CONTROL DE AEROGENERADORES PARA MEJORAR LA PRODUCCION DE ENERGIA

Uno de los retos fijados, por una de las compañías más punteras en energías renovables, GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L., es mejorar la eficiencia energética a la hora de producir energía eólica, mediante el control de aerogeneradores para mejorar la producción de energía.

Los aerogeneradores son dispositivos que convierten energía mecánica en energía eléctrica. Un aerogenerador típico incluye una góndola montada sobre una torre que alberga un tren de potencia para transmitir la rotación de un rotor a un generador eléctrico y otros componentes tal como los motores de orientación mediante los que se gira el aerogenerador, varios controladores y un freno.

En los métodos y sistemas de control conocidos, la energía producida por un aerogenerador se incrementa con la velocidad del viento hasta que se alcanza un nivel nominal pre-establecido y a partir de ahí se mantiene constante. Ello se hace regulando el ángulo de paso de las palas de manera que el ángulo de paso de las palas del rotor se cambia hacia un menor ángulo de ataque para reducir la energía capturada y hacia un mayor ángulo de ataque para incrementar la energía capturada.

Por tanto la velocidad del generador y, consecuentemente, la energía producida pueden mantenerse relativamente constantes con velocidades crecientes del viento.

La limitación de la velocidad rotacional de los aerogeneradores implica tanto una limitación de sus cargas, como una limitación de la energía del viento capturada con respecto a la energía del viento disponible. Por ello, la industria de aerogeneradores está demandando constantemente métodos mejorados de control para optimizar su eficiencia.

Lo que Gamesa persigue es proporcionar métodos de control de aerogeneradores adaptados para optimizar la producción de energía en las zonas de la curva de potencia en torno a la velocidad nominal del generador.

Esto se consigue proporcionando un método de control de la operación de un aerogenerador de velocidad variable, siguiendo una curva potencia y velocidad del generador que comprende una zona nominal en la que se mantiene constante la potencia en su valor nominal, una primera zona sub-nominal en la que se mantiene constante la velocidad del generador a su valor de acoplamiento, una segunda zona sub-nominal en la que se permite que tanto la velocidad del generador como la potencia aumenten/disminuyan en línea con la velocidad del viento y una tercera zona sub-nominal entre la segunda zona sub-nominal y la zona nominal que comprende un primer segmento vertical a una velocidad del generador nr2 mayor de la velocidad nominal del generador nr1 y un segundo segmento vertical a la velocidad nominal del generador nr1 conectando con la zona nominal, siguiéndose cada uno de dichos segmentos en función de los cambios de la velocidad del viento para optimizar la producción de energía.

Se consigue con ello un método de control que optimiza la producción de energía, manteniendo un margen de seguridad entre la velocidad operacional del generador y la velocidad de autoprotección del convertidor.

FUENTE | OEPM

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