa mínima, en segundo lugar la zona "cuadrática" en la cual los cambios en la velocidad rotativa están relacionados con el par y por último la "zona alta" en la que la referencia de velocidad es la velocidad rotativa nominal. Por lo tanto, la referencia de la velocidad rotativa debe ser cambiada en estas tres zonas de acuerdo con la adaptación de la velocidad rotativa (47). Esta Fig. 5 también muestra el cambio de la referencia de velocidad excepto en el caso de la "zona baja" debido a que esta es la referencia de velocidad mínima que no puede ser modificada a un valor más bajo. El bloque emulación de inercia (17) contiene un bloque (48), mostrado en la Figura 6, que computa K¡nertiapar que bien puede estar internamente definida como parámetro o bien provenir como señal (60) del controlador de parque (16).. En primer lugar, hay un modo especial en el cual el valor de K¡nert¡apar es cambiado para evitar que se deshabilite la emulación de inercia (44) debido tanto a que se alcance la pérdida de eficiencia aerodinámica como a que se alcance la velocidad máxima o mínima de la turbina en el bloque (43). Este bloque (48) considera los parámetros predefinidos de frecuencia máximo y mínimo y limita los valores finales de K¡nert¡a (25) para bajo-frecuencia o sobre-frecuencia usando cálculos inversos a los utilizados en el elemento (42) que relaciona la frecuencia mínima con el cambio en la velocidad rotativa que coincidirá con la pérdida de eficiencia aerodinámica (40) y la velocidad de turbina mínima, resultando en el valor de K¡nert¡a (25) para baja-frecuencia, y la máxima frecuencia con la velocidad de turbina máxima, resultando en K¡nertia (25) para sobre-frecuencia. En segundo lugar este elemento (48) calcula la constante de inercia del aerogenerador (47) como la multiplicación de la inercia del aerogenerador por el cuadrado de la velocidad rotativa y K¡nert¡a (25) y dividido entre dos. Finalmente, cuando el aerogenerador opera usando el valor definido por el controlador de parque (29) de K¡nert¡apar (60) , el elemento de emulación de inercia (20) dentro del controlador parque eólico (17) es empleado para que el controlador de parque eólico (17) consiga un valor de referencia de la inercia del parque eólico (50) definida de forma externa, preferentemente por el operador de red. Cuando el parque alcance ese valor de referencia, la potencia extra del parque completo será negativamente proporcional a la tasa de cambio de frecuencia, siendo la constante proporcional la constante de inercia de parque eólico (50) multiplicada por dos. Este valor de referencia de la inercia del parque eólico (50) es comparado con el valor de la inercia del parque eólico al completo, calculado como la adición de la inercia de cada aerogenerador individualmente (47). La diferencia es la desviación computada por un controlador, preferentemente un controlador Pl, para extraer el valor de K¡nertiapar (60) que es enviado como una consigna a los aerogeneradores. Todas las señales (50), (47) y (60) pueden ser separadas en eventos de baja frecuencia o sobre frecuencia. Además, todos esos cálculos se llevan a cabo cuando la emulación de inercia está apagada, lo cual queda definido cuando la seña (IE_ON) está a cero, y se congela durante el tiempo que la emulación de inercia está actuando, definido porque la señal (IE_ON) está a uno, de cara a evitar cambios durante el evento de baja frecuencia o sobre frecuencia, debido a que durante el evento el cálculo de la inercia del aerogenerador (47) no es aplicable y la constante K¡nertiapar (60) necesita ser mantenida constante para evitar un mal funcionamiento. Las figuras 7a-7f muestran el comportamiento de la invención en el caso de una frecuencia baja de entre 50-49Hz (figura 7b) con un viento variable (figura 7a) y una potencia extra (Figura 7e) por debajo de unos límites máximo de 200kW y un mínimo de -200kw. La adaptación de la velocidad (46) puede verse en la figura 7c con la misma forma que la frecuencia y la velocidad de la turbina en la figura 7dque sigue los puntos de consigna con un pequeño retraso debido al elemento (45) y con una pequeña oscilación derivada de la frecuencia de resonancia del eje de potencia que es amortiguada rápidamente. La generación de potencia sigue el punto de consigna de la potencia extra en la figura 7e con un retraso debido a que el convertidor y el generador (12) introducen un retraso entre el punto de consigna y la generación. 5 Las figuras 8a-8f muestran el comportamiento de la invención en el caso de una sobre-frecuencia de 50-51 Hz (figura 8b) con un viento variable como el mostrado en la figura 8a y una potencia adicional (ver figura 8e) limitada por su valor mínimo de 200kW. En este caso la adaptación de la velocidad (46) no sigue la misma forma que la frecuencia porque la rampa 10 está limitada por una rampa máxima negativa. La velocidad de la turbina, tal y como se muestra en la figura 8d, sigue la adaptación de la velocidad (46) con un pequeño retraso debido al elemento (45) y con una pequeña oscilación debida a la frecuencia de resonancia del tren de potencia que es amortiguada rápidamente. La generación de potencia sigue el punto de 15 consigna de la potencia extra (ver figura 8e) con un retraso debido a que el convertidor y el generador (12) introducen un retraso entre el punto de consigna y la generación.

