Diseño y simulación de un sistema de control predictivo descentralizado con ganancia cambiante para un parque de generación eólico - Jiménez Trejos, Daniel 1997- (2023)
Este documento tiene como objetivo principal mejorar el sistema de control de aerogeneradores mediante la adaptación de un control predictivo basado en modelo (MPC). Como complemento al MPC, se propone implementar un controlador PID en cada una de las turbinas. Esto contribuirá a mejorar el funcionamiento general del sistema y brindará mayor estabilidad y precisión en el control de cada turbina. Inicialmente, se propone el estudio del sistema de control del aerogenerador para comprender su funcionamiento y realizar las adaptaciones necesarias al sistema de control. Además, se plantea la realización de un análisis en lazo cerrado para verificar el correcto funcionