Objetivo Principal:

Desarrollo de una plataforma física que permita, a grupos de alumnos, realizar experiencia prácticas para profundizar en el conocimiento de las técnicas de control sobre sistemas de generación eléctrica a partir de energías renovables.: aerogeneradores y sistemas de generación marina.

Una vez desarrollada, la utilidad de esta plataforma se plasmará en acciones formativas de evaluación contínua de las siguientes asignaturas:

a.- Generación eléctrica con energías renovables. (Titulación: Ingeniero Industrial).

b.- Aerogeneradores y parques eólicos conectados a redes eléctricas de distribución y transporte. (Titulación: Máster Universitario en Ingeniería Eléctrica por la UPM (R.D. 1393/2007)).

Entre estas acciones son de destacar las siguientes:

- Planteamiento de ejercicios prácticos por grupos.

- Realización de ejercicios prácticos para la evaluación contínua sobre técnicas de control de sistemas de generación con energías renovables.

- Comprobación experimental por parte de cada grupo de alumnos de la validez de los resultados obtenidos en cada uno de los ejercicios.

- Reajuste experimental de los sistemas de control.

- Realización de un informe conjunto con los resultados de la experiencia.

El Departamento de Ingeniería Eléctrica ha reproducido físicamente,  a escala, varios sistemas de control para aerogeneradores y generadores marinos comerciales sobre los que se desea que los alumnos trabajen para adquirir competencias. También se han desarrollado, en un anterior Proyecto de Innovación Educativa, unas  sencillas e intuitivas interfaces que permiten su manejo desde un PC.

Sin embargo, falta reproducir físicamente el comportamiento de las turbinas eólicas y marinas que intervienen en cada uno de estos sistemas de generación eléctrica. Para ello se empleará un accionamiento controlado de c.c regulado por un microprocesador que reproducirá en su eje el par proporcionado por cada tipo de turbina.

FASE 1: DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LA PLATAFORMA FÍSICA DEL ACCIONAMIENTO DE C.C. PARA LA REPRODUCCIÓN DEL PAR DE LAS DIFERENTES TURBINAS.

Montaje de la etapa de potencia de un chopper en 4 cuadrantes a base de IGBTs.

Desarrollo del control del chopper mediante un Procesador Digital  de Señales y sensores de medida de tensión y corriente.

Realización de interfaces de visualización de resultados en LabView.

Resultado de la Fase 1: Equipo físico para reproducción del par de las turbinas.

FASE 2: REPRODUCCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA TURBINA WELLS PARA GENERACIÓN MARINA.

Generación del perfil de olas a partir del espectro energético real de una determinada zona del océano.

Modelización de la turbina marina de tipo Wells.

Obtención del par teórico que proporcionaría la turbina Wells por aplicación de las olas previamente calculadas.

Reproducción física del par mediante un control de un motor de c.c. controlado por microprocesador.

Resultado de la Fase 2: Modelo software de una turbina Wells.

FASE 3: REPRODUCCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA TURBINA EÓLICA CON REGULACIÓN DE PASO DE PALA

Generación del perfil de vientos a partir de las condiciones atmosféricas de una zona en un intervalo temporal.

Modelización de la turbina eólica tipo "pitch controlled".

Obtención del par teórico que proporcionaría la turbina  eólica por aplicación del perfil temporal de viento previamente calculado.

Reproducción física del par mediante un control de un motor de c.c. controlado por microprocesador.

Resultado de la Fase 3: Modelo software de una turbina eólica.

FASE 4: IMPLEMENTACIÓN DE LOS MODELOS SOFTWARE SOBRE LA PLATAFORMA FÍSICA.

- Acoplamiento final del modelo software de la turbina Wells sobre la plataforma física.

- Acoplamiento final del modelo software de la turbina eólica sobre la plataforma física.

Resultado de la Fase 4: Plataforma de ensayo de turbinas eólicas y marinas.

El Departamento de Ingeniería Eléctrica desarrolla anualmente encuestas específicas sobre diversos índices sobre el grado de eficacia de los métodos de evaluación contínua que se aplican. El procedimiento de evaluación de esta actividad se integraría en dicho contexto.