+ ES-2545674_A1 SISTEMA DE CONTROL DE INERCIA PARA AEROGENERADORES Objeto de la invención. La presente invención está relacionada con el control de la entrega de potencia de los parques eólicos a la red eléctrica y más concretamente con un sistema de control de inercia de un parque de aerogeneradores que comprende un controlador de inercia que define y comunica referencias a los aerogeneradores que forman parte de dicho parque eólico, y que proporciona el valor de una constante de inercia configurable en los aerogeneradores del parque. Antecedentes de la invención. Los aerogeneradores convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica que es transmitida a una subestación del parque de aerogeneradores. Dicho parque de aerogeneradores consta al menos de un controlador de parque y al menos de un aerogenerador que comprende un rotor, un generador conducido por dicho rotor ,que interactúa con un convertidor de potencia para generar energía eléctrica, un controlador del aerogenerador que comprende un controlador del ángulo de paso de pala y un controlador de potencia generada, un controlador del convertidor de potencia que interactúa con el controlador del aerogenerador y un sistema de regulación que coordina los diferentes controladores del aerogenerador en función de una serie de parámetros como la velocidad de giro de la turbina o la frecuencia de red. Generalmente, en un aerogenerador, la góndola aloja diferentes componentes junto con un eje de transmisión que convierte la energía mecánica en eléctrica mediante un generador que interactúa con un convertidor de potencia. Por eje de transmisión de un aerogenerador se entiende el ensamblaje entre el rotor, el eje del rotor, la multiplicadora, el eje del generador y el generador. El controlador del aerogenerador tiene la misión de maximizar la generación de potencia activa hasta un máximo potencia predefinido y mantener un modo de funcionamiento seguro que evite daños tanto personales como en el aerogenerador. Este controlador del aerogenerador define un ángulo de paso de pala, enviado al actuador de cambio de paso para mover las palas a su posición correcta, y un punto de referencia de potencia activa que supone una referencia para el controlador del convertidor ubicado en la unidad de control del convertidor. Hoy en día, el impacto de la conexión de los aerogeneradores a la red eléctrica es ineludible por lo que los operadores de red están endureciendo cada vez más las condiciones de conexión a red de los aerogeneradores. Algunos de estos requerimientos están definidos en términos de transitorios de frecuencia que los aerogeneradores deben ser capaces de soportar sin desconectarse de la red e incluso reaccionar de cara a ayudar al sistema a recuperar la frecuencia de red a sus valores nominales prefijados. Particularmente, los operadores de los sistemas de transmisión están preocupados por los transitorios de frecuencia que generalmente son causados por la desconexión del generador, de cargas o incluso de parte del sistema de transmisión, lo que causa un repentino cambio de la frecuencia de red fuera de sus valores nominales, debido a la diferencia entre la potencia activa producida y la potencia activa consumida. Este cambio en la frecuencia, precisa de una muy rápida respuesta, de forma que se evite que la frecuencia salga de sus rangos máximos y se produzca una desconexión en cascada de generadores y consumidores eléctricos. Hay diferentes niveles de respuesta en los generadores y la red de cara a corregir la frecuencia de red, en el caso de una repentina caída o incremento de frecuencia. Una primera respuesta es una respuesta natural del generador convencional, que consiste en entregar una potencia instantánea debida a la energía rotativa almacenada en los ejes, a esto se le denomina respuesta inercial. Una segunda respuesta es la dada por un controlador específico que incrementa la generación de potencia proporcionalmente a la desviación de la frecuencia de red respecto de la frecuencia nominal, esto requiere de unos 15 a 60 segundos, y permite detener la frecuencia en su ascenso/descenso. Sin embargo no permite retornar al valor de frecuencia nominal, esta respuesta se denomina respuesta primaria. La tercera y cuarta respuestas son las denominadas respuestas secundarias o terciarias que se basan en gestionar la generación de potencia activa desde generadores, incluyendo el arranque de unidades de generación, que se encuentran detenidas, con objeto de mover el valor de la frecuencia de red hasta el valor de frecuencia nominal. En este sentido, en relación a la respuesta inercial, las plantas de potencia convencionales que usan máquinas síncronas como generadores, se encuentran rígidamente conectadas a la red, por lo que un cambio en la frecuencia se traduce directamente en un cambio proporcional de la velocidad de giro de la turbina. En este sentido, la inercia mecánica del generador síncrono juega un papel importante ya que dicha inercia puede verse como una conversión de la energía cinética de una masa rotativa en energía eléctrica entregada a la red, ayudando a la red a reducir la caída/incremento de la frecuencia. La conversión de energía cinética en eléctrica puede expresarse en generación de potencia activa, es decir, la energía rotativa es proporcional al cuadrado de la velocidad de rotación de la turbina, que es proporcional a la frecuencia de red. Como la potencia es la cantidad