Providing the best windturbine electrical equipment is the challenge

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1 Providing the best windturbine electrical equipment is the challenge

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3 Providing the best windturbine electrical equipment is the challenge

4 Energía Industria Naval Tracción Tecnologías básicas Presencia Internacional Servicios Una Corporación empresarial estructurada en 6 divisiones, especializadas en diferentes sectores y totalmente orientadas al cliente Santa Clara Milwaukee Monterrey Toulouse Sao Paulo Ingeteam Munich Ostrava Bologna 4

5 Soluciones eléctricas a medida Ingeteam fundamenta su actividad en el desarrollo de electrónica de potencia y control, máquinas eléctricas y la ingeniería de aplicación para los sectores ferroviario, naval, industrial y energético. Con más de 60 años de experiencia en el sector eléctrico, 15 en el sector eólico y más de profesionales dedicados a la ingeniería, desarrollo de proyectos y servicios, Ingeteam apuesta por la innovación como motor de crecimiento. Dentro del Grupo, Ingeteam Energy, S.A. se dedica desde 1990 al suministro de equipos para el sector de las Energías Renovables (eólica, fotovoltaica, termosolar, hidraúlica, biomasa y biocombustibles). Shanghai Ingeteam diseña, desarrolla, fabrica, suministra y, si así se requiere por el cliente, mantiene el equipamiento eléctrico completo para aerogeneradores, aportando una solución individualizada y completamente adaptada a las necesidades de cada cliente. 5

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7 Experiencia y compromiso con el cliente MW eólicos de Ingeteam en el mundo Por qué Ingeteam? Ingeteam es un proveedor independiente que ofrece convertidores de potencia, generadores eléctricos, electrónica de control, sistemas de control de pitch, sistemas de gestión integral de parques eólicos y todo un abanico de servicios. Desde 1995, gracias a esa amplia oferta y aprovechando la experiencia adquirida durante años en otros sectores, Ingeteam lidera el mercado mundial de equipamiento eléctrico y electrónico de aerogeneradores. Actualmente, más de aerogeneradores cuentan con convertidores y generadores de Ingeteam, lo que supone una potencia superior a los MW. Los valores que nos diferencian y que nos han permitido alcanzar la posición en la que nos encontramos son: Orientación, servicio y adaptabilidad: En base a estos principios, los productos son personalizados conforme a los requerimientos establecidos por los clientes. Colaboración permanente: Ingeteam se compromete activamente en cada proyecto, desde la fase inicial de concepción de un nuevo producto y durante todo su ciclo de vida. Apuesta por la innovación y el desarrollo de tecnología propia: Garantizando así el conocimiento profundo de los sistemas y orientando el desarrollo hacia la mejora de las aplicaciones del cliente. Implantación global: Con instalaciones productivas en EE.UU., China y Europa y servicios allí donde nuestros clientes lo requieren. 7

8 INGETEAM ENERGÍA EÓLICA Convertidor de Potencia Electrónica de Control Generador Eléctrico Ingeteam pone a disposición del mercado todo el equipamiento eléctrico y electrónico necesario en las turbinas eólicas haciendo uso de las distintas tecnologías presentes en el estado del arte. Gestión de parques Servicios 8

9 Todo un rango de productos y tecnologías... FC Full-converter para turbinas con generador síncrono (PMG, excitación) o con generador de jaula de ardilla. Tecnología empleada por diversos fabricantes de aerogeneradores por su flexibilidad de funcionamiento y sus ventajas en la gestión de la energía y el cumplimiento de normativas. El generador no necesita de escobillas y ofrece la posibilidad de eliminar o reducir las etapas de la multiplicadora en el tren de potencia. DFM Pitch Eléctrico Convertidor parcial para turbinas con generador doblemente alimentado. Tecnología madura, utilizada por muchos de los grandes fabricantes de aerogeneradores. Su principal ventaja es que el convertidor y sus elementos asociados son dimensionados para el 30% de la potencia nominal lo que supone un ahorro en costes y tamaños. xdfm Convertidor parcial para turbinas con generador doblemente alimentado y exciter. Esta nueva tecnología formada por un convertidor de potencia no conectado a la red y un generador eléctrico adicional que actúa como exciter recibe el nombre de xdfm, una innovadora tecnología de velocidad variable con significativas ventajas respecto a las dos anteriores, DFM y Full-Converter. - Alta calidad de energía. - Excelente comportamiento ante faltas de red (LVRT). - Capacidad de frenado dinámico eléctrico. - No requiere transformador de potencia para alimentar el convertidor. - Alimentación auxiliar desde el exciter. 9

