Algoritmos de generación de consigna de velocidad angular y ajuste del control de velocidad en aerogeneradores de media potencia

Abstract

El presente trabajo de tesis está dirigido a la optimización del algoritmo de consigna de velocidad angular del rotor de un aerogenerador de media potencia (100kW). El cálculo de los parámetros integral y proporcional del controlador PI se realiza mediante la técnica de programación de ganancias para seis aproximaciones del modelo de aerogenerador: Método I, II, III, IV, V y VI. Se muestran cuatro estrategias de ajuste de la consigna de velocidad angular del rotor: Constante, convencional, aprendizaje por refuerzo (RL) y optimización metaheurística por enjambre de partículas (PSO). Los métodos y las estrategias se evalúan en base a múltiples objetivos contrapuestos: maximizar la energía captada del viento, minimizar el error de la velocidad angular, minimizar la aceleración angular del rotor y minimizar la velocidad angular del pitch. Por un lado, comparando los métodos, los mejores resultados se obtienen con usando los métodos IV, V y VI. Por otro lado, comparando las estrategias, la estrategia RL no mejora significativamente los resultados en comparación con la estrategia constante y convencional, mientras que la estrategia PSO obtiene los mejores resultados.