Generador eolico

SIMULACIÓN Y CONTROL DE UN AEROGENERADOR SINCRÓNICO DE IMANES PERMANENTES (PMSG)

Trabajo Opcional para la Asignatura: “Análisis y Control de Generadores de Velocidad Variable”

Alumno: Gabriel Jaime Correa Henao Profesor: Juan Luis Villa

UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA CIRCE: CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE RECURSOS Y CONSUMOS ENERGÉTICOS MÁSTER EN ENERGÍAS RENOVABLES Y EFICIENCIA ENERGÉTICA

2 3CONTENIDO RESUMEN ............................................................................................................ 3 INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 3

4 BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS GENERADORES SÍNCRONOS DE IMANES PERMANENTES (PMSG)........................................................................................... 5 5 CONFIGURACIÓN DEL GENERADOR PGMS PARA SIMULACIÓN ............. 8 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 6 8 Parámetros del aerogenerador ......................................................................... 9 Simulación de la Distribución del Campo Magnético en el Generador .......... 10 Conformación del modelo de simulación eléctrico........................................ 14 Turbina del aerogenerador ............................................................................ 15 Máquina Síncrona de Imanes Permanentes (PMSG)...................................... 16 Elementos de Electrónica de Potencia ........................................................... 17 Puente trifásico de Rectificación................................................................... 17 Sistema Boost DC-DC .................................................................................. 18 Sistema Inversor DC-AC .............................................................................. 19 Conexión a la red trifásica ......................................................................... 22

CONCLUSIONES............................................................................................... 24 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................. 25

7 ................................................................................................................................. 25

LISTADO DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Diagrama esquemático aerogeneradores de alta y baja velocidad............. 5 Ilustración 2. Turbinas eólicas de eje vertical para PMSG ............................................. 6 Ilustración 3. Formas constructivas del rotor del PGMS ................................................ 8 Ilustración 4. Sistema propuesto para modelación ......................................................... 8 Ilustración 5. Relación entre λ y CP según el tipo de turbina eólica(Fuente: [1]) ........... 9 Ilustración 6. Onda de corriente a generar en el PGSM................................................ 10 Ilustración 7. Configuración de PGSM de flujo radial con polos exteriores ................. 11 Ilustración 8. Configuración del PGSM para simulación en el software FEMM 4.2. .... 12 Ilustración 9. Distribución del campo magnético en el PGSM..................................... 12 Ilustración 10. Onda de Inducción en el entrehierro del PGSM.................................... 13 Ilustración 11. Propiedades en el circuito de cada fase del PGSM ............................... 14 Ilustración 12. Modelo de Simulación en PSIM .......................................................... 15 Ilustración 13. Representación de Turbina Eólica........................................................ 16 Ilustración 14. Curva Cp-λ y Curva de Potencia del Aerogenerador ............................ 16 Ilustración 15. Representación del Módulo PMSG ...................................................... 17 Ilustración 16. Configuración de los parámetros del PMSG ......................................... 17 Ilustración 17. Módulos de rectificación e inversor PWM...