Análisis y control de un generador asíncrono autoexcitado accionado mediante una turbina eólica

Abstract

La generación de energía eléctrica a partir de la eólica es una mas de las posibilidades con que se cuenta para aprovechar las energías renovables. Las distintas soluciones apuntadas hasta ahora incluyen diferentes tipos de convertidores electromecánicos, todos ellos con sus respectivas ventajas e inconvenientes. El generador asíncrono presenta una seria de ventajas frente a otras maquinas eléctricas, como son su simplicidad constructiva, su robustez, su ausencia de mantenimiento, su elevada relación potencia-peso, etc. Pero presente un grave inconveniente: necesita forzosamente una fuente de potencia reactiva para crear el campo magnético en el entrehierro. Cuando se trata de aplicar este tipo de generadores a un sistema autónomo (no conectado a red alguna), el problema de control se complica enormemente debido a la gran cantidad de influencias mutuas entre las diversas variables del sistema. Desde el punto de vista teórico, el problema del control de este tipo de generadores implica un estudio detallado de los fenómenos que tienen lugar en el proceso de autoexcitación de la maquina asíncrona con condensadores, los parámetros que influyen en las diferentes variables durante el servicio y la influencia que las posibles perturbaciones pueden tener en la estabilidad del funcionamiento. En el presente trabajo se analiza en profundidad el fenómeno de la autoexcitación de la maquina asíncrona, tanto en régimen permanente como transitorio, mediante la utilización de un modelo matemático adecuado, cuya validez se contrasta experimentalmente mediante ensayos. En base a las conclusiones obtenidas del mismo, se propone una metodología para el dimensionado de los componentes del sistema de control y para el diseño del propio algoritmo de control del aerogenerador. […]