Modelado, simulación y control automático de un aerogenerador por accionamiento hidráulico

Abstract

El viento ha venido sido aprovechado como fuente para generar energía eléctrica con aerogeneradores de pequeña potencia principalmente en zonas aisladas que presentan buen potencial eólico y en la última década ha crecido en capacidad instalada, debido a que es un recurso inagotable, no contaminante y de libre acceso. Su integración con los sistemas electricos de potencia se ha convertido, hoy en día, en tema de investigación, buscando en primer lugar determinar los modelos dinámicos de cada uno de los subsistemas que componen el aerogenerador realizando a partir de ellos, estudios del impacto en el sistema eléctrico. En segundo lugar, analizando y proponiendo nuevas tecnicas de control que permitan regular la potencia entregada por el aerogenerador. Siguiendo dicha filosofía, en este proyecto se realiza un control de potencia mediante el ajuste continuo del ángulo de paso una vez alcanzada la potencia nominal. La regulación de la velocidad mecánica se realiza con una transmision hidrostática, la cual me permite controlar la velocidad por medio de la razón de las cilindradas del conjunto bomba-motor lo que garantizar una velocidad de salida constante indiferente a las variaciones del viento. En el control de la transmision hidrostática se emplean dos tipos de control: Un PID tradicional y un LQR, esto con el fin de determinar con cuál de los dos se obtienen mejores resultados después de evaluar parámetros propios de la curva de respuesta de la planta, tales como: máximo sobreimpulso, tiempo de estabilización y error de estado estacionario.