Control contributions to the universal operation of wind turbines

Resumen

Ante la creciente dependencia energética de los países de la Unión Europea y los informes de contaminación atmosférica, la generación distribuida mediante energías renovables está modificando el sistema eléctrico actualmente basado en el paradigma centralizado. Dentro de las energías renovables con mayor impacto actual se encuentra la energía eólica. Un aspecto importante a mejorar en el marco de la calidad de potencia por parte del operador de la red de transmisión, es la continuidad del suministro. En estas circunstancias se define el concepto de microgrid como un sistema compuesto de al menos una fuente de generación distribuida asociada a cargas locales que pueden intencionalmente desconectarse del sistema de distribución con el objetivo de mejorar la fiabilidad del suministro. Este trabajo introduce la Operación Universal de aerogeneradores, donde éstos pueden trabajar conectados a red eléctrica y desconectarse de ella cuando ocurre un hueco o interrupción del suministro operando en modo isla. Es una aplicación específica del concepto de microgrid a aerogeneradores que evita el uso de sistemas de almacenamiento empleando únicamente las capacidades de almacenamiento y disipación intrínsecas de los aerogeneradores y se centra en contrarrestar interrupciones del suministro eléctrico del orden de unidades de minutos. Este trabajo se centra en abordar la problemática asociada a la Operación Universal de aerogeneradores desde el punto de vista del control de los convertidores de potencia: regulación del balance energético, compartición de la carga y control de la tensión local en modo isla y transiciones suaves entre modos de operación. Además, el sistema debe seguir manteniendo un rendimiento óptimo en modo conectado a red respetando los códigos de red: respuesta en potencia, calidad de potencia y respuesta ante perturbaciones.