Optimización de la extracción de energía en un aerogenerador de pequeña potencia

Resumen

La tecnología minieólica está constituida por aerogeneradores de potencias inferiores a 100 kW. Aunque la situación global de esta tecnología es buena, la industria minieólica global sigue sin llegar al nivel de desarrollo de la eólica convencional. Uno de los factores que impiden el desarrollo de esta tecnología es la baja eficiencia de los aerogeneradores de pequeña potencia. Con el objetivo de mejorar la eficiencia, en los últimos años se han desarrollado prototipos de turbinas eólicas con distintas soluciones técnicas entre las que destacan las turbinas de eje vertical. Asimismo, otro aspecto a mejorar de cara a aumentar la eficiencia de los aerogeneradores de pequeña potencia es el control. Algunas de las características particulares de los pequeños aerogeneradores dificultan el control óptimo de los mismos. En este sentido, esta tesis ha presentado un nuevo algoritmo de seguimiento del punto de máxima potencia. Este nuevo algoritmo se caracteriza por su capacidad para adaptarse a los cambios en la turbina eólica, mejorando la eficiencia energética del aerogenerador. Asimismo, se ha propuesto un esquema de control para el control del inversor que combina una buena dinámica con una buena calidad de la corriente inyectada a la red. Además, este esquema es adaptativo en frecuencia. Por otro lado, los algoritmos de control diseñados tienen que ser validados antes de que sean incorporados en el aerogenerador real. Esta tesis también ha contribuido en ese campo presentando un banco de ensayos y una plataforma de simulación en tiempo real. Con el objetivo de simular todo el aerogenerador se han presentado dos nuevas técnicas de interpolación destinadas a la simulación de los convertidores de potencia. Los resultados obtenidos han servido para validar las características más importantes de los algoritmos de control diseñados.