Interacción de controles de aerogeneradores basados en generadores de inducción doblemente alimentados

Abstract

En el sistema eléctrico español, la conexión a la red de generación asíncrona a la red de transporte está limitada por la potencia de cortocircuito de la red en el punto de conexión. Por generación asíncrona debe entenderse la generación conectada a través de convertidores electrónicos de potencia; la generación eólica y solar fotovoltaica está conectada a red a través de convertidores electrónicos de potencia. Esta limitación no aplica a la generación síncrona. En efecto, el Real Decreto 4132914, de 6 de junio [1], establece que la “Para la generación no gestionable, la capacidad de generación de una instalación o conjunto de instalaciones que compartan punto de conexión a la red no excederá de 120 de la potencia de cortocircuito de la red en dicho punto”. La relación entre la potencia de cortocircuito en el punto de conexión y la potencia nominal de la generación se conoce como relación de cortocircuito (Short Circuit Ratio, SCR, en la literatura técnica en inglés [2]). El citado Real Decreto heredaba el criterio establecido en la Orden de 5 de septiembre de 1985 [3] que según el cual “en los generadores eólicos, para evitar las fluctuaciones de tensión debidas a las variaciones rápidas de la velocidad del viento, la potencia de estos generadores no será superior a 120 la potencia de cortocircuito de la red en el punto de conexión”. La circular de la CNMC [4], por la que se establece la metodología y condiciones de acceso y de la conexión a las redes de transporte y distribución de las instalaciones de producción de energía eléctrica, propone la utilización de la relación de cortocircuito ponderada (Weighted Short Circuit Ratio, WSCR, en la literatura técnica en inglés [5]) de los nudos del área de influencia del nudo de interés. potencia de cortocircuito en el punto de conexión para determinar la máxima generación no síncrona conectable a la red de transporte cambiando el ámbito de aplicación. En lugar de aplicarse a la generación no gestionable pasa a aplicarse a la generación asíncrona. En la Disposición adicional segunda sobre “Valor de los parámetros, porcentajes y ratios contenidos en los anexos” estable “Para los nudos con módulos de parque eléctrico existentes o con permisos de acceso concedidos, que no cumplen con el Reglamento (UE) 2016631 de la Comisión, de 14 de abril de 2016, se fija en 10 el valor mínimo del parámetro WSCR al que se refiere el apartado 4 del anexo I. Para el resto de nudos, dicho valor se fija en 6”. Los límites establecidos a la relación de cortocircuito ponderada tiene ver los límites de estabilidad de los controles de los aerogeneradores e inversores fotovoltaicos establecidos por sus fabricantes. El lazo de control que con más frecuencia se hace inestable es el lazo de la PLL (Phase Locked Loop) [6]. Esta comunicación explicará las interacciones entre los controles de los aerogeneradores basados en generadores de inducción doblemente alimentados y los límites de estabilidad en función de la relación de cortocircuito.