A tutorial on the dynamics and control of wind turbines and wind farms
Un tutorial sobre la dinámica y el control de las turbinas de viento y los parques eólicas
La energía eólica es un campo interdisciplinario de rápido crecimiento que comprende varias ramas de la ingeniería y la ciencia. Aún existen varios retos sin resolver para una expansión exitosa de la energía eólica que requieren el concurso de expertos, investigadores e ingenieros que trabajen en ello.
En este documento se revisa la estructura básica de las turbinas de viento y se describen los sistemas de control de turbinas y los lazos de control. De interés considerable son el torque del generador y los sistemas de control de ángulo de paso de las palas (blade pitch control systems), donde pueden lograrse mejoras de desempeño significativas con más sistemas avanzados e investigación en control. Se describen los desarrollos recientes en controladores avanzados para turbinas de viento y parques eólicos; asimismo, se resaltan varios problemas abiertos en las áreas de modelado y control de dichas turbinas.
Este documento fue preparado por Lucy Y. Pao (University of Colorado at Boulder, Boulder, CO, Estados Unidos) y Kathryn E. Johnson (Division of Engineering, Colorado School of Mines, Golden, CO, Estados Unidos) para la "2009 American Control Conference" (St. Louis, MO, Estados Unidos, 10-12 de junio de 2009). Se encuentra alojado en la Lucy Y. Pao´s Homepage.
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Impact of large wind power generation on frequency stability
Impacto de la generación de energía eólica a gran escala sobre la estabilidad de frecuencia
En este artículo se examinan las opciones de control disponibles para permitirle a las plantas de generación de energía eólica participar en el mantenimiento de la frecuencia del sistema que tienen un desequilibrio importante de energía. Se discuten posibles expansiones y características adicionales tomando en cuenta las estructuras de control empleadas para los generadores de viento como caso base.
Se simularon las respuestas a los esquemas de control propuestos frente a su capacidad de soporte de frecuencia en una situación de contingencia del sistema de potencia. Se descubrió que, a nivel conceptual, existe un intervalo de opciones que pueden colocar a las plantas de generación de energía eólica en una posición de soportar la frecuencia del sistema en una situación de emergencia.
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