de energía por unidad de tiempo, la potencia entregada, debido al cambio de la frecuencia, puede expresarse, mediante deducción matemática, como negativamente proporcional a la tasa de cambio de frecuencia. Sin embargo, los aerogeneradores de velocidad variable no disponen de esta respuesta "natural" (respuesta inercial) a los cambios de la frecuencia de red, porque el controlador electrónico del convertidor desacopla la frecuencia de la velocidad de rotación del generador. Entonces, los aerogeneradores no reducen naturalmente su velocidad en relación a la frecuencia y no entregan esta energía moviendo el rotor. Los aerogeneradores de velocidad variable no amortiguan la caída/incremento de la frecuencia. Dado que la energía eólíca está comenzando a ser una parte importante del sistema eléctrico, la incapacidad de proporcionar una respuesta inercial conduce a una reducción de la inercia del sistema y, por lo tanto, a un incremento de las caídas/incrementos de frecuencia. En este sentido, se deben tomar medidas para evitar esta falta de respuesta inercial de los aerogeneradores que puede conllevar a mayores problemas en la red eléctrica debidos a caídas/incrementos de frecuencia. Los aerogeneradores con control de inercia pueden ayudar a suavizar los cambios de frecuencia y, por lo tanto, ayudar a restaurar la frecuencia del sistema y prevenir, después de una gran caída de la frecuencia, la caída de carga. Para los aerogeneradores, la aproximación conceptual pasa por incrementar la potencia activa e introducirla en la red eléctrica de forma dinámica y rápida, en unos segundos, usando la inercia de las palas rotativas. En este sentido se han encontrado diversas aproximaciones en la literatura científica y de patentes. El documento "Frequency behavior of grid with high penetration rate of wind generation" (J. Duval, B. Meyer; 2009 IEEE Bucharest Power Tech Conference, June 28th - July 2nd, Bucharest, Romanía) describe la adicción de una potencia inercial extra a la referencia al convertidor, de la potencia activa del controlador del aerogenerador. Esta potencia activa extra es calculada como proporcionalmente negativa a la tasa de cambio de frecuencia, con un parámetro que define su proporcionalidad. Sin embargo, la entrega de potencia cae rápidamente después de esto. Esta caída de potencia entregada se debe a dos factores; la deceleración del rotor del aerogenerador, que provoca un decremento de la referencia de potencia activa del controlador del aerogenerador, y a que el controlador del aerogenerador controla la potencia de acuerdo con la desviación de la velocidad de la turbina respecto de una velocidad de referencia. Como el aerogenerador se decelera y se desvía de la velocidad de referencia, la potencia debe ser reducida de cara a recuperar la velocidad de referencia. Esto es lo que se denomina en términos de red como un "periodo de recuperación" después de la entrega de inercia e introduce incertidumbres en el comportamiento del parque de aerogeneradores en términos de respuesta frecuencial e, incluso, puede causar una no deseada caída de frecuencia después de esta respuesta inercial. La patente W02011/000531A2 y el documento "Variable Speed Wind Turbines Capability for Temporary Over-Production" (Tarnowski, G.C., Kjar, P.C., Sorensen, P.E., Ostergaard, J.. Power & Energy Society General Meeting, 2009. PES '09. IEEE) describen una solución similar a la anterior diferenciada en que la referencia de potencia activa del controlador del aerogenerador, que se entrega al convertidor, es fijada en un valor previo a los transitorios durante un tiempo predefinido que concuerde con la duración esperada de los transitorios de frecuencia. Entonces, la potencia extra, es calculada como negativamente proporcional a la tasa del cambio de frecuencia y proporcional a la desviación de la frecuencia con respecto a la frecuencia nominal y añadida a la potencia fijada. En este caso, como no se sigue la referencia del controlador, no hay una caída de potencia debida a la deceleración de la velocidad del aerogenerador. Sin embargo, durante el tiempo que la sobreproducción es entregada a la red, el aerogenerador se decelera hasta llegar al punto de mínima velocidad y la entrega de inercia es parada y el valor fijo de potencia liberado. Esto provoca una drástica caída de la producción que se mantiene hasta que el aerogenerador vuelve a recuperar su velocidad inicial. La patente WO2011/1124696 también se basa en la adición de una potencia extra a la referencia de potencia activa del controlador del aerogenerador, que puede calcularse tanto como proporcional a la desviación de la frecuencia como de cualquier otra manera. En este caso, no se congela la velocidad de la potencia activa, pero se adapta la velocidad del controlador del aerogenerador con el problema asociado de la caída de potencia debido a que la deceleración de la velocidad del aerogenerador es superada mediante la "producción de una señal de cambio de velocidad rotativa, teniendo en cuenta un momento de rotación inercial, y sacando esto como una señal de salida, que es añadida a la señal de velocidad rotativa nominal mediante un elemento lógico". Es decir, el cambio en la velocidad debido a calcular esta potencia extra, teniendo en cuenta el momento inercial rotativo, es introducido en el controlador del aerogenerador para cambiar la velocidad de referencia y, evitar así, la caída en la referencia de