10 INGETEAM ENERGÍA EÓLICA Los productos de Ingeteam en el sector eólico conforman un abanico de posibilidades para el cliente que le permiten realizar un equipamiento a su medida, con la garantía de la máxima compatibilidad entre las partes y la de un servicio experto e integral Convertidores de Potencia Generadores Eléctricos Electrónica de Control Ingeteam desarrolló en 1995 su familia de convertidores de potencia para aplicaciones eólicas, que se comercializa bajo la marca Ingecon Wind. Constituyen soluciones basadas en IGBTs, IEGTs e IGCTs, con modulación PWM, con controladores DSP de última generación y que pueden ser refrigerados por aire o agua. Síncronos (PMG) o asíncronos doblemente alimentados (DFM) o jaula de ardilla o de tecnología xdfm. Refrigerados por aire o agua. Diseñados para baja o media tensión. Direct drive, media y alta velocidad. Sistemas PLC con las más avanzadas prestaciones en cuanto a requerimientos de entradas-salidas, capacidad de procesamiento y comunicación para satisfacer las exigencias de los distintos fabricantes de aerogeneradores. 10

11 para ofrecer un servicio completo Pitch Eléctrico Gestión de Parques Eólicos Servicios Un sistema caracterizado por su alta fiabilidad y precisión, adaptación total a las necesidades del cliente, avanzada tecnología, compacto diseño y fácil mantenimiento Integración completa en un único sistema de todos los activos de generación eólica, independientemente de la tecnología de cada parque y de su localización en el mundo. Ingeteam acompaña a sus productos durante todo su ciclo de vida con un servicio experto y adaptable, diseñado en función de las necesidades del cliente y apoyado en su amplia red internacional. 11

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13 Convertidores de Potencia Basados en semiconductores de potencia IGBTs, IEGTs e IGCTs, con bus de continua de muy baja inductancia, controlan la energía mediante modulación de anchura de pulsos PWM. Con microprocesadores DSP de última generación, 32 bits en multiproceso paralelo, incorporan sobre el PWM los algoritmos de Control Vectorial Avanzado capaces de realizar un control rotórico (DFM o xdfm) o estatórico (Full Converter) del generador. Cada diseño atiende a los requerimientos particulares del aerogenerador al que va destinado. Ingeteam ha superado la cota de los convertidores suministrados, que suponen el equipamiento de un total de MW de potencia acumulada. Nuestros convertidores de potencia ofrecen: Técnicas de control vectorial rotórico o estatórico. Control total de potencia activa y reactiva. Posibilidad de operar con generadores de hasta 4,16 kv y frecuencias de 50 ó 60 Hz. Marcado CE y cumplimiento de normativas UL/CSA para el mercado norteamericano. Cumplimiento de las normativas referentes a distorsión armónica y compatibilidad EMC. Cumplimiento de las más exigentes normativas de conexión a red. 13

14 Con tecnologías Full Converter, DFM y xdfm Características Refrigerados por aire o agua. Generalmente, convertidores back-to-back (IGBTs) con PWM. Rango de diseño desde 400 V hasta 690 V de tensión de salida. Diseño ambivalente para 50/60 Hz. Permiten el control total de potencia, tanto activa como reactiva. Excelente calidad de la energía generada: THD < 3%. Certificación CE y cumplimiento de los estándares UL/CSA para el mercado americano. Incluye Filtros. Switches de protección y conexión a red y generador incluidos. Aplicaciones Onshore/Offshore. Amplia experiencia, también en otras aplicaciones y tecnologías. 14

15 Convertidores de Potencia de Baja Tensión En Full Converter de 1 MW a 6 MW, y también para minieólica de 100 kw a 300 kw en rangos de potencia de: En Full Converter de 800 kw a 6 MW. Desde 660 kw a más de 6 MW en sistemas DFM. Para tecnología xdfm de 1,5 a 6 MW. y también para minieólica de 70 kw a 300 kw. Desde 660 kw a más de 6 MW en sistemas DFM. Para tecnología xdfm de 2 a 4 Megawatios. 15

16 HV-IGBTs Características Refrigerados por agua (no se requiere agua desionizada salvo en dispositivos press-pack). Convertidores a HV-IGBTs, IEGTs e IGCTs con modulación vectorial (también disponibles rectificadores pasivos y 12 pulsos). Diseño altamente modular y de fácil mantenimiento. Diseños para 2.4, 3.3 y 4.16 kv de tensión de línea. Rango de frecuencia en el lado máquina Hz. Permiten el control total de potencia, tanto activa como reactiva. Excelente calidad de la energía: THDi < 5% (según filtro de red). Aparamenta de protección, seccionamiento y puesta a tierra. Aplicaciones Offshore redundantes y personalizadas. Amplia experiencia también en aplicaciones industriales y navales. 16

