El término velocidad variable indica que estas turbinas eólicas están diseñadas para soportar y funcionar con precisión a diferentes velocidades del viento. Las turbinas eólicas de velocidad variable mantienen un rendimiento aerodinámico óptimo al permitir que la velocidad del generador/rotor varíe proporcionalmente con la velocidad del viento. Esto significa que la turbina puede ajustar su velocidad entre la velocidad de arranque y la velocidad nominal, manteniendo una relación de velocidad de punta (TSR) constante.
Esta capacidad de adaptación a las condiciones cambiantes del viento ayuda a maximizar la eficiencia de la turbina. Para mantener una velocidad constante del generador/rotor por encima de la nominal, es crucial controlar activamente el par.
En las turbinas eólicas de velocidad variable se utilizan diferentes tipos de generadores debido a diversos factores. Uno de ellos es el generador de inducción de doble alimentación (DFIG) . El generador de inducción de rotor bobinado es otro tipo que permite variar la velocidad manteniendo una potencia de salida fija.
Características de las turbinas eólicas de velocidad variable
Algunas características clave de las turbinas de velocidad variable son:
- La implementación de sistemas de velocidad variable puede mejorar significativamente mejorar el potencial de absorción de energía durante operaciones de carga parcial.
- Este sistema puede utilizar un generador síncrono o un generador de inducción.
- Puede función sin engranajes, lo que resulta en una reducción de costos.
- Con una turbina eólica de velocidad variable, la velocidad del generador o rotor puede variar en proporción a la velocidad del viento.
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Diferencias entre aerogeneradores de velocidad variable y de velocidad fija
A diferencia de una turbina de velocidad variable, una turbina fija mantiene una velocidad de rotación constante del generador o rotor, independientemente de la velocidad del viento. La relación de velocidad de la punta varía con la velocidad del viento, y la aerodinámica del rotor solo es óptima a una velocidad específica del viento. El par del generador lo determina únicamente el generador de inducción.
- Las turbinas eólicas de velocidad fija solo alcanzan la máxima eficiencia a una velocidad del viento específica, mientras que Las turbinas eólicas de velocidad variable logran la máxima eficiencia en un rango más amplio de velocidades del viento.
- Las turbinas eólicas de velocidad variable tienen control sobre la potencia reactiva, mientras que las de velocidad fija no tienen ningún control.
- Los armónicos son generados por convertidores electrónicos en turbinas de velocidad variable, pero no se genera ninguno en turbinas de velocidad fija.
- Las turbinas de velocidad fija tienen control de nivel de voltaje, eliminando así las caídas de tensión. En las fijas en modo directo, se producen altas corrientes de entrada, lo que provoca una caída de tensión.
- Las turbinas variables han mejorado la estabilidad del voltaje, pero las turbinas de velocidad fija enfrentan variaciones de voltaje y parpadeos debido a las variaciones en el viento.
- Niveles transitorios limitados en turbinas variables Mientras que las turbinas fijas enfrentan transitorios durante el arranque y la parada debido a los condensadores de derivación.
- Las turbinas de velocidad variable han mejorado las variaciones de frecuencia. Debido a la disminución o el aumento repentino del viento en la red autónoma, las turbinas fijas experimentan variaciones.
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