potencia activa. Sin embargo, cuando se termina esta potencia extra, el aerogenerador tiene que volver a su modo de operación normal y entonces sucede un "periodo de recuperación" que puede causar una no deseada caída de frecuencia después de esta respuesta inercial. Se puede deducir del Estado de la Técnica que siempre existe un "periodo de recuperación" que depende del rendimiento del aerogenerador previamente al comienzo de este periodo. Este "periodo de recuperación" es un desafío para la red porque durante el tiempo que la respuesta inercial está siendo entregada, la red es soportada y el cambio de frecuencia de red es amortiguado y, por lo tanto, el parque eólico está ayudando al sistema a atravesar esta situación. Sin embargo, cuando comienza el periodo de recuperación, cae la producción del parque eólico por debajo de valores previos al suceso y, entonces, durante este periodo de tiempo, el parque eólico puede causar una caída de la frecuencia de red que debe ser resuelta por otra planta de generación. Descripción de la invención Es un objeto de la invención un aerogenerador que comprende un rotor, un generador conducido por dicho rotor que interactúa con un convertidor de potencia para generar energía eléctrica, un controlador del aerogenerador que comprende un controlador de ángulo de paso de al menos una pala y un controlador de la potencia producida, un controlador para el convertidor de potencia que interactúa con el controlador del aerogenerador y un sistema de regulación que evita interrupciones en la salida de potencia activa después de la adición o sustracción de potencia proporcional a la tasa del cambio de la frecuencia, mediante la generación de una señal de potencia, negativamente proporcional a la tasa de cambio de la frecuencia, que es añadida a la referencia de potencia del controlador de potencia generada del controlador del aerogenerador, de forma que la referencia de la velocidad rotativa del controlador del aerogenerador es adaptada de acuerdo con la frecuencia de red Es un objeto de la invención un método que emule el mismo comportamiento que un generador síncrono en términos de respuesta inercial. Para ello, se prevé la implementación de un controlador específico que emule la respuesta inercial y que solucione los problemas de desacople de red de los que aerogeneradores con convertidor electrónico descritos en el Estado de la Técnica. Es otro objeto de la invención un sistema de regulación que evite, como ocurre en el Estado de la Técnica, que el controlador del aerogenerador aumente o reduzca la demanda de potencia para llegar al punto de operación previo a la entrega de potencia adicional, siendo, esta entrega de potencia, una adición a la potencia definida por el controlador de potencia generada dentro del controlador del aerogenerador. Para ello, el sistema de regulación de la invención no solo demanda potencia negativamente proporcional a la tasa del cambio de la frecuencia, sino que genera una señal de adaptación de la velocidad de referencia para el controlador del aerogenerador proporcional a la frecuencia de red con dos objetivos; - Asegurar que la entrega de potencia concuerda con la entrega de energía almacenada en inercia del aerogenerador como se haría en un generador síncrono convencional. - Asegurar que el controlador del aerogenerador no actuará sobre la potencia que está siendo generada de cara a recuperar el punto de operación previo a la demanda de potencia adicional y así evitar un "periodo de recuperación". Es otro objeto de la invención un sistema que evite dicho "periodo de recuperación", para ello el sistema realiza un cambio de la referencia de la velocidad rotativa del aerogenerador proporcionalmente al cambio de la frecuencia mediante una constante proporcional que se corresponde con un parámetro denominado Kjnertia- Esta proporción está relacionada con la proporcionalidad entre la potencia adicional y la tasa de cambio de frecuencia y puede ser modificada de cara a obtener una inercia "sintonizable", por lo que la invención prevé que el parámetro K¡nert¡a se defina en un rango de 0 a 2.. Es otro objeto de la invención que el sistema tenga en cuenta los retrasos en el tiempo que provoca la adición de potencia por los cambios de frecuencia y la modificación de la velocidad rotativa del aerogenerador. Para ello, incluye retrasos en la medida de la tasa de cambio de frecuencia, retrasos en la generación de potencia por parte del controlador del convertidor, e incluso retrasos debidos a los filtros internos en la velocidad rotativa del aerogenerador, usados dentro del controlador del aerogenerador. - Es otro objeto de la invención que el sistema limite la entrega de potencia a red mediante un parámetro que defina la máxima potencia extra, tanto negativa como positiva, que puede ser entregada. - Es otro objeto de la invención un sistema que paralice tanto la entrega de potencia adicional como la adaptación de la velocidad rotativa del aerogenerador, cuando ocurre una de las siguientes condiciones; Cuando se alcanza un valor predefinido de pérdida de eficiencia aerodinámica provocado por una desviación del punto de operación del aerogenerador con respecto de su punto de operación óptimo. Cuando el incremento o decremento de la velocidad rotativa del aerogenerador alcanza un valor máximo o mínimo de valor predefinido. Es otro objeto de la invención que el sistema reanude tanto la entrega de potencia