Maximizando la generación de energía eólica a través del control adaptativo de lógica difusa para una eficiencia y rendimiento óptimos
Autores: Aranizadeh, Ali; Mirmozaffari, Mirpouya; Khalatabadi Farahani, Behnam
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Maximizando la generación de energía eólica a través del control adaptativo de lógica difusa para una eficiencia y rendimiento óptimos
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía eólica
Palabras clave
Fluctuaciones en la producción de energía eólica
Estabilidad de la red
Turbinas eólicas
Sistema de almacenamiento de energía con ultracapacitores
Ajuste del ángulo de paso basado en control difuso
Fluctuaciones de potencia
Licencia
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Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Las fluctuaciones en la producción de energía eólica, impulsadas por velocidades de viento variables, crean desafíos significativos para la estabilidad de la red y el uso eficiente de las turbinas eólicas, particularmente en áreas con alta penetración de viento. Este estudio propone un enfoque combinado que utiliza un sistema de almacenamiento de energía con ultracapacitores y un ajuste del ángulo de paso basado en control difuso para abordar estos desafíos. El sistema de control difuso responde dinámicamente a las variaciones de velocidad del viento, optimizando la captura de energía mientras minimiza el estrés mecánico en los componentes de la turbina, y el ultracapacitor proporciona un almacenamiento instantáneo de los excedentes y déficits de energía. Las simulaciones realizadas en una turbina eólica DFIG de 50 kW que alimenta una carga de 23 kW demostraron una reducción sustancial en las fluctuaciones de energía en un factor de 3.747, disminuyendo la escala de reducción de fluctuaciones de energía del 13.04% al 3.48%. Estos resultados destacan la efectividad del sistema propuesto para mejorar la estabilidad, fiabilidad y calidad de la energía eólica, avanzando así en la adopción más amplia de energía renovable y contribuyendo a soluciones energéticas sostenibles.
Descripción
Las fluctuaciones en la producción de energía eólica, impulsadas por velocidades de viento variables, crean desafíos significativos para la estabilidad de la red y el uso eficiente de las turbinas eólicas, particularmente en áreas con alta penetración de viento. Este estudio propone un enfoque combinado que utiliza un sistema de almacenamiento de energía con ultracapacitores y un ajuste del ángulo de paso basado en control difuso para abordar estos desafíos. El sistema de control difuso responde dinámicamente a las variaciones de velocidad del viento, optimizando la captura de energía mientras minimiza el estrés mecánico en los componentes de la turbina, y el ultracapacitor proporciona un almacenamiento instantáneo de los excedentes y déficits de energía. Las simulaciones realizadas en una turbina eólica DFIG de 50 kW que alimenta una carga de 23 kW demostraron una reducción sustancial en las fluctuaciones de energía en un factor de 3.747, disminuyendo la escala de reducción de fluctuaciones de energía del 13.04% al 3.48%. Estos resultados destacan la efectividad del sistema propuesto para mejorar la estabilidad, fiabilidad y calidad de la energía eólica, avanzando así en la adopción más amplia de energía renovable y contribuyendo a soluciones energéticas sostenibles.