El contenido completo de este entrenamiento ha sido diseñado para proveer al participante de los conocimiento teóricos mínimos necesarios para un entendimiento básico de la modelación y simulación de los aerogeneradores en estudios de integración a sistemas eléctricos de gran potencia [Descargar]

1. PROCESOS DINÁMICOS EN SISTEMAS DE POTENCIA

   1.1. Escalas de tiempo y frecuencias características de fenómenos dinámicos en sistemas eléctricos de potencia.

   1.2. Modelo de estado de un sistemas de potencia: Modelo de ecuaciones diferenciales algebraico: Differential-Algebraic-Equation (DAE) model.

   1.3. Simulación de la dinámica de sistemas eléctricos de potencia.

   1.4. Diferentes tipos de simulación y requerimientos de precisión y exactitud.

   1.5. Trabajo de simulación y modelación requerida.

2. MODELACIÓN DINÁMICA DE AEROGENERADORES EN ESTUDIOS DE SISTEMAS DE POTENCIA

2.1. Introducción a la modelación de aerogeneradores.

2.2. Consideraciones básicas respecto al modelado y simulación: Suposiciones.

2.3. Modelos de orden reducidos para aerogeneradores.

2.3.1. Modelo de bloques de turbinas de viento.

- Turbina de viento a velocidad constante.

- Turbina de viento con generador de inducción doblemente alimentado: Double fed induction generator.

- Turbina de viento direct drive: generador sincrónico de imanes permanentes.

2.3.2. Modelo de la velocidad del viento

- Modelo para escalas de tiempo cortas (short-term): espectros de Kaimal y von Karman.

- Modelos para escala de tiempo media-larga (medium-long term): Modelo de Van der Hoven

2.3.3.  Modelo del rotor de la turbina

- Introducción a los sistemas aerodinámicos.

- Vista general a la modelación aerodinámica.

- Perfiles, coeficiente de arrastre y sustentación (Cd/Cl).

- Descripción básica del rotor de la turbina: Curvas de coeficiente de potencia (Cp) y Trust (CT).

- Diferentes tipos de representación de rotor de la turbina:

a. Potencia constante.

b. Aproximaciones mediante funciones y polinomios:

* Modelo de Hier o Modelo de turbina a velocidad constante

* Modelo de turbina a velocidad variable

* Representación por medio de tablas.

* Método del momento para elemento de pala y código aero-elástico.

2.3.4. Modelo del sistema mecánico

- Modelo del eje: flexibilidad del eje

- Modelo de la caja multiplicadora (gearbox)

2.3.5.  Modelo del generador eléctrico

- Generador de inducción con rotor de jaula de ardilla

- Generador de inducción doblemente alimentado

- Generador sincrónico con rotor de imanes permanentes

2.3.6. Sistemas de control y protección

- Control de ángulo de paso

- Modelo del servo-motor

- Sistema de protecciones y relays

3. MODELO DE ORDEN REDUCIDO PARA AEROGENERADORES

3.1. Modelo de Aerogenerador con turbina de viento a velocidad constante

- Estructura del modelo y consideraciones

- Modelo del rotor de la turbina a velocidad constante

- Modelo del generador de inducción con rotor de jaula de ardilla

o Modelo del sistema de protección.

3.2. Modelo de aerogenerador empleando generador de inducción doblemente alimentado

- Estructura del modelo y consideraciones

- Modelo del rotor de la turbina a velocidad variable

- Modelo del generador de inducción con rotor bobinado o Modelo del convertidor

- Modelo del sistema de protección

- Modelo del control de velocidad

- Modelo del control de ángulo de paso

- Modelo del servo

- Modelo del control de voltaje en terminales

3.3. Model del Aerogenerador Direct Drive o Estructura del modelo y consideraciones o Modelo del rotor de la turbina a velocidad variable

- Modelo del generador de imanes permanentes

         Modelo detallado

         Modelo simplificado

- Modelo del controlador de Voltaje

4. EXPERIENCIAS PRACTICAS EN MODELACIÓN Y SIMULACIÓN

4.1. Paquetes de simulación dinámica de sistemas eléctricos de potencia: Principales características

o DIgSILENT® PowerFactory™

o MATLAB® Simulink™

4.2. Comportamiento dinámico de las diferentes tecnologías de turbinas de viento ante series de tiempo de velocidad del viento.