adicional como la adaptación de la velocidad rotativa del aerogenerador, cuando se produce una recuperación de la frecuencia. Es otro objeto de la invención que el sistema disponga de un modo de operación extra que evite la congelación del accionamiento de la inercia en un rango de frecuencia predefinido. Para ello la invención determina un elemento que recalcula el parámetro K¡nertiapar y obtiene el valor final K¡nert¡a basado en un máximo y mínimo frecuencial y basado en el máximo aumento/decremento de la velocidad a partir del cálculo de la perdida de eficiencia aerodinámica y a partir de unos valores máximo y mínimo de la velocidad. Por último, es aun otro objeto de la invención que el parque de aerogeneradores gestione la respuesta inercial mediante un elemento que controla el parámetro K¡nert¡apar a nivel de parque que adapta el valor del parámetro K¡nert¡apar de cada aerogenerador para coincidir con un valor predefinido de la constante de inercia del parque, estando la constante de inercia definida como la adición de las constantes de inercia de todos los aerogeneradores, las cuales dependen del valor de la K¡nert¡a y de la velocidad rotativa del aerogenerador. Estos y otros aspectos de la invención se describirán de una forma más detallada con ayuda de los dibujos que se describen a continuación. BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un aerogenerador de acuerdo con una realización de la invención. La figura 2 muestra una vista de perfil de una góndola de acuerdo con un tren de potencia en correspondencia con la realización de la figura 1. La figura 3 muestra un diagrama de bloques que refleja la comunicación entre el controlador del aerogenerador y la unidad de control del convertidor y entre el controlador del aerogenerador y el controlador del parque eólico de acuerdo con una realización de la invención. La figura 4 muestra un diagrama de bloques que comprende las etapas para emulación de inercia en correspondencia con la realización de la figura 3. La figura 5 muestra la curva potencia-velocidad dada por el controlador de par y el cambio debido a la emulación de inercia. La figura 6 muestra la interacción entre el controlador del parque eólico y el controlador del aerogenerador, añadiendo las etapas del bloque de emulación de inercia en correspondencia con la figura 3. Las figuras 7a-7f muestra el rendimiento de la invención cuando se da un caso de baja frecuencia transitorio sin que este llegue a un máximo de 200kW al cual la potencia adicional está limitada. Las figuras 8a-8f muestran el rendimiento de la invención cuando una sobre frecuencia transitoria ocurre, llegando al máximo de 200kW al cual la potencia adicional está limitada. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La figura 1 es una vista en perfil que muestra un aerogenerador (1) de acuerdo con una realización preferente de la invención. El aerogenerador (1) incluye una torre (2) que se eleva verticalmente sobre una cimentación (3), una góndola (4) montada en la parte superior de la torre (2), y un rotor (5) montado en el final frontal de la góndola (4) de forma que se soporta de forma rotativa con respecto a un eje sustancialmente horizontal X1-X1. El rotor (5) tiene al menos una pala (6), como se muestra en la figura 1, montada en un patrón radial con respecto a su eje de rotación. Por lo tanto, la energía del viento al soplar contra las palas (6) del aerogenerador desde la dirección del eje de rotación del rotor (5) se convierte en energía de movimiento que hace girar el rotor (5) con respecto al eje de rotación. La energía útil, generada por el aerogenerador (1), es alimentada, a través de una línea de suministro de potencia, a la subestación de un parque eólico. Un anemómetro (no mostrado en la figura) mide la velocidad del viento en la vecindad y un anemoscopio (no mostrado) mide la dirección del viento, y para ello se disponen en localizaciones adecuadas de la superficie externa periférica (por ejemplo, en la parte superior) de la góndola (4) del aerogenerador. La Figura 2 muestra una vista lateral en perspectiva de la góndola (4) en correspondencia con la realización de la figura 1. La góndola (4) incluye varios componentes que son parte del tren de potencia del aerogenerador (1) como un eje de rotor (7), una multiplicadora (8), un eje de generador (9) que se conecta mediante un acoplamiento (10) a un el eje de entrada (11) del generador y un generador (12) conectado eléctricamente al convertidor de potencia (13). El aerogenerador (1) incluye una unidad de control del convertidor (14) y un controlador del aerogenerador (15). El parque eólico incluye a su vez un controlador de parque (16). La unidad de control del convertidor (14) y el controlador del aerogenerador (15) están en comunicación entre sí, de la misma forma que el controlador del aerogenerador (15) y el controlador de parque (16), tal y como se muestra en la figura 3. El controlador del aerogenerador (15) toma su entrada de la unidad de control del convertidor (14) y devuelve las señales de control. Además el controlador del aerogenerador (15) toma medidas de diferentes sensores y envía una señal de control a las diferentes partes del aerogenerador (1), especialmente al actuador que actúa sobre el ángulo de paso en la rotación de las palas con respecto a su propio eje (6). La unidad de control del convertidor (14) toma medidas eléctricas de diferentes sensores y envía la señal