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El
controlador electrónico de la turbina eólica
El
controlador de la turbina eólica consta de varios ordenadores
que continuamente supervisan las condiciones de la turbina eólica,
y recogen estadísticas de su funcionamiento. Como su propio
nombre indica, el controlador también controla un gran
número de interruptores, bombas hidráulicas, válvulas
y motores dentro de la turbina.
Cuando
el tamaño de una turbina eólica crece hasta máquinas
de megavatios, se hace incluso más importante que su tasa
de disponibilidad sea alta, es decir, que funcionen de forma
segura todo el tiempo.
Comunicación
con el mundo exterior
El controlador se comunica con el propietario o el
operador de la turbina eólica mediante un enlace de comunicación,
como por ejemplo, enviando alarmas o solicitudes de servicio
a través del teléfono o de un enlace radiofónico.
También es posible llamar a la turbina eólica para
que recoja estadísticas, y revise su estado actual. En
parques eólicos, normalmente una de las turbinas estará
equipada con un PC, desde el que es posible controlar y recoger
datos del resto de los aerogeneradores del parque. Este PC será
llamado a través de una línea telefónica
o un enlace radiofónico.
Comunicaciones
internas
Normalmente,
suele haber un controlador en la parte inferior de la torre y
otro en la góndola. En los modelos recientes de aerogeneradores,
la comunicación entre controladores suele hacerse utilizando
fibra óptica. La imagen de la derecha muestra una unidad
de comunicaciones de fibra óptica.
En
algunos modelos recientes, hay un tercer controlador situado
en el buje del rotor. Esta unidad suele comunicarse con la góndola
utilizando comunicaciones en serie, a través de un cable
conectado con anillos rozantes y escobillas al eje principal.
Mecanismos
de autoprotección y redundancia
Los ordenadores y sensores suelen estar por duplicado
(son redundantes) en todas las áreas de precisión,
de seguridad o de servicio, de las máquinas grandes más
nuevas. El controlador compara continuamente las lecturas de
las medidas en toda la turbina eólica, para asegurar que
tanto los sensores como los propios ordenadores funcionan correctamente.
La fotografía del principio de la página muestra
el controlador de una máquina de un megavatio, que tiene
dos ordenadores centrales (quitamos la tapa en uno de los dos
ordenadores para mostrar la electrónica).
¿Qué
está monitorizado?
Es posible monitorizar o fijar alrededor de entre
100 y 500 valores de parámetros en una turbina eólica
moderna. Por ejemplo, el controlador puede contrastar la velocidad
de rotación del rotor, el generador, su voltaje y corriente.
Además, los rayos y su carga pueden ser registrados. También
pueden realizarse medidas de la temperatura del aire exterior,
la temperatura en los armarios electrónicos, la temperatura
del aceite en el multiplicador, la temperatura de los devanados
del generador, la temperatura de los cojinetes del multiplicador,
la presión hidráulica, el ángulo de paso
de cada pala del rotor (en máquinas de regulación
por cambio del ángulo de paso -pitch controlled- o
de regulación activa por pérdida aerodinámica
-active stall controlled-), el ángulo de orientación
(contando el número de dientes en la corona de orientación),
el número de vueltas en los cables de alimentación,
la dirección del viento, la velocidad del viento del anemómetro,
el tamaño y la frecuencia de las vibraciones en la góndola
y en las palas del rotor, el espesor de las zapatas del freno,
si la puerta de la torre está abierta o cerrada (sistema
de alarma).
Estrategias
de control
Muchos de los secretos de empresa de los fabricantes
de aerogeneradores se encuentran en la forma en que el controlador
interacciona con los componentes de la turbina eólica.
Las mejores estrategias de control son responsables de una parte
importante del crecimiento de la productividad de los aerogeneradores
en los últimos años.
Una
estrategia interesante seguida por algunos fabricantes es la
de adaptar la estrategia operacional al clima eólico local.
De esta forma, puede ser posible, por ejemplo, minimizar el desgaste
y la rotura de la máquina durante los (raros) periodos
de clima tormentoso.
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