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https://hdl.handle.net/20.500.12104/81698Registro completo de metadatos
| Campo DC | Valor | Lengua/Idioma |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Del Puerto Flores, Dunstano | |
| dc.contributor.advisor | Zuñiga Haro, Pável | |
| dc.contributor.advisor | David Zerquera, Mariano | |
| dc.contributor.author | López Guevara, Juan Antonio | |
| dc.date.accessioned | 2020-08-15T19:06:04Z | - |
| dc.date.available | 2020-08-15T19:06:04Z | - |
| dc.date.issued | 2018-07-13 | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/81698 | - |
| dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
| dc.description.abstract | This thesis presents the design and the simulation of the operational characteristics of two emulators, one with a power rating of 1.5 [MW] and another one with a power rating of 1.5 [kW]; both emulators reproduce the voltage and current output waveforms of a wind turbine based on a doubly fed induction generator of 1.5 [MW]. The wind turbine response is obtained by means of solving the mathematical models of the mechanical and electrical components of the turbine subjected to various wind speed proles represented by step and ramp functions, as well as wind speed proles generated from the Van der Hovens model; this allows to perform simulations under conditions similar to the ones presented in practice. Detailed simulation results are presented for several modes of operation for this type of machine, namely, a speed below the synchronous one (subsynchronous mode), a speed above the synchronous one (supersynchronous mode), as well as the cases of operation with unity power factor, or power factor below of the unit. Starting from the parameters of a generator and an aerodynamic model of a turbine, the other elements that form the wind turbine are calculated, such as the length of the blades, the Back-to-Back converter and the LCL lter, to produce the rated power of the generator. | |
| dc.description.tableofcontents | Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v Lista de Figuras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii Lista de Tablas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix Lista de Acronimos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi Capitulo 1 Introduccion 1 1.1. Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2. Justicacion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.1. Aportaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3. Hipotesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4.1. Objetivos generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4.2. Objetivos especificos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.5. Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.6. Organizacion de la tesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.7. Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Capitulo 2 Modelo de los componentes mecanicos del aerogenerador 13 2.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.1.1. Potencia eolica aprovechable . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.1.1.1. Relacion de velocidad periferica . . . . . . . . . . . . 15 2.1.1.2. Angulo de ataque del viento . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2. Transmision mecanica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.3. Generador electrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.4. Conclusiones del capitulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.5. Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Capitulo 3 Modelo de los componentes electricos del aerogenerador 21 3.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.2. Generador de induccion doblemente alimentado, circuito equivalente y modelado matematico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.3. Convertidor bidireccional Back to Back . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.3.1. Circuito de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3.1.1. Lazos de control del convertidor del lado de red . . . 30 xii 3.3.1.2. Lazos de control del convertidor del lado de rotor . . 33 3.3.1.3. Sintonizacion de los controladores PI . . . . . . . . . 34 3.3.2. Limites de potencia del convertidor . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.4. Conclusiones del capitulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.5. Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Capitulo 4 Diseño y simulacion del emulador 41 4.1. Introduccion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4.2. Diseño de la turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 4.3. Diseño del convertidor BTB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.3.1. Sintonizacion de los controladores . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.4. Rastreo del punto de maxima potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.5. Sistema eolico simulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.5.1. Respuesta al escalon del aerogenerador . . . . . . . . . . . . . 56 4.5.2. Operacion con factor de potencia unitario . . . . . . . . . . . 57 4.5.3. Operacion con factor de potencia fp < 1 . . . . . . . . . . . . 59 4.5.4. Seguimiento del punto de maxima potencia . . . . . . . . . . 59 4.5.5. Cambio de modo supersincrono a modo subsincrono . . . . . 63 4.5.6. Simulacion ante un perl de viento generado . . . . . . . . . . 64 4.6. Simulacion del emulador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 4.6.1. Operacion con perl de viento generado . . . . . . . . . . . . 72 4.7. Conclusiones del capitulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.8. Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Captulo 5 Conclusiones 77 5.1. Conclusiones Generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 5.2. Aportaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 5.3. Trabajos futuros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Apendice A Potencia eolica disponible 81 A.1. Potencia disponible del viento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 A.2. Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Apendice B Lmite teorico de Betz 85 B.1. Lmite de Betz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 B.2. Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Apendice C Modelo del viento 87 C.1. Modelo de Van der Hoven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 C.2. Muestreo del perl de viento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 C.2.1. El Anemometro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 xiii C.3. Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Apendice D Filtro pasa-bajas 91 D.1. Modelo del ltro LCL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 D.2. Calculo de parametros del ltro LCL . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 D.3. Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Apendice E Modulacion por espacios vectoriales 95 E.1. Modulacion SVM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 E.2. Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 | |
| dc.format | application/PDF | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
| dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
| dc.subject | Ingenieria Electrica | |
| dc.title | Análisis y diseño de un emulador de aerogenerador basado en la máquina de inducción doblemente alimentada | |
| dc.type | Tesis de Maestria | |
| dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.holder | López Guevara, Juan Antonio | |
| dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO | |
| dc.type.conacyt | masterThesis | - |
| dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRICA | - |
| dc.degree.department | CUCEI | - |
| dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | - |
| dc.degree.creator | MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERIA ELECTRICA | - |
| Aparece en las colecciones: | CUCEI | |
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| Fichero | Tamaño | Formato | |
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