Modelación, Simulación y Control de Aerogeneradores con Generador de Inducción Doblemente Alimentado Utilizando Matlab

• Autores: Wilson Vásquez, J. Játiva
• Localización: Revista Técnica "energía", ISSN-e 2602-8492, ISSN 1390-5074, Vol. 11, Nº. 1, 2015 (Ejemplar dedicado a: Revista Técnica "energía", Edición No. 11), págs. 143-152
• Idioma: español
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    En este trabajo se presenta la modelación de los componentes aerodinámicos, mecánicos, eléctricos y de control del aerogenerador con generador de inducción doblemente alimentado (DFIG). La modelación es empleada para crear un programa en el software Matlab. Se utiliza el método de Runge Kutta de cuarto orden para solucionar las ecuaciones diferenciales existentes en la modelación. La estrategia de control del convertidor PWM bidireccional se base en la técnica de control vectorial que emplea marcos de referencia giratorios, la cual permite el control de las potencias activa y reactiva producidas por el DFIG. Se describe el proceso de inicialización del sistema aerogenerador con DFIG, para obtener las condiciones de estado estable antes de iniciar la simulación. Se analiza el comportamiento del aerogenerador con DFIG ante cambios de la velocidad del viento y fallas de corto circuito. Los resultados finales muestran que la potencia activa del DFIG varía de acuerdo al comportamiento de la velocidad del viento, mientras que la potencia reactiva permanece casi invariante. Los resultados obtenidos son comparados con los resultados del modelo del aerogenerador con DFIG existente en Simulink de Matlab.

  • English

    In this work the modeling of the aerodynamic, mechanic, electric, and control components of the Doubly-Fed Induction Generator (DFIG) Wind Turbine is presented. The modeling is used to create a program in the software Matlab. The fourth order Runge-Kutta method is used to solve the differential equations existing in the modeling. The control strategy of the back-to-back PWM converter is based on the vector control technique with rotating reference frames which allows the control of the DFIG’s active and reactive power. The initialization process of the whole system DFIG Wind Turbine is described in order to obtain the steady state conditions of the system before of starting the simulation. The behavior of the DFIG Wind Turbine is analyzed in the face of wind speed changes and short circuit faults. The final results show that DFIG’s active power varies in accordance to the wind speed’s behavior while its reactive power keeps almost invariant. The results obtained are compared with the results of DFIG Wind Turbine’s basic model existing in Simulink of Matlab.