| Popis: |
El subjecte d’aquest treball és l’estudi i la simulació d’un aerogenerador de velocitat variable i control complet d’electrònica de potència. La primera part consisteix en una introducció teòrica del funcionament i composició d’un aero- generador. Es descriuen la turbina, la transmissió, el generador i els convertidors VSC utilitzats per la connexió a la xarxa. La segona part del treball està centrada en els principis de funcionament dels elements necessa- ris per la modelització, el control mecànic i el control de l’electrònica de potència l’aerogenera- dor. Es dedica un capítol a detallar el disseny del control implementat a les simulacions. Pel que fa al control mecànic, s’explica el control de pitch, que regula la inclinació de les pales l’aeroge- nerador, i el mètode de Maximum Point Power Tracking (MPPT) que s’ha utilitzat per controlar la velocitat de gir de la turbina. Pel que fa al control de l’electrònica de potència, s’explica la seva estructura i els seus components: Phase Locked Loop (PLL), control de corrent i control de tensió contínua. Finalment, es presenten els resultats de les simulacions de l’aerogenerador obtinguts mitjançant Matlab Simulink, on s’analitza el funcionament del sistema sota diferents condicions de vent El tema de este trabajo es el estudio y simulación de un aerogenerador de velocidad variable y control completo de la electrónica de potencia. La primera parte consiste en una introducción teórica sobre el funcionamiento y composición de un aerogenerador. Se describen la turbina, la transmisión, el generador y los convertidores VSC utilizados para la conexión a la red. La segunda parte del trabajo se centra en los principios de funcionamiento de los elementos necesarios para la modelización, el control mecánico y el control de la electrónica de potencia del aerogenerador. Se dedica un capítulo a detallar el diseño del control implementado en las simulaciones. En cuanto al control mecánico, se explica el control de pitch, que regula la incli- nación de las palas del aerogenerador, y el método de Maximum Power Point Tracking (MPPT) que se ha utilizado para controlar la velocidad de giro de la turbina. En cuanto al control de la electrónica de potencia, se explica su estructura y sus componentes: Phase Locked Loop (PLL), control de corriente y control de tensión continua. Finalmente, se presentan los resultados de las simulaciones del aerogenerador obtenidos medi- ante Matlab Simulink, donde se analiza el funcionamiento del sistema bajo diferentes condiciones de viento Abstract The subject of this work is the study and simulation of a variable-speed wind turbine and the complete power electronics control. The first part consists of a theoretical introduction to the operation and composition of a wind turbine. It describes the turbine, transmission, generator, and VSC converters used for grid connection. The second part of the work focuses on the principles of operation of the elements necessary for the modeling, mechanical control, and power electronics control of the wind turbine. A chapter is dedicated to detailing the design of the control implemented in the simulations. Regarding the mechanical control, the pitch control is explained, which regulates the blade angle of the wind turbine, and the Maximum Power Point Tracking (MPPT) method that has been used to control the turbine speed. As for power electronics control, its structure and components are explained, including the Phase Locked Loop (PLL), current control, and continuous voltage control. Finally, the results of the wind turbine simulations obtained using Matlab Simulink are presen- ted, analyzing the system’s performance under different wind conditions |