17 Convertidores de Potencia de Media Tensión IEGTs IGCTs en rangos de potencia de: 2,5 MW a 12 MW en los HV-IGBTs. 5 MW a 12 MW en los IEGTs e IGCTs. 17

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19 Generadores Eléctricos Dentro de Ingeteam, Indar Electric es la compañía dedicada al diseño y fabricación de generadores eléctricos. Para aplicaciones eólicas, el trabajo conjunto de Ingeteam Energy e Indar Electric permite el desarrollo de productos y servicios a la medida de las necesidades de cada cliente. Indar Electric cuenta con la más avanzada tecnología dedicada al diseño, herramientas avanzadas de simulación (cálculo mecánico utilizando elementos finitos, medición de flujo magnético) y desarrollos propios de software para el cálculo mecánico y eléctrico. El sistema de fabricación de generadores obedece al concepto leanmanufacturing que le dota de una gran capacidad productiva. Indar Electric además dispone de un servicio post-venta propio y con alcance internacional. Los generadores están diseñados para trabajar en un rango de funcionamiento que abarca todas las necesidades energéticas del mercado. Indar Electric suministra generadores, tanto asíncronos como síncronos, con potencias de salida desde 660 kw a 12 MW y voltajes que van de 690 V a 15 kv. Los materiales y sistemas de aislamiento e impregnación empleados en la fabricación de los generadores son de la más alta calidad, seleccionados para cumplir los estándares internacionales. El resultado son máquinas fiables, eficientes y de bajo coste de mantenimiento. Nos avalan los más de generadores eólicos suministrados, claro indicador de la confianza que los clientes han depositado en Ingeteam. 19

20 INGETEAM ENERGÍA EÓLICA Síncronos y Asíncronos Características Asíncronos (doblemente alimentados, xdfm y jaula de ardilla). Síncronos (PMG o excitación). Direct drive, media o alta velocidad. Refrigerados por aire o agua. Aislamiento clase H para todas la máquinas. Voltajes desde 690 V a 15 kv en tecnología DFM. Voltajes desde 690 V a 4,6 kv en tecnología PMG. Aerogeneradores de velocidad fija y variable. Diferentes formas y estructuras de fabricación. Nivel de ruido adaptable a las especificaciones del cliente. Aplicaciones Onshore/Offshore. Cumplimiento de los estándares internacionales: IEC, NEMA, etc. 20

21 Generadores Eléctricos en rangos de potencia de: desde 800 kw a 6 MW (direct drive, media o alta velocidad) con PMG en LV (< 1 kv). de 800 kw a 12 MW (direct drive, media o alta velocidad) con PMG en MV (< 15 kv). desde 660 kw a más de 6 MW en sistemas DFM. y para tecnología xdfm de 1,5 a 6 MW. también, desde 70 kw a 300 kw con tecnología PMG para minieólica. 21

22 INGETEAM ENERGÍA EÓLICA Características Soluciones de control a medida. Potencia y flexibilidad para adaptarse a las actuales y futuras necesidades del mercado. Versátil, gracias a su extensa gama de CPUs: un mismo sistema tanto para aplicaciones sencillas como para aplicaciones complejas con tiempos de ciclo menores de 1 ms. Módulos específicos para control de aerogeneradores. Gran conectividad: Profibus, CANopen, EtherCAT, Web Services, Modbus/TCP, OPC, FTP, USB, entre otros. Integración con MATLAB/SIMULINK: reducción de tiempos de diseño y validación de algoritmos avanzados de control. Posibilidad de integrar funciones y librerías en lenguaje C. Funcionalidades avanzadas que permiten incorporar valor añadido al sistema: aplicaciones Web y aplicaciones en.net. Cambio en caliente de módulos (hot-swap) y posibilidad de topologías redundantes. Entorno de desarrollo potente y amigable basado en norma IEC y con una extensa gama de librerías de funciones. Fácil de usar y mantener: potentes herramientas de diagnóstico. 22

23 Electrónica de Control La familia de autómatas programables Ingesys IC3 ofrece las últimas prestaciones tecnológicas en un sistema compacto y robusto especialmente indicado para aplicaciones tan exigentes como el control de aerogeneradores. Las soluciones de control a medida basadas en esta familia de autómatas convierten a Ingeteam es el partner ideal para proporcionar una solución integral. 23

