Investigadores con sede en Brasil han desarrollado una forma de controlar mejor los sistemas de energía eólica en la generación eléctrica. Los sistemas de energía eólica suelen ser costosos de mantener, y solo pueden convertir una parte de la energía producida en almacenamiento.

Los resultados fueron publicados el IEEE / CAA Journal of Automatica Sinica , una publicación conjunta de IEEE y la Asociación China de Automatización, y podría tener implicaciones para hacer que los sistemas de energía eólica sean más eficientes y rentables.

"La producción de energía renovable es aceptada en todo el mundo por los académicos y la industria como una alternativa interesante a la generación de energía tradicional, principalmente debido a la creciente escasez de combustibles fósiles y al terrible efecto de los gases de efecto invernadero en el clima de la Tierra, "dijo Juan Sebastián Solís-Chaves, autor del artículo y profesor del Departamento de Ingeniería Energética de la Universidad Federal de ABC-UFABC en Brasil. "De todos los arreglos posibles para los sistemas de energía eólica, la más utilizada es la configuración basada en generador de inducción de doble alimentación ".

Este es el tipo de sistema que utilizaron los investigadores para analizar cómo controlar mejor los sistemas de energía eólica. El generador de inducción de doble alimentación se considera un sistema muy estable, según Solís-Chaves, pero solo puede procesar alrededor del 30 por ciento de la energía generada y el costo total del mantenimiento del sistema es alto. El sistema consta de dos devanados, o electroimanes, que alimentan información del entorno exterior al generador. Pueden ajustar la frecuencia a la que se genera la energía, basado en la fuerza del viento que hace girar la turbina. Sin embargo, el sistema de doble potencia requiere un convertidor para cambiar la potencia de corriente alterna a corriente continua, dependiendo de la conversión de velocidad que se necesite. Para sistemas más grandes, esto puede ser un gasto significativo.

"Nos propusimos investigar cómo la teoría del control predictivo generalizado de largo alcance podría ser una alternativa interesante e innovadora al tradicional control directo de potencia utilizado en los sistemas de energía eólica". "Dijo Solís-Chaves.

En el generador tradicional, los controles abordan todo el sistema en conjunto. A pesar de tener diferentes etapas, cada etapa depende de las demás, y deben considerarse juntos. Por ejemplo, si la fuerza del viento aumenta y hace girar más la turbina, el sistema ajustará juntos los procesos de conversión y generación de energía, utilizando cada uno como variable para los demás.

En este papel, los investigadores dividieron el sistema para tratar la generación de energía y la retroalimentación como dos sistemas separados, cada uno con una entrada y una salida. "Esta es una teoría de control no lineal que es una alternativa muy robusta con una respuesta dinámica más rápida que los sistemas tradicionales, "Dijo Solís-Chaves.

En este sistema de energía eólica, bajo el nuevo sistema de control de los investigadores, la turbina puede responder mucho más rápido, disminuyendo la tensión en sus componentes físicos.

Próximo, los investigadores planean continuar afinando su sistema de generación desacoplado.