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El análisis de estabilidad robusta basado en el teorema de Kharitonov de un sistema de control de paso de una turbina eólica

Autores: Saenz-Aguirre, Aitor; Zulueta, Ekaitz; Fernandez-Gamiz, Unai; Teso-Fz-Betoño, Daniel; Olarte, Javier

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

El análisis de estabilidad robusta basado en el teorema de Kharitonov de un sistema de control de paso de una turbina eólica


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Energía eólica
Energía renovable
Turbinas eólicas
Controladores
Análisis de estabilidad
Control robusto

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La energía eólica se ha convertido recientemente en una de las tecnologías más destacadas entre los sistemas de generación de energía eléctrica. Como resultado, los sistemas de generación de energía renovable basados en el viento están creciendo incesantemente, y se están instalando turbinas eólicas de diferentes características en muchas ubicaciones alrededor del mundo. Un inconveniente asociado con las diferentes características de las turbinas eólicas es que los controladores deben ser diseñados individualmente para cada una de ellas. Además, se necesita asegurar el rendimiento estable de las turbinas eólicas en todo el rango de sus condiciones de operación. Hoy en día, existen muchas causas de incertidumbres en el rendimiento real de una turbina eólica de eje horizontal, como variaciones en las características de la turbina eólica, tolerancias de fabricación de sus elementos o no linealidades relacionadas con diferentes puntos de operación. Por lo tanto, con el fin de responder a estas incertidumbres y garantizar la estabilidad de la turbina eólica, las teorías de control robusto y estabilidad han ido ganando importancia en los últimos años. Sin embargo, el uso de análisis de estabilidad robusta con modelos complejos de turbinas eólicas aún necesita ser abordado y mejorado notablemente. En este documento, se propone un análisis de estabilidad del control del sistema de paso de una turbina eólica de eje horizontal basado en el método de estabilidad robusta de Kharitonov. El objetivo era evaluar la estabilidad robusta de un controlador de paso en respuesta a incertidumbres derivadas de las condiciones de operación variables de la turbina eólica de clase IIA de 5 MW del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL). Según los resultados, el método propuesto podría responder satisfactoriamente a variaciones limitadas en las características del modelo, pero podría carecer de precisión en casos de variaciones más grandes o empleo de modelos matemáticos complejos de alto orden.

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