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Título
Mejora del rendimiento de un generador eólico asíncrono conectado a la red, mediante convertidores electrónicos y controladores de lógica borrosa
Autor(es)
Director(es)
Materia
Ciencias de la atmósfera
Aerodinámica
Energía eólica
Generación de energía
Tecnología energética
Fuentes no convencionales de energía
Matlab/Simulink
Lógica borrosa
Aerodynamics
Wind power
Electricity generation
Energy technology
Non conventional sources of energy
Fuzzy logic
Fecha de publicación
2008-09-20
Resumen
Con el diseño cálculo y montaje de un sistema aerodinámico de tres palas motrices delanteras girando en un sentido y tres palas traseras girando en sentido contrario, sobre un mismo eje, pero con diferentes relaciones de velocidad de giro: 3,5/1 las delanteras, frente a las traseras, y obteniendo potencia a partir de 1,2 m/s de velocidad de viento, se aprovechan mucho mejor los vientos medios por lo que resulta adecuado para las zonas llanas.Se diseña e implementa mediante Matlab/Simulink un control vectorial con máquina asíncrona de Jaula de ardilla que para pequeños aerogeneradores se puede prescindir de la caja multiplicadora, resultando ser un sistema mucho más fiable y de pérdidas más reducidas.Al utilizar un sistema de velocidad variable se puede ampliar el margen de la potencia obtenida, se mejora la calidad de la tensión y se evita deformar el eje de la turbina.Se realiza la modulación de vectores espaciales (SVM) con lo que se consigue ampliar el margen de funcionamiento del inversor y por tanto el rendimiento del sistema, para índices de modulación por encima de la unidad, no superando la distorsión armónica impuesta por la normativa vigente.Se mejora también el rendimiento con los controladores borrosos. FLC1 realiza el seguimiento del punto de máxima potencia por medio de incrementos y decrementos de la velocidad de giro para cada velocidad de viento. FLC2 para cada velocidad de giro aumenta la potencia entregada minimizando las pérdidas en el hierro por medio de la disminución de la corriente de flujo. FLC3 hace un control más robusto para vientos turbulentos y oscilaciones del par mejorando la respuesta en régimen permanente.Los controladores borrosos mejoran la respuesta frente a los controladores PI en sistema de generación eólica que resulta ser fuertemente no lineal. The design, the calculation and the assembly of an aerodinamic three-fronted-driving blades system rotating on a direction and three blades rotating in the opposite direction on the same axis but with different relations of speed of turn 3,5/1 front blades opposite back blades, getting some power from 1,2 m/s of speed of wind and at the same time, it can be made best use of the moderate winds so it becomes adequated for areas of flat ground.It has been designed and it has been implemented through Matlab/Simulink, a vector control with asynchronous machine of a squirrel cage which becomes a more reliable system with low losses for little wind generators which can do without the multiplied box.If it is used a system of variable speed, it can be extended the margin of the obtained power, it can be improved the quality of the voltage and it avoids distorting the axis of the turbine.If it is made the space vector modulation (SVM) the margin of good working order of the performance can be extended and so the output of the system for some indexes of modulation above the unit without exceeding the harmonic distortion imposed in accordance with current legislation.As well it is got better the output with the fuzzy controllers. FLC1 makes the monitoring of the point of maximum power through increments and decreases of the speed of turn for each speed of wind. FLC2 for each speed of turn increases the delivered power reducing the core losses through the decrease of the flux current. FLC3 makes a more robust control for turbulent winds and oscillations of the torque improving the answer in a steady state.The fuzzy controllers improve the answer compared to the PI controllers in a wind generation system which becomes strongly no linear.
URI
DOI
10.14201/gredos.19334
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