24 INGETEAM ENERGÍA EÓLICA Características Motor AC o DC. Baterías o Ultracapacidades. Alta fiabilidad. Diseño personalizado. Sistema robusto y compacto. Resistencia a vibraciones. Larga vida útil. Fácil mantenimiento. Rápida respuesta dinámica. Alta precisión de posicionamiento. Paradas controladas para LVRT y emergencias. Frenado regenerativo. Auto-diagnóstico. Operación en local y remoto. Herramientas de Monitorización/Supervisión. Adaptación automática a la frecuencia de funcionamiento (50/60 Hz). Versatilidad en protocolos de comunicación. 24

25 Pitch Eléctrico Un sistema caracterizado por su alta fiabilidad y precisión, adaptación total a las necesidades del cliente, avanzada tecnología, compacto diseño y la sencillez de su mantenimiento. El Sistema de Pitch Eléctrico regula con total control y precisión el ángulo de paso de pala en los aerogeneradores, permitiendo extraer la máxima energía del viento. Considerando la seguridad como factor clave, el sistema de control de pitch de Ingeteam ha sido diseñado para poder actuar con altas velocidades de viento y en emplazamientos turbulentos. El Sistema de Control de Pitch de Ingeteam está diseñado para permitir operar el aerogenerador cumpliendo las normativas de conexión a red ante caídas de tensión y realizar paradas controladas en situaciones de emergencia. También permite monitorizar la tensión, corriente y temperatura de cada una de las baterías o supercapacidades empleadas en el sistema de almacenamiento de energía. De esta forma, se conoce en cada momento el status de cada batería o supercapacidad, garantizando siempre el correcto funcionamiento del sistema. 25

26 INGETEAM ENERGÍA EÓLICA Características Integración completa en un único sistema. Sistema abierto. Escalable y flexible gracias a su arquitectura cliente/servidor. Herramientas avanzadas de Análisis y Optimización de Explotación. Generación de KPIs avanzados online e históricos. Integración con sistemas de mantenimiento y ERPs (SAP, Maximo). Despachos delegados y control de potencia o tensión. Predicciones de viento y producción. Configuraciones de alta disponibilidad: redundancia y 100% de integridad de datos. Conectividad total incluso a través de comunicaciones de bajo ancho de banda. Operación Web segura. Experiencia: más de 15 años suministrando soluciones y soporte en los principales mercados (USA, China, España, Francia, Corea, México, Australia, ). Más de MW distribuidos en más de 250 parques eólicos. 26

27 Gestión de Parques Eólicos Integración y explotación óptima de los activos eólicos La solución Ingesys Wind IT para la Gestión de Parques Eólicos permite integrar en un único sistema las necesidades de operación, análisis y gestión de todos los activos eólicos del promotor independientemente de su localización o tecnología. Su arquitectura escalable, robusta, modular y basada en estándares permite al sistema adaptarse a la evolución de las necesidades de los clientes, garantizando la inversión. Gestión Análisis Operación 27

28 INGETEAM ENERGÍA EÓLICA Puestas en Marcha Auditorias de Calidad de Montaje de la instalación e integración de los subsistemas de aerogeneradores. Precommissioning. Commissioning. Retrofits Diseño de Retrofits Ejecución de Retrofits Garantías Control de activos y tiempos de garantía de los mismos. Actuaciones bajo garantía en campo, con tiempo de intervención garantizado. Control de actualizaciones, modificaciones y/o cambios en el activo. Ampliación de garantías. Mantenimiento Preventivo y Correctivo Distintas opciones de mantenimiento preventivo en campo para componentes. Reparación de componentes con tiempos de respuesta garantizados. Modificaciones e instalaciones de nuevos elementos en máquinas en operación. Logística / Recambios Gestión de recambios de productos Ingeteam. Mantenimiento de stocks mínimos. Diseño de stocks según el carácter crítico de los componentes. Instalación en campo de recambios con tiempos de respuesta garantizados. 28

29 Servicios El compromiso de Ingeteam con sus clientes no acaba con el suministro de sus productos. La colaboración y el servicio se extienden durante toda la vida de los mismos facilitando su puesta en marcha realizando un mantenimiento integral y apoyando la gestión y explotación del parque eólico para obtener el máximo rendimiento. Ingeteam ofrece servicios de asistencia técnica en cualquier lugar del mundo donde se requiera, contando con instalaciones base en Europa, Asia y Norteamérica, acompañando a sus clientes en su expansión internacional. 29

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32 Ingeteam Energy, S.A. Avda. Ciudad de la Innovación, SARRIGUREN - ESPAÑA Tel.: Fax.: wind.energy@ingeteam.com PCØ1ISAØØ _ E DATOS SUJETOS A MODIFICACIÓN Ingeteam Energy, S.A.