de control a las partes eléctricas del aerogenerador (1), especialmente al convertidor de potencia (13) que actúa en el generador (12). De acuerdo con una realización de la invención, el controlador del aerogenerador (15) envía la señal de referencia de potencia a la unidad de control del convertidor (14) y también, el controlador del aerogenerador (15), recibe la medida de la velocidad de giro del generador (12), definida como la velocidad rotativa de la turbina, y la medida de frecuencia procedente tanto de la unidad de control del convertidor (14) como del controlador del parque (16) de aerogeneradores. Además, la tasa de cambio de frecuencia puede ser calculada en el controlador (15) del aerogenerador o en la unidad de control del convertidor (14) o en el controlador de parque (16) y entonces ser comunicado al controlador del aerogenerador (15). Por otro lado, el controlador del aerogenerador (15) está compuesto de varios elementos, entre los que se encuentran el bloque de emulación de inercia (17), el controlador de par (18) que es el regulador que envía la referencia de potencia a la unidad de control del convertidor (14), y el controlador de pitch (19) que es el regulador que envía la referencia del pitch al actuador de pitch. La Figura 4 muestra un diagrama de flujo del bloque de emulación de inercia (17). Inicialmente, la frecuencia de red (21), independientemente de si procede de la unidad de control del convertidor (14) o del controlador de parque de aerogeneradores (16), se computa dentro del bloque de emulación de inercia (17). Este cómputo se realiza dentro del bloque ratio de cambio de frecuencia y cálculos de frecuencia (22). Este bloque (22) calcula el ratio de cambio de frecuencia o recibe los valores de la unidad de control del convertidor (14) o del controlador de parque (16). Además, la frecuencia (21) es calculada de cara a evaluar si su valor está fuera de un parámetro predefinido "banda de frecuencia muerta" que se usa para habilitar la emulación de inercia solo si la frecuencia (21) está fuera de la banda muerta. El objetivo es evitar el continuo disparo de la emulación de inercia debido a la normal variación de la frecuencia. La salida (IE_ON) de este test (22) es la emulación de la inercia que define que la frecuencia (21) está fuera del rango de banda muerta de frecuencia. El valor tasa de cambio de frecuencia (23) del bloque (22) se introduce en el bloque de cálculo de la potencia extra (24), donde primero se calcula en el bloque (27) un valor de potencia extra como el valor negativo de la multiplicación del ratio de cambio de frecuencia (23) por el parámetro K¡nert¡a (25), que puede ser definida localmente o comunicada por el elemento de emulación de inercia (20) en el controlador de parque (16) y por el valor al cuadrado de la velocidad rotativa de la turbina, que se mide mediante la unidad de control del convertidor (14) y es comunicada al controlador del aerogenerador (15). Los cálculos del bloque de cálculo de potencia extra (24) pueden deshabilitarse mediante la señal deshabilitar inercia (26) cuando se alcanza una limitación. En segundo lugar, este extra de potencia es añadido (28) mediante la salida (31), se explicara más adelante, y el computo del bloque de limitación de potencia extra (29) que limita este valor mediante un valor máximo y mínimo parametrizable. El resultado de esta computación son, en primer lugar, el valor final de la potencia extra (32) y, en segundo lugar, la diferencia entre el valor límite y el valor no limite en el caso de que la potencia extra haya sido limitada. Este último cálculo es introducido en un elemento (30) que acumula el valor de entrada y saca el valor acumulado a (31), que multiplica mediante una constante parametrizable el valor de la acumulación de cara a convertirla en potencia que es añadida a la potencia extra en (28). Este cómputo tiene el objetivo de recuperar la energía que ha sido perdida debido a la limitación de la potencia extra y a su envío cuando sea posible, es decir, cuando no esté aplicada la limitación. Otro bloque (33) se encarga de calcular la variación máxima positiva y negativa de la velocidad de la turbina que coincide con una pérdida de eficiencia aerodinámica predefinida. La razón de este bloque (33) es que cuando el aerogenerador está operando por debajo de su potencia nominal el controlador del aerogenerador (15) actúa en la referencia de potencia y la referencia del pitch de cara a producir el máximo de energía del viento de tal forma que existe una correspondencia entre el valor del ángulo de pitch y de la velocidad de rotación de la turbina con el valor de la velocidad de viento. Sin embargo, cuando la velocidad rotativa cambia debido a un cambio en la frecuencia entonces el aerogenerador (1) se sale fuera de su punto de operación optimo y entonces el aerogenerador (1) puede sufrir de una pérdida de eficiencia aerodinámica. Este bloque (33) toma como entrada la "activación de emulación de inercia" (IE_ON) de cara a conseguir cálculos solo cuando la emulación de inercia no está actuando porque cuando está actuando los cálculos no son válidos. Asimismo, utiliza también como entrada la potencia disponible (Paer) debido a que cuando ésta es mayor que su potencia nominal entonces hay suficiente potencia del viento para extraer potencia adicional y entonces no hay pérdida de eficiencia aerodinámica. En el controlador del aerogenerador (15) se calcula