Resumen

Se aplica un controlador activo y óptimo para regular la potencia de salida del rotor de un aerogenerador. El controlador se sintetiza en dos pasos. En el primer paso se define el punto de funcionamiento de equilibrio y se garantiza que el punto de equilibrio deseado sea estable. La estabilidad del punto de equilibrio se garantiza mediante una ley de control que se sintetiza aplicando la metodología del control predictivo de modelos (MPC). El método de control de la turbina consiste en el cabeceo de las palas de la turbina. En el segundo paso se define la demanda de ángulo de paso de las palas. Se trata de minimizar el error cuadrático medio entre el coeficiente de potencia real y el deseado. El coeficiente de potencia real del rotor del aerogenerador se evalúa suponiendo que la pala es capaz de entrar en pérdida, utilizando la teoría del momento del elemento de pala. Esto garantiza que la potencia de salida del rotor pueda reducirse a cualquier valor deseado, lo que generalmente no es posible a menos que se introduzca un modelo no lineal de entrada en pérdida para evaluar los coeficientes de sustentación y resistencia del perfil de las palas. La modelización no lineal relativamente sencilla y sistemática y el enfoque de síntesis del controlador MPC adoptados en este artículo ponen claramente de relieve las principales características del controlador capaz de regular la potencia de salida del rotor del aerogenerador.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas Motores (Mecánica) Turbina eólica Energía cinética Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Turbines Engines Wind turbine Kinetic energy Turbomachine
• Palabras claves:rotor de aerogenerador, potencia de salida, punto de equilibrio, enfoque de síntesis del controlador mpc, teoría del momento del elemento de pala, demanda de ángulo de paso de pala, coeficiente de potencia real, coeficientes de perfil de pala, punto de funcionamiento de equilibrio, error cuadrático medio
• Keywords:wind turbine rotor, power output, equilibrium point, mpc controller synthesis approach, blade element momentum theory, blade pitch angle demand, actual power coefficient, blade profile coefficients, equilibrium operation point, mean square error