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.

Osley López González, Dieter Rojas Remis, Miriam Vilaragut Llanes, Angel Costa Montiel

Resumen


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.


Palabras clave


simulación de aerogeneradores; modelo neuronal para aerogeneradores;

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