Control óptimo de un sistema multi-variable aplicado a un generador eólico conectado a un sistema de potencia PDF Download

Author: Danna Lisseth Albarracín Ávila
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Resumen: En este proyecto de grado, se considera esquemas de identificación de sistemas multivariables (MIMO) y controladores lineales por realimentación de estados. Un modelo de espacio estados lineal que describe el sistema en tiempo discreto, es obtenido a partir de los algoritmos de identi_caci_on que tiene en cuenta el comportamiento de entrada/salida para encontrar el modelo que describen el sistema original. Esta representación se obtiene mediante el uso de métodos de identi_caci_on, tales como los Métodos de Regresión Lineal y los Métodos de Identificación por Subespacios. Una asignación de valores propios y una inclusión de acción integral se aplican en tiempo discreto, donde la ley de control de realimentación de estados obtenido, minimiza la sensibilidad de los valores propios y el acumulado del error para calcular las matrices de ganancia K y Ki. Una asignación de las matrices de restricción Q y R y una inclusión de acción integral se aplican en tiempo discreto, donde la ley de control de realimentación de estados obtenido, minimiza la función objetivo y el acumulado del error para calcular las matrices de ganancia K y Ki. Se aplica la metodología propuesta para la identificación y control multivariable en una turbina de viento con un generador síncrono de imanes permanentes (PMSG) y generador de inducción doblemente alimentado (DFIG), conectados a un sistema de potencia, y un motor de inducción (MI). .

Author: Danna Lisseth Albarracín Ávila
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Resumen: En esta tesis se investigan varios aspectos del control de los generadores eolicos conectados a un sistema electrico de potencia variable y como es el comportamiento de los generadores ante este sistema. Se inicia el trabajo de investigacion con un estudio detallado del estado del arte del modelo matematico del generador síncrono con imanes permanentes (PMSG por sus siglas en ingles), el generador de induccion doblemente alimentado (DFIG por sus siglas en ingles) y el generador de induccion (IG por sus siglas en ingles) que de acuerdo a los parametros característicos de cada uno de ellos, se obtienen las ecuaciones de estado por medio de t#x13;ecnicas de identi#xC;cacion de sistemas...

Author: Janer Andrés Ruiz Martínez
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Resumen: En los últimos años se ha observado un gran incremento en la generación de energía eléctrica procedente de la energía eólica, que es una de las fuentes de energía renovable con mayor aplicación. Estos proyectos relacionados con energía proveniente del viento se pueden envolver en proyectos de parques eólicos para la interconexión con el sistema eléctrico de potencia. En este proyecto de grado se implementa un sistema de generación eólica conectado al sistema eléctrico de potencia usando Simulink. Un parque eólico suministra 9 MW generados por seis turbinas de viento de 1.5 MW. Las turbinas de viento utilizan un generador de inducción de jaula de ardilla (SCIG por sus siglas en inglés)y un convertidor back-to-back. El método de conexión del SCIG permite extraer la máxima energía del viento a bajas velocidades de viento y reducir al mínimo las tensiones mecánicas en la turbina durante las ráfagas de viento. Este documento muestra un estudio en el estado del arte sobre los modelos matemáticos de la turbina eólica y el SCIG; conjuntamente nombrar aspectos importantes de los métodos de control convencional PI y control óptimo usando redes neuronales dinámicas (RND) aplicados al regulador de voltaje DC (VDC). Para el desarrollo de este trabajo fue necesario identificar un sistema dinámico, tal identificación se realizó tomando datos de entrada y de salida de la planta a identificar, luego de esto se aplicó un modelo de control óptimo usando RND para el sistema, la técnica de control implementada sobre las variables de interés, se hizo de forma desacoplada. El objetivo de utilizar un controlador óptimo usando RND fue para hacer una comparación con el controlador convencional PI y además observar el desempeño de cada uno de estos tipos de control a diferentes velocidades de viento.

Author: Guillermo Andrés Gonzalez Torres
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Introduccion: El impacto de la contaminación del ambiente, el calentamiento global y los cambios climáticos nos están mostrando consecuencias desastrosas y a largo plazo todo puede empeorar. El desarrollo tecnológico para la generación de energía eléctrica se está orientando hacia las fuentes seguras y renovables como la eólica, fotovoltaica y las celdas de combustible. Por eso en este trabajo presentamos alternativas de control para optimizar el uso de la generación eólica y motivación para su uso, el mundo tiene enormes fuentes de energía eólica, este tipo de generación de energía eléctrica puede ser considerada como una forma viable de generación de electricidad, principalmente por lo que respecta a los aspectos ecológicos, económicos y sociales. Uno de los problemas de la energía eólica es que su disponibilidad es variable y por lo tanto, necesita ser respaldada por otras fuentes de potencia. El filtro de Kalman es un algoritmo utilizado en la identificación del estado oculto de un sistema dinámico lineal, por ende, tiene mucha aplicación en la implementación de técnicas de control optimo a través de la estimación de estados usando el algoritmo referenciado sobre un modelo de generador eólico, para convertir de forma optima la potencia entregada por el viento. En la búsqueda de mostrar claramente la aplicabilidad del filtro de Kalman en el presente trabajo se contextualizara acerca de modelos de control para sistemas MIMO, buscando así el dejar claro los sistemas de salida y entrada que son aplicables en el desarrollo de las técnicas mencionadas. De igual manera se hace referencia a los parámetros que delimita el sistema de mínimos cuadrados mostrando el filtro Kalman como una evolución de este. En conclusión, se presenta las pautas, procesos y conceptos que se deben tener en cuenta para aplicara de manera idónea el filtro de Kalman en la consolidación de técnicas de control optimo.

