Análisis y diseño de estrategias de operación para la explotación de parques eólicos

Résumé

El objetivo general de la presente tesis es el análisis de la operación tradicional de los parques eólicos cuando ésta es aplicada en situaciones normales y ante distintas anomalías y el diseño de alternativas de operación que mejoren su disponibilidad de generación. Para ello se ha procedido a la profundización de los sistemas de generación eólica en cuanto a su configuración y alternativas de modelización. En segundo lugar, se ha desarrollado la modelización de parques eólicos basados en máquinas de inducción. Partiendo del modelo general de las máquinas eléctricas, se han desarrollado dos modelos para el conjunto de máquinas del parque: un modelo equivalente a la asociación en paralelo de máquinas idénticas y un modelo detallado de cada máquina. Además se ha modelizado el efecto de la saturación del flujo principal. A continuación se ha desarrollado un modelo matemático matricial para la red eléctrica circundante hasta su conexión con la barra infinita. De este modo, uno de los resultados de la tesis es una metodología de modelización aplicable a cualquier parque. El modelo completo permite analizar el comportamiento tanto de régimen permanente como transitorio y predecir la evolución del parque ante distintas perturbaciones. De este modo, se ha determinado el comportamiento del parque ante cortocircuitos simétricos y asimétricos y el impacto de los mismos en la barra infinita del sistema eléctrico. Se ha analizado también el comportamiento de parques eólicos en isla, señalando las claves del problema de estabilidad y controlabilidad de los mismos. Este estudio permite la selección de las magnitudes más relevantes que permiten diseñar nuevas estrategias de operación que optimicen su disponibilidad. La validación de las estrategias de funcionamiento en isla propuestas se ha realizado en dos etapas: - Simulación numérica de las estrategias mediante computador y comparación de l