Mejora del rendimiento de un generador eólico asíncrono conectado a la red, mediante convertidores electrónicos y controladores de lógica borrosa

Resumen

Con el diseño cálculo y montaje de un sistema aerodinámico de tres palas motrices delanteras girando en un sentido y tres palas traseras girando en sentido contrario, sobre un mismo eje, pero con diferentes relaciones de velocidad de giro: 3,5/1 las delanteras, frente a las traseras, y obteniendo potencia a partir de 1,2 m/s de velocidad de viento, se aprovechan mucho mejor los vientos medios por lo que resulta adecuado para las zonas llanas.Se diseña e implementa mediante Matlab/Simulink un control vectorial con máquina asíncrona de Jaula de ardilla que para pequeños aerogeneradores se puede prescindir de la caja multiplicadora, resultando ser un sistema mucho más fiable y de pérdidas más reducidas.Al utilizar un sistema de velocidad variable se puede ampliar el margen de la potencia obtenida, se mejora la calidad de la tensión y se evita deformar el eje de la turbina.Se realiza la modulación de vectores espaciales (SVM) con lo que se consigue ampliar el margen de funcionamiento del inversor y por tanto el rendimiento del sistema, para índices de modulación por encima de la unidad, no superando la distorsión armónica impuesta por la normativa vigente.Se mejora también el rendimiento con los controladores borrosos. FLC1 realiza el seguimiento del punto de máxima potencia por medio de incrementos y decrementos de la velocidad de giro para cada velocidad de viento. FLC2 para cada velocidad de giro aumenta la potencia entregada minimizando las pérdidas en el hierro por medio de la disminución de la corriente de flujo. FLC3 hace un control más robusto para vientos turbulentos y oscilaciones del par mejorando la respuesta en régimen permanente.Los controladores borrosos mejoran la respuesta frente a los controladores PI en sistema de generación eólica que resulta ser fuertemente no lineal.