Un novedoso enfoque de control basado en lógica difusa para suavizar la potencia en sistemas de energía con alta penetración eólica y su validación en un laboratorio de microred
Autores: Ochoa, Danny; Martinez, Sergio; Arévalo, Paul
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un novedoso enfoque de control basado en lógica difusa para suavizar la potencia en sistemas de energía con alta penetración eólica y su validación en un laboratorio de microred
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Generación de energía eólica
Ventajas ambientales
Competitividad económica
Suavizado de potencia
Sistema de almacenamiento de supercondensadores basado en lógica difusa
Ajuste de constante de tiempo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
La generación de energía eólica ha experimentado un desarrollo significativo en las últimas décadas debido a sus ventajas ambientales y su competitividad económica. Sin embargo, su creciente nivel de penetración no está exento de inconvenientes, como los derivados de la naturaleza fluctuante del viento. Para reducir su incidencia negativa en la calidad y estabilidad de la energía en la red, se han desarrollado diferentes técnicas, como aquellas basadas en el suavizado de potencia. En estas técnicas, existe una brecha de investigación sobre el ajuste de la constante de tiempo que se adapta a las necesidades del suavizado, evitando resultados inciertos, esfuerzos computacionales y retrasos en la respuesta del control. Este documento aborda el problema, proponiendo un método novedoso para el suavizado de potencia en un aerogenerador mediante el uso de un sistema de almacenamiento de supercondensadores basado en lógica difusa y el ajuste de la constante de tiempo, con una función de transferencia adaptativa de primer orden. El método considera como variables de entrada la potencia activa generada por el aerogenerador y el estado de carga del supercondensador, ambas muestreadas simultáneamente. Después de un proceso de cálculo, la propuesta genera valores de consigna de potencia activa que el supercondensador debe producir para compensar la intermitencia del viento, vista desde el punto de conexión a la red. Los resultados fueron validados experimentalmente con pruebas de laboratorio exhaustivas.
Descripción
La generación de energía eólica ha experimentado un desarrollo significativo en las últimas décadas debido a sus ventajas ambientales y su competitividad económica. Sin embargo, su creciente nivel de penetración no está exento de inconvenientes, como los derivados de la naturaleza fluctuante del viento. Para reducir su incidencia negativa en la calidad y estabilidad de la energía en la red, se han desarrollado diferentes técnicas, como aquellas basadas en el suavizado de potencia. En estas técnicas, existe una brecha de investigación sobre el ajuste de la constante de tiempo que se adapta a las necesidades del suavizado, evitando resultados inciertos, esfuerzos computacionales y retrasos en la respuesta del control. Este documento aborda el problema, proponiendo un método novedoso para el suavizado de potencia en un aerogenerador mediante el uso de un sistema de almacenamiento de supercondensadores basado en lógica difusa y el ajuste de la constante de tiempo, con una función de transferencia adaptativa de primer orden. El método considera como variables de entrada la potencia activa generada por el aerogenerador y el estado de carga del supercondensador, ambas muestreadas simultáneamente. Después de un proceso de cálculo, la propuesta genera valores de consigna de potencia activa que el supercondensador debe producir para compensar la intermitencia del viento, vista desde el punto de conexión a la red. Los resultados fueron validados experimentalmente con pruebas de laboratorio exhaustivas.