un valor denominado lambda (A), que se define como la división del producto del radio de la pala y la velocidad rotativa del rotor por el valor de la velocidad del viento. Este valor lambda (A) se introduce en el bloque (33). El bloque (34) utiliza el valor de lambda (A) para obtener la eficiencia aerodinámica de la pala mediante una tabla que relaciona lambda con el valor óptimo de su coeficiente de potencia. La validez de esta tabla se basa en el hecho de que el aerogenerador opera con un ángulo de paso para una lambda predefinida que alcanza este coeficiente de potencia óptimo. Entonces, este coeficiente de potencia, es computado en el bloque (35) junto con el valor del parámetro sintonizable de máxima pérdida de eficiencia aerodinámica (36) de cara a conseguir un valor "degradado" de eficiencia de potencia Cp, en el cual la pérdida de eficiencia aerodinámica ha sido considerada. Entonces esta eficiencia de potencia "degradada", Cp, es introducida en el bloque (37) para, mediante otra tabla, para obtener un nuevo valor de lambda "degradada". Finalmente, esta lambda es convertida en el bloque (39) en velocidad rotativa multiplicando lambda por la medida de velocidad de viento (38), que es recogida del anemómetro y acondicionada por el controlador del aerogenerador (15), y dividiendo por el radio de la pala. La diferencia entre la velocidad rotativa de la lambda original y la velocidad rotativa de la lambda "degradada" da el cambio de la velocidad rotativa que coincidirá con la perdida de eficiencia aerodinámica (40). El bloque (41) está a cargo de adaptar la velocidad en función de la frecuencia de cara a coordinar el punto de consigna de la velocidad del controlador del aerogenerador con el envío de potencia extra. En primer lugar, la frecuencia (21) se emplea en el bloque (42) para obtener la adaptación a la velocidad como la multiplicación de la frecuencia por la K¡nertia (25) y dividido por la frecuencia nominal. El resultado es un factor que multiplicara la referencia de velocidad de la turbina típicamente en un rango entre 0,94 y 1,06. En segundo lugar, este cálculo de la adaptación de la velocidad está limitado en el bloque (43) a un valor máximo, valor mínimo y a una tasa de cambio en función del tiempo máxima positiva y negativa. - Limitación de valor máximo, típicamente 1,06, se emplea para evitar la desconexión debida a una velocidad rotativa máxima de la turbina cuando opera a una velocidad nominal de la turbina. - Cálculo de valor mínimo, convertido a un valor por unidad usando el valor de la velocidad rotativa antes de la activación de la emulación de la inercia, desde dos fuentes; o Cambio en la velocidad rotativa que coincidirá con la pérdida de eficiencia aerodinámica (40) o La referencia de la velocidad rotativa mínima de la turbina. - Los limitadores de máxima tasa de cambio en función del tiempo positivo y negativo se calculan como una proporción negativa y positiva del valor de limitación máximo positivo y negativo de la potencia extra empleada en el bloque (29), dividida por la inercia de la turbina y la velocidad de la turbina. Este valor es convertido a un valor por unidad usando el valor de la velocidad rotativa de la turbina antes de la activación de la emulación de la inercia. Por un lado, el resultado de este bloque es una señal que informa de la aplicación de un limitador máximo o mínimo (26) que es enviado a (24) para informar que las limitaciones son aplicadas y que entonces la entrega de potencia extra debe ser deshabilitada. Por otro lado, la adaptación de la velocidad (46) es enviada al siguiente bloque (45). En tercer lugar, este valor de adaptación de la velocidad de inercia es procesado a través de una función de transferencia que representa: - Retrasos entre aplicar la potencia de referencia mediante el controlador de par (18) y generar la referencia de potencia por el convertidor, el controlador mediante la unidad de control del convertidor (14), y generada (12). Este retraso en la potencia implica un retraso en el cambio de la velocidad de la turbina que debe ser incluido en la adaptación de la velocidad (47). - Retrasos debidos al cálculo del ratio de cambio de frecuencia (23) debido al hecho de que la formulación empleada en este cálculo implica un retraso respecto de un cálculo ideal que retrasa la referencia de potencia y por lo tanto la potencia generada y consecuentemente el cambio de la velocidad rotativa. - Retraso debido a los filtros aplicados a la medida de la velocidad rotativa de la turbina dentro del controlador de pitch (19) y el controlador de par (18) porque el cambio de la velocidad de referencia debe ser retrasado en la misma forma. Esta adaptación de la velocidad rotativa de la turbina (47) es empleada por el controlador de par (18) y el controlador de pitch (19) para adaptar internamente la referencia de la velocidad rotativa de la turbina. Para el controlador de pitch (19) la referencia de la velocidad rotativa de la turbina es generalmente la velocidad nominal de forma que la adaptación es aplicada a esta velocidad nominal. Sin embargo, el controlador de par (18) generalmente emplea una tabla par-velocidad con diferentes zonas de operación, como la que se muestra en la Fig. 5, primero en la "zona baja" en la cual la referencia de velocidad es la velocidad rotativa mínima, en segundo lugar la zona "cuadrática" en la cual los cambios en la velocidad rotativa están relacionados con el