Trabajo Fin de Grado
Modelado y control de aerogeneradores para emulación de inercia con parques eólicos
Autor/es | Buzón Ruiz del Portal, María Luisa |
Director | Mauricio Ferramola, Juan Manuel
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Departamento | Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Eléctrica |
Fecha de publicación | 2024 |
Fecha de depósito | 2024-07-12 |
Titulación | Universidad de Sevilla. Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales |
Resumen | Actualmente, nos encontramos en un momento de transición energética sin precedentes, en el
que las energías renovables juegan un papel protagonista.
El atractivo principal de estas formas de energía, entre las que se ... Actualmente, nos encontramos en un momento de transición energética sin precedentes, en el que las energías renovables juegan un papel protagonista. El atractivo principal de estas formas de energía, entre las que se encuentra la energía eólica, reside en su capacidad de producir electricidad sin generar gases de efecto invernadero, haciendo uso de recursos ilimitados, tales como el sol o el viento. Claramente proponen una solución muy potente ante la amenaza del calentamiento global y la escasez de recursos fósiles, sin embargo, en términos de estabilidad eléctrica, presentan ciertos problemas para el sistema. Uno de ellos es la pérdida de inercia eléctrica. Hasta hace unos años, la inercia de los grandes sistema eléctricos interconectados no había sido un problema. Los generadores síncronos de las centrales eléctricas convencionales, se encargaban de aumentar su valor y establecer así un sistema robusto ante perturbaciones de frecuencia en la red. Actualmente, ante la creciente ola de des-carbonización, las plantas renovables están sustituyendo la generación eléctrica convencional y las máquinas síncronas que se encontraban directamente conectadas a la red y se encargaban de la respuesta inercial, están desapareciendo. La inercia eléctrica es algo vital para el buen funcionamiento de cualquier sistema eléctrico interconectado, luego, si de verdad queremos llegar a sustituir el 100% de las centrales eléctricas convencionales por plantas de generación renovable, debemos buscar solución a este problema. En este trabajo, se plantea el uso de parques eólicos para la emulación de inercia, cómo una de las posibles soluciones al problema. Para ello, se ha desarrollado un modelo electromagnético y otro electromecánico de un mismo tipo aerogenerador, con el objetivo de estudiar el comportamiento de la estrategia de control implementada en sus convertidores y demostrar la capacidad existente en este tipo de tecnologías, de dar una respuesta inercial de calidad, propia de generadores síncronos convencionales. We are currently at a time of unprecedented energy transition, in which renewable energies play a leading role. The main attraction of these forms of energy, including wind energy, lies in their ability to produce electricity ... We are currently at a time of unprecedented energy transition, in which renewable energies play a leading role. The main attraction of these forms of energy, including wind energy, lies in their ability to produce electricity without generating greenhouse gases, making use of unlimited resources such as the sun or wind. They clearly offer a very powerful solution to the threat of global warming and the scarcity of fossil resources, however, in terms of electricity stability, they present certain problems for the system. One of these is the loss of electrical inertia. Until a few years ago, the inertia of large interconnected power systems was not a problem. The synchronous generators of conventional power plants were responsible for increasing their value and thus establishing a robust system in the face of frequency disturbances in the grid. Today, with the rising tide of decarbonisation, renewable plants are replacing conventional power generation and the synchronous machines that were directly connected to the grid and took care of the inertial response are disappearing. Electrical inertia is vital for the proper functioning of any interconnected electricity system, so if we really want to replace 100% of conventional power plants with renewable generation plants, we must find a solution to this problem. In this work, the use of wind farms for inertia emulation is considered as one of the possible solutions to the problem. To this end, an electromagnetic and an electromechanical model of the same type of wind turbine have been developed, with the aim of studying the behaviour of the control strategy implemented in its converters and demonstrating the existing capacity of this type of technology to provide a quality inertial response, typical of conventional synchronous generators. |
Cita | Buzón Ruiz del Portal, M.L. (2024). Modelado y control de aerogeneradores para emulación de inercia con parques eólicos. (Trabajo Fin de Máster Inédito). Universidad de Sevilla, Sevilla. |
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