Wind farm simulator aerogenerador DFIG convertidor B2B parte 1

Summary

En este video se explora el software de simulación de aerogeneradores, específicamente el generador doblemente alimentado con convertidor back-to-back. Se detallan los componentes clave como el tren de potencia, la evolución de la potencia activa y reactiva, y el control de la operación ante distintos vientos. Además, se describe el funcionamiento del generador en distintas condiciones, incluyendo el arranque, las ráfagas de viento y cómo se ajusta el sistema a la potencia máxima. También se cubren aspectos técnicos de los convertidores y su integración con la red eléctrica, brindando una visión completa del comportamiento de los aerogeneradores modernos.

Takeaways

• 😀 El simulador de generadores eólicos mostrado en el video es de tipo doblemente alimentado (DFIG), muy utilizado en los nuevos parques eólicos.
• 😀 El simulador permite observar la evolución de dos componentes clave: el tren de potencia y el convertidor back-to-back, asociados al generador eléctrico.
• 😀 Los parámetros operativos del generador incluyen el ángulo de las palas, la velocidad del viento, la velocidad de las palas, y la potencia activa y reactiva.
• 😀 El control terminal del simulador permite elegir y visualizar la potencia activa y reactiva deseada, lo cual es fundamental para el funcionamiento eficiente del generador.
• 😀 Se introducen nuevos gráficos, como el cuadro de curvas de trabajo, que representan la potencia mecánica en función de las revoluciones por minuto del tren de potencia.
• 😀 El comportamiento de la potencia del generador depende de la velocidad del viento, ajustándose a las curvas de potencia máxima en función de las condiciones del viento.
• 😀 La curva de potencia máxima se ajusta según la velocidad del viento, con un máximo de potencia disponible hasta cierto punto, después de lo cual la potencia se estabiliza.
• 😀 Se describe cómo el generador responde a vientos por debajo y por encima de la velocidad nominal, ajustando la potencia de forma dinámica para mantener la estabilidad.
• 😀 El sistema de generación de potencia y el control de la velocidad se visualizan a través de gráficos que muestran la evolución de los parámetros como la velocidad de rotación y el ángulo de Pitch.
• 😀 El sistema de convertidor back-to-back controla la potencia del generador mediante la variación de la frecuencia y la conexión controlada del rotor, permitiendo una transición suave al funcionamiento.
• 😀 Los registros del simulador permiten seguir la evolución de parámetros como la potencia eléctrica, la mecánica, y las velocidades del generador, proporcionando un análisis detallado de su rendimiento.

Q & A

¿Qué tipo de generadores se describen en el video?

El video se centra en los generadores de inducción doblemente alimentados (DFIG, por sus siglas en inglés), que son los más instalados en los nuevos parques eólicos.

¿Cuál es la función del convertidor 'back to back' en los generadores de inducción doblemente alimentados?

El convertidor 'back to back' conecta el rotor del generador con el sistema eléctrico, permitiendo controlar la potencia generada y adaptarse a las condiciones del viento sin interrupciones.

¿Qué parámetros operativos se pueden observar en el software de simulación?

En el software de simulación se pueden observar parámetros como la potencia activa, potencia reactiva, velocidad del viento, velocidad de las palas, el ángulo de las palas (pitch), y el comportamiento del convertidor back to back.

¿Cómo se controla la potencia máxima del generador en función del viento?

El software utiliza un sistema de seguimiento de punto de máxima potencia (MPPT) que asegura que el generador opere sobre la curva de potencia máxima, ajustando la potencia activa y reactiva según las condiciones del viento.

¿Qué sucede si la velocidad del viento es inferior a la velocidad nominal en la simulación?

Si la velocidad del viento es inferior a la velocidad nominal, el generador no puede mantener un funcionamiento económico, y el sistema generalmente no arranca si el viento es demasiado bajo.

¿Cuál es la relación entre la velocidad de rotación del rotor y el viento en el generador?

La velocidad de rotación del rotor se ajusta en función de la velocidad del viento. Si el viento es más fuerte que la velocidad nominal, el generador mantiene una velocidad constante de rotación, mientras que si el viento es más bajo, la velocidad de rotación disminuye.

¿Qué se observa en el gráfico de potencia versus viento?

En este gráfico se muestra cómo varía la potencia generada en función de la velocidad del viento. Se observa una caída en la eficiencia por encima de la velocidad nominal, y se ajusta el ángulo de las palas para mantener una potencia constante.

¿Cómo se representa la potencia mecánica en el cuadro de trabajo?

La potencia mecánica se representa en un cuadro de trabajo que muestra la relación entre las revoluciones por minuto del tren de potencia y la potencia generada, con unidades normalizadas para la potencia nominal y la velocidad de sincronismo del generador.

¿Cuál es el propósito del control del ángulo de las palas (pitch) en la simulación?

El control del ángulo de las palas ajusta el ángulo de incidencia del viento sobre las palas, lo que ayuda a regular la potencia generada, especialmente cuando el viento supera la velocidad nominal del generador.

¿Qué sucede cuando la velocidad del rotor es superior a la de sincronismo en la simulación?

Cuando la velocidad del rotor es superior a la de sincronismo, el generador entra en modo super-síncrono, donde la potencia se estabiliza y el flujo magnético en el rotor y el extractor se mantiene alineado pero con diferente ángulo.