OPERATION OF A WIND TURBINE

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En 1998 se realizó un modelo con un generador autoexitado para aplicaciones con características aisladas y con dos feedback para mantener el voltaje del estator y la frecuencia.

En 2003 se realizó un PID cambiando el ángulo de paso para compensar las pérdidas de viento

En el 2007 aparece el método de predicción de la velocidad a través del viento el cual se lo ha analizado hasta la actualidad ya que hay muchos parámetros que todavía siguen inconclusos como:

-Desarrollo de modelo de predicción que incorpore otras variables de entrada tales como la densidad del aire, la temperatura, presión, etc.

-Estudiar cómo se comporta el modelo cuando hay eventos climáticos tales como la lluvia.

-Con esto se pueden hacer correcciones al valor esperado de la velocidad del viento.

Para esto se estudia desde la estructura mecánica hasta la eléctrica ya que se prueba nuevos diseños para mejorar las falencias y hacer un sistema cada vez más robusto y confiable.

CONCLUSIONES

En la actualidad el estado en el que se encuentra el planeta es un estado crítico por el calentamiento global por lo que se busca nuevas maneras de obtener fuentes de energía amigables con el medio ambiente y mejor aún si esta fuente es renovable es por esto que la energía eólica es considerada una fuente potencial de electricidad ya que solo aprovecha el viento sin causar daños al ambiente

Este articulo presento uno de los modelos más usados para explotar al máximo esta fuente de energía como lo es el control de la turbina a través de redes neuronales y a su vez el control del ángulo de paso.

Se ha visto los avances y las consecuencias que puede ocasionar si se usa mal la turbina o en caso de que no se efectúe un debido control ayudando a que este sistema sea robusto y haya la menor turbulencia posible tenga una estabilidad generando constantemente energía o prediciendo según el viento temporadas de bajo rendimiento.

ABSTRACT

The system is modeled as a exhibe structure operating in the past of perturbations of turbulent wind turbine. Currently to PID control is done but because of the great need for energy is to optimize the speed and power realizando a robust system for this control structure is analyzed considering the multivariate nature of the system and using a multiple structures to deal nonlinearity in system will análisis a method to predict the speed depending on the wind turbine since this is the primordial factor to vary the increase or decrease of the speed in the plant with a new method through a neural network and controlling the speed of the rotor in turn work with the step angle to control the turbine

INTRODUCTION

A wind generator is one that captures the kinetic energy and one of the components of this plant makes it electric power is the turbine to that consideration. Wind turbine works in such a way that to have contact points of the wind rotor and the electric these coincide making in this way that optimizes the process at the time that there is greater wind force

You can predict a wind turbine depending on the wind speed

A wind turbine has

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The wind strikes the rotor to rotate and that low speed shafts transmit energy to the gearbox so increase speed to rotate so high speed shaft and this last twist to the generator producing electricity as there is greater wind power also will grow the electrical power in the event that electrical power reaches its value maximum there is a system of regulation and control that controls the speed which rotor this tour is for the power does not exceed the limits and system and generator to not overheat the power can not exceed 110% of the maximum power for periods of 10 minutes.

Control pitch angle of wind turbine generator

CONTROL A WIND TURBINE

[pic 10]

A method to handle this is through the angle of step of the wind turbine when the maximum is reached, the controller transmits the command to make the blades rotate slightly and avoid the wind also when the power has fallen back to the anterior angle so once again optimizes the speed with the force of the wind.

[pic 11]

SECTION I

The rotor is another main element since it is that transforms kinetic energy into mechanical energy thanks to the blades or blade which capture the strength of the wind pattern for the speed of the rotor is

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ω is the speed of the rotor

J is the rotational inertia of the turbine

τaero is the aerodynamic torque

τload is the electric charge

τaero es el torque aerodinámico

τload

Rotor model is defined by power aerodynamics obtained from the kinetic energy of the wind ´ and is given by the following equation

[pic 13]

Al momento de realizar predicciones en la realidad es complicado medir con precisión el viento esto es medido por un anemómetro ya instalado en la turbina de viento. Además que al controlar el Angulo de paso existen turbulencias

Para controlar el angulo se ha aplicado el siguiente PID

[pic 14]

The wind rotor is responsible for driving speed optima to a particular rotor although the wind speed has a variation on an ongoing basis, the speed cannot be changed instantly in case this happens there would be a failure in the system. To avoid these shortcomings is studied the wind speed prediction techniques giving greater speed to the rotor.

For an optimizing process was compared between 2-speed reference one will be the minimum speed allowed and another reached maximum speed these speeds will be detected by sensors issued a reference to the MPPT (Maximum power point tracking), the response time will be varied according to the turbulence that affects this system depends on the