par y por último la "zona alta" en la que la referencia de velocidad es la velocidad rotativa nominal. Por lo tanto, la referencia de la velocidad rotativa debe ser cambiada en estas tres zonas de acuerdo con la adaptación de la velocidad rotativa (47). Esta Fig. 5 también muestra el cambio de la referencia de velocidad excepto en el caso de la "zona baja" debido a que esta es la referencia de velocidad mínima que no puede ser modificada a un valor más bajo. El bloque emulación de inercia (17) contiene un bloque (48), mostrado en la Figura 6, que computa K¡nertiapar que bien puede estar internamente definida como parámetro o bien provenir como señal (60) del controlador de parque (16).. En primer lugar, hay un modo especial en el cual el valor de Kinertiapar es cambiado para evitar que se deshabilite la emulación de inercia (44) debido tanto a que se alcance la pérdida de eficiencia aerodinámica como a que se alcance la velocidad máxima o mínima de la turbina en el bloque (43). Este bloque (48) considera los parámetros predefinidos de frecuencia máximo y mínimo y limita los valores finales de K¡nert¡a (25) para bajo-frecuencia o sobre-frecuencia usando cálculos inversos a los utilizados en el elemento (42) que relaciona la frecuencia mínima con el cambio en la velocidad rotativa que coincidirá con la pérdida de eficiencia aerodinámica (40) y la velocidad de turbina mínima, resultando en el valor de K¡nert¡a (25) para baja-frecuencia, y la máxima frecuencia con la velocidad de turbina máxima, resultando en K¡nertia (25) para sobre-frecuencia. En segundo lugar este elemento (48) calcula la constante de inercia del aerogenerador (47) como la multiplicación de la inercia del aerogenerador por el cuadrado de la velocidad rotativa y K¡nert¡a (25) y dividido entre dos. Finalmente, cuando el aerogenerador opera usando el valor definido por el controlador de parque (29) de K¡nert¡apar (60), el elemento de emulación de inercia (20) dentro del controlador parque eólico (17) es empleado para que el controlador de parque eólico (17) consiga un valor de referencia de la inercia del parque eólico (50) definida de forma externa, preferentemente por el operador de red. Cuando el parque alcance ese valor de referencia, la potencia extra del parque completo será negativamente proporcional a la tasa de cambio de frecuencia, siendo la constante proporcional la constante de inercia de parque eólico (50) multiplicada por dos. Este valor de referencia de la inercia del parque eólico (50) es comparado con el valor de la inercia del parque eólico al completo, calculado como la adición de la inercia de cada aerogenerador individualmente (47). La diferencia es la desviación computada por un controlador, preferentemente un controlador Pl, para extraer el valor de K¡nertiapar (60) que es enviado como una consigna a los aerogeneradores. Todas las señales (50), (47) y (60) pueden ser separadas en eventos de baja frecuencia o sobre frecuencia. Además, todos esos cálculos se llevan a cabo cuando la emulación de inercia está apagada, lo cual queda definido cuando la seña (IE_ON) está a cero, y se congela durante el tiempo que la emulación de inercia está actuando, definido porque la señal (IE ON) está a uno, de cara a evitar cambios durante el evento de baja frecuencia o sobre frecuencia, debido a que durante el evento el cálculo de la inercia del aerogenerador (47) no es aplicable y la constante Kjnertiapar (60) necesita ser mantenida constante para evitar un mal funcionamiento. Las figuras 7a-7f muestran el comportamiento de la invención en el caso de una frecuencia baja de entre 50-49Hz (figura 7b) con un viento variable (figura 7a) y una potencia extra (Figura 7e) por debajo de unos límites máximo de 200kW y un mínimo de -200kw. La adaptación de la velocidad (46) puede verse en la figura 7c con la misma forma que la frecuencia y la velocidad de la turbina en la figura 7dque sigue los puntos de consigna con un pequeño retraso debido al elemento (45) y con una pequeña oscilación derivada de la frecuencia de resonancia del eje de potencia que es amortiguada rápidamente. La generación de potencia sigue el punto de consigna de la potencia extra en la figura 7e con un retraso debido a que el convertidor y el generador (12) introducen un retraso entre el punto de consigna y la generación. Las figuras 8a-8f muestran el comportamiento de la invención en el caso de una sobre-frecuencia de 50-51 Hz (figura 8b) con un viento variable como el mostrado en la figura 8a y una potencia adicional (ver figura 8e) limitada por su valor mínimo de 200kW. En este caso la adaptación de la velocidad (46) no sigue la misma forma que la frecuencia porque la rampa 10 está limitada por una rampa máxima negativa. La velocidad de la turbina, tal y como se muestra en la figura 8d, sigue la adaptación de la velocidad (46) con un pequeño retraso debido al elemento (45) y con una pequeña oscilación debida a la frecuencia de resonancia del tren de potencia que es amortiguada rápidamente. La generación de potencia sigue el punto de 15 consigna de la potencia extra (ver figura 8e) con un retraso debido a que el convertidor y el generador (12) introducen un retraso entre el punto de consigna y la generación.

Publications:
ES2545674 (14/09/2015) - A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnica
ES2545674 (29/06/2016) - B1 Patente de invención

Events:
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