Mejora de la Eficiencia en los Generadores Empleados en Parques ...

CAPÍTULO CAPÍTULO II
II
Estado del Arte: Rendimiento de una
Turbina Eólica
2.1 – Introducción
Comparada con la operación a velocidad constante, la operación de una turbina
eólica a velocidad variable proporciona un aumento de energía de salida de un
10-15%, reduce el estrés mecánico y disminuye las fluctuaciones de la energía
generada. Sin embargo, para gozar de los beneficios de la generación a velocidad
variable, es necesario desarrollar métodos de control avanzados para extraer la
máxima potencia de salida. Una turbina de velocidad variable necesita un sistema
con convertidor electrónico de potencia, a menudo llamado inversor, para convertir la
frecuencia y la tensión variables en bornes de la máquina, en frecuencia y tensión
constantes, y regular la potencia de salida del generador. Tradicionalmente se utiliza
un multiplicador para acoplar el lado de baja velocidad con el lado de alta velocidad
de la turbina. Sin embargo, se han realizado muchos esfuerzos para eliminar la caja
multiplicadora de los sistemas de generación eólica, a través del uso de máquinas
multipolares, capaces de generar energía eléctrica siendo accionadas directamente
por el eje de la turbina, [Wang, 2004].
En esta tesis el enfoque de la optimización del rendimiento de la turbina se centra en
el sistema de accionamiento eléctrico, es decir, en la optimización del generador y
del sistema convertidor (inversor). Para aumentar el campo de aplicación de las
técnicas desarrolladas, éstas se aplican a máquinas tanto en operación generadora
como en operación motora ya que, aunque el tema de la optimización del
rendimiento es más visible en los motores eléctricos, es un tema de vanguardia para
los sistemas de generación.
Para una mayor claridad en la exposición de lo que se pretende lograr en esta tesis,
este capítulo está dividido en las siguientes partes:
Durval de Almeida Souza Página 10 de 195