able utilizando redes neuronales artificiales; UTILIZATION OF ARTIFICIAL NEURAL NETWORK IN THE SIMULATION AND CONTROL OF WIND TURBINE GENERATORS WITH VARIABLE SPEED AND VARIABLE PITCH.
Journal Title: Ingeniería Energética - Year 2010, Vol 31, Issue 1
Abstract
Con el objetivo de aprovechar al máximo la energía del viento y, a la vez, llevar a cabo un control rápido y preciso de la potencia máxima suministrada al aumentar la misma se han venido utilizando cada vez más sistemas de control capaces de operar en el punto óptimo de entrega de potencia para determinados valores de velocidad del viento y limitarla cuando éste supera su valor máximo. Este sistema de control, considerado en su conjunto, debe responder con la exactitud, estabilidad y rapidez necesaria ante la variabilidad y aleatoriedad del viento. La relación entre sus variables de salida (velocidad de la turbina y paso de la pala) y la de entrada (velocidad del viento) que sea capaz de aprovechar la máxima potencia disponible en el viento en una zona de trabajo y de limitarla en otra, es altamente complicada pues depende de factores constructivos y de diseño de la turbina y del generador. Esta característica es muy difícil de representar (sea con el objetivo de simulación o con el de control) mediante relaciones funcionales matemáticas convencionales.En este trabajo los autores proponen representar dicha relación mediante la utilización de Redes Neuronales Artificiales entrenadas para ser capaces de responder adecuadamente ante cualquier entrada. Basados en los parámetros y características de un aerogenerador real de velocidad y paso variables y utilizando el toolbox de Redes Neuronales del MATLAB SIMULINK los autores obtuvieron un modelo neuronal del sistema de control de la velocidad y el paso de la turbina comprobando su correcta operación ante diferentes perturbaciones de la red eléctrica mediante este mismo lenguaje de simulación. Se demostró que estas redes pueden ser utilizadas con éxito en la simulación y el control de este tipo de máquinas en cualquier condición de operación. In order to capture the maximum energy from the wind, control systems operating always at an optimum power has been utilized. This control system, considered as a whole, must be able of respond with an adequate precision and speed in response to the randomness and variability of the wind. The relationship between the wind speed, the blade pitch and the generator speed in order to produce the maximum power and also be able to limit the output power for large wind speeds is a very complicated one and it is very difficult to find its mathematical function.In this paper, the authors, utilizing the MATLAB SIMULINK toolboxes, propose representing this functional relation by means of an Artificial Neural Network (ANN). The parameters and characteristics of an existing wind turbine generator are utilized and it is demonstrated that it is possible to use an ANN in the simulation and control of a variable speed, variable pitch wind turbine that capture the maximum power from the wind.
Authors and Affiliations
Osley López González, Dieter Rojas Remis, Miriam Vilaragut Llanes, Angel Costa Montiel
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