Volumen:
1
Edición:
9
Operación óptima de turbina eólica con DFIG con funciones de tensión en rotor que sustituye a convertidor electrónico de potencia.
López-Carrasco, M. I. ; Loera-Palomo, R. ; Sellschopp-Sánchez, F. S; Álvarez-Macías, C .
En el presente trabajo se describe un modelo completo de un sistema eólico de velocidad variable con un generador de inducción doblemente alimentado (DFIG) para simulaciones en redes eléctricas, en donde el convertidor electrónico de potencia es sustituido por funciones de tensión en el rotor que aseguran una operación óptima de la turbina eólica, obteniendo así la máxima entrega de potencia dentro de las regiones II y III de operación. El modelo del sistema eólico involucra al modelo de la turbina eólica, transmisión mecánica y el modelo dinámico del DFIG en el marco de referencia qd; a través de las expresiones de corriente, potencia reactiva del estator, el par electromagnético, la tensión del estator y parámetros conocidos de la turbina eólica, se determinaron los enlaces de flujo por segundo de estator, de rotor y la tensión en terminales de rotor necesarias, logrando que el modelo del generador mantenga sus condiciones óptimas. Estos resultados permiten establecer las condiciones operativas que debe de satisfacer los convertidores electrónicos de potencia usados en generación eólica con DFIG.
Resumen
Palabras clave
DFIG, Condiciones iniciales, Modelado, Operación óptima, Sistema eólico.
Amutha, N. y Kalyan Kumar, B. (2014). Initialization of DFIG based wind generating system. Eighteenth National Power Systems Conference (NPSC), 1-5. https://doi.org/10.1109/NPSC.2014.7103814
Beltrán, A., González, E., Morilla, F. y Vázquez, F. (2009). Modelado y Análisis de Interacción de un Generador Eólico para Control Multivariable. Congreso Anual de la Asociación de México de Control Automático. Zacatecas, México.
Ekanayake, J.B., Holdsworth, L., Wu, X.G. y Jenkins, N. (2003). Direct solution method for initializing doubly-fed induction wind turbines in power system dynamic models. IEE, Proc.-Gener. Transm. Distrib, 150(3), 1-9. https://doi.org/10.1049/ip-gtd:20030245
El-Tous, Y. (2008). Pitch Angle Control of Variable Speed Wind Turbine. American J. of Engineering and Applied Sciences, 1(2), 118- 120. https://doi.org/10.3844/ajeassp.2008.118.120
Feijóo Lorenzo, A. E. y Medina Padrón, J. F. (2010). Calculating Steady State Operating Conditions for Doubly-Fed Induction Generator Wind Turbines. IEEE Transactions on power systems, 25(2), 1-7. https://doi.org/10.1109/TPWRS.2009.2036853
Kouro, S., Lang, Y., Wu, B.y Zargari, N. (2011). Power Conversion and Control of Wind Energy Systems. IEEE PRESS.
Kouro, S., Narimani, M., Paresh C. Sen, P.C., Wu, B. y Yaramasu, V. (2015). High-Power Wind Energy Conversion Systems: Stateof-the-Art and Emerging Technologies. Proceedings of the IEEE, 103(5), 740-788. https://doi.org/10.1109/JPROC.2014.2378692 Krause, P. C., Sudhoff, S. D. y Wasynczuk, O. (2002). Analysis of Electric Machinery and Drive Systems. IEEE PRESS.
Ong, C. (1998). Dynamic Simulation of Electric Machinery Using MATLAB®/SIMULINK. PRENTICE HALL PTR.
Perdana, A. (2008). Dynamic Models of Wind Turbines [Thesis for the Degree of Doctor of Philosophy, Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden]. https://core.ac.uk/download/pdf/70577950.pdf
Seshadri Sravan Kumar, V. (2019). Computation of Initial Conditions for Dynamic analysis of a Doubly Fed Induction Machine based on Accurate Equivalent Circuit. IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC), 307-313. https://doi.org/10.1109/IEMDC.2019.8785085
Slootweg, J.G., Kling, W.L., Polinder, H. y (2001). Initialization of Wind Turbine Models in Power System Dynamics Simulations. IEEE Porto Power Tech Proceedings, 1-6. https://doi.org/10.1109/PTC.2001.964827
Vladislav, A. (2002). Variable-Speed Wind Turbines with Doubly-Fed Induction Generators. Part I: Modelling in Dynamic Simulation Tools. SAGE journals, Wind Engineering, 26(2), 1-24. https://doi.org/10.1260/030952402761699278
Wu, B. y Yaramasu, V. (2017). Model predictive control of wind energy conversion systems. IEEE PRESS.
Wu, M., y Xie, L. (2018). Calculating Steady-State Operating Conditions for DFIG-based Wind Turbines. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 9(1), 293-301. https://doi.org/10.1109/TSTE.2017.2731661