Author: Ricardo Álvarez Munguía
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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.

Author: Juan Sebastian Aguirre Motato
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Resumen: El actual proyecto de grado se desarrollo enfocandose al comportamiento de un sistema multivariable correspondiente a un Generador de Induccion Doblemente Alimentado en un sistema de generacion eolica con un controlador por planos deslizantes adaptativo, investigando varios aspectos del control de los generadores eolicos conectados a una red electrica trifasica equilibrada con una frecuencia de 60 Hz; y el comportamiento del generador ante este sistema. El documento se inicia mostrando un estudio en el estado del arte sobre los modelos matematicos de la turbina eolica y el generador de inducci#x13;on doblemente alimentado (DFIG, por sus siglas en ingl#x13;es); ademas de mencionar aspectos importantes de los metodos de control por planos deslizantes y control adaptativo. Tambien se muestra un estudio del comportamiento del viento, ya que este se a convertido en un recurso importante para la generacion de energia electrica en los ultimos años, debido a que el viento es considerado como una fuente de energía renovable y limpia, lo cual permite contribuir a la mejora del medio ambiente, y la disminucion del calentamiento global.

Author: Diego Alejandro Ramírez Gaviria
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Resumen: El control es uno de los pilares en la Ingeniería Mecatrónica, ya que gracias a este y a sus grandes avances, es posible controlar desde la velocidad de giro de un motor hasta los grandes transbordadores espaciales, estos últimos siendo sistemas complejos que cambian en el tiempo y es necesario utilizar técnicas de control moderno. Con base en lo anterior, se decidió controlar un péndulo invertido, el cual es un sistema inestable y variante en el tiempo, este último controlado mediante el control adaptativo ya que al cambiar en el tiempo un controlador fijo en algún momento no llevaría la variable de control a su punto deseado. Por otra parte se reduce el error a su mínimo posible y es allí donde es de gran relevancia el control óptimo aplicado al sistema. Por último estas dos técnicas de control moderno se aplican en un modelo simulado y además se prueban en una planta que es construida con el kit de LEGO MINDSTORMS NXT y software de control como LabVIEW y MATLAB.

Author: Víctor Vesperinas Espejo
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Este Trabajo de Final de Grado consiste en la modelización y control de un aerogenerador de velocidad variable. Para empezar, se ha considerado necesario definir los principios aerodinámicos básicos utilizados para extraer la potencia generada por la turbina. Se ha puesto de manifiesto la relevancia del coeficiente de potencia y sus variables explícitas (el ángulo de Pitch y el tip-speed ratio).A continuación, por lo que respecta a la sección de modelización del sistema, se han estudiado las ecuaciones que rigen el comportamiento tanto del generador síncrono de imanes permanentes como del convertidor back-to-backy su conexión a la red. Posteriormente, en cuanto al control del sistema, cabe diferenciar entre el estudio de la conexión del convertidor a la red y la conexión del convertidor al generador. En términos generales, la primera parte consiste en el control del flujo de potencia hacia la red mientras que,la segunda,se basa en el control dela velocidad de rotación de la turbina con el fin de maximizar la potencia generada.Asimismo, se ha implementado un sistema de control del ángulo de Pitch. Finalmente, se ha simulado el sistema completo para diferentes entradas de viento obteniéndose unos resultados que son objeto de análisis en las conclusiones. A modo complementario, se ha examinado el impacto ambiental que podría tener el proyecto,así como el presupuesto de llevarlo a cabo.

Author: Leonel Zuleta Largo
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Introducción:Actualmente se utilizan métodos de control clásicos los cuales requieren de un alto esfuerzo matematico por el espacio de soluciones que se genera con el fin de acotar la respuesta deseada y que en la mayoría de casos, aunque logran la solucion del problema no es eficiente, dado al tiempo y otros recursos que se pierden en este proceso...

Author: Christine E. Gudorf
Publisher: Georgetown University Press
ISBN: 1589016858
Category : Philosophy
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Pages : 329

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In this expanded and revised edition of a fresh and original case-study textbook on environmental ethics, Christine Gudorf and James Huchingson continue to explore the line that separates the current state of the environment from what it should be in the future. Boundaries begins with a lucid overview of the field, highlighting the key developments and theories in the environmental movement. Specific cases offer a rich and diverse range of situations from around the globe, from saving the forests of Java and the use of pesticides in developing countries to restoring degraded ecosystems in Nebraska. With an emphasis on the concrete circumstances of particular localities, the studies continue to focus on the dilemmas and struggles of individuals and communities who face daunting decisions with serious consequences. This second edition features extensive updates and revisions, along with four new cases: one on water privatization, one on governmental efforts to mitigate global climate change, and two on the obstacles that teachers of environmental ethics encounter in the classroom. Boundaries also includes an appendix for teachers that describes how to use the cases in the classroom.