4.3. Comportamiento dinámico de las diferentes tecnologías de turbinas de viento ante eventos de cortocircuitos.

4.4. Desempeño de granjas de viento durante condiciones dinámica de viento.

 

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1. PRESENTACIÓN DEL CURSO

2. PROCESOS DINÁMICOS EN SISTEMAS DE POTENCIA

   Anexo I

2. MODELACIÓN DINÁMICA DE AEROGENERADORES EN ESTUDIOS DE SISTEMAS DE POTENCIA

2.1. Introducción a la modelación de aerogeneradores

2.2. Consideraciones básicas respecto al modelado y simulación: Suposiciones

2.3. Modelos de orden reducidos para aerogeneradores

2.3.1. Modelo de bloques de turbinas de viento

- Turbina de viento a velocidad constante

- Turbina de viento con generador de inducción doblemente alimentado: Double fed induction generator.

- Turbina de viento direct drive: generador sincrónico de imanes permanentes.

2.3.2. Modelo de la velocidad del viento

- Modelo para escalas de tiempo cortas (short-term): espectros de Kaimal y von Karman.

- Modelos para escala de tiempo media-larga (medium-long term): Modelo de Van der Hoven

2.3.3.  Modelo del rotor de la turbina

- Introducción a los sistemas aerodinámicos

- Vista general a la modelación aerodinámica

- Perfiles, coeficiente de arrastre y sustentación (Cd/Cl)

- Descripción básica del rotor de la turbina: Curvas de coeficiente de potencia (Cp) y Trust (CT)

- Diferentes tipos de representación de rotor de la turbina:

(a) Potencia constante

(b) Aproximaciones mediante funciones y polinomios:

* Modelo de Hier o Modelo de turbina a velocidad constante

* Modelo de turbina a velocidad variable

* Representación por medio de tablas.

* Método del momento para elemento de pala y código aero-elástico.

2.3.4. Modelo del sistema mecánico

- Modelo del eje: flexibilidad del eje

- Modelo de la caja multiplicadora (gearbox)

2.3.5.  Modelo del generador eléctrico

- Generador Sincrónico

- Generador de inducción con rotor de jaula de ardilla

- Generador de inducción doblemente alimentado

- Generador sincrónico con rotor de imanes permanentes

2.3.6. Sistemas de control y protección

- Control de ángulo de paso

- Modelo del servo-motor

- Sistema de protecciones y relays

3. MODELO DE ORDEN REDUCIDO PARA AEROGENERADORES

3.1. Modelo de Aerogenerador con turbina de viento a velocidad constante

- Estructura del modelo y consideraciones

- Modelo del rotor de la turbina a velocidad constante

- Modelo del generador de inducción con rotor de jaula de ardilla

- Modelo del sistema de protección.

3.2. Modelo de aerogenerador empleando generador de inducción doblemente alimentado

- Estructura del modelo y consideraciones

- Modelo del rotor de la turbina a velocidad variable

- Modelo del generador de inducción con rotor bobinado o Modelo del convertidor

- Modelo del sistema de protección

- Modelo del control de velocidad

- Modelo del control de ángulo de paso

- Modelo del servo

- Modelo del control de voltaje en terminales

3.3. Model del Aerogenerador Direct Drive o Estructura del modelo y consideraciones o Modelo del rotor de la turbina a velocidad variable

- Modelo del generador de imanes permanentes

           Modelo detallado

           Modelo simplificado

- Modelo del controlador de Voltaje

4. EXPERIENCIAS PRACTICAS EN MODELACIÓN Y SIMULACIÓN

4.1. Paquetes de simulación dinámica de sistemas eléctricos de potencia: Principales características

o DIgSILENT® PowerFactory™

o MATLAB® Simulink™

4.2. Comportamiento dinámico de las diferentes tecnologías de turbinas de viento ante series de tiempo de velocidad del viento.

4.3. Comportamiento dinámico de las diferentes tecnologías de turbinas de viento ante eventos de cortocircuitos.

4.4. Desempeño de granjas de viento durante condiciones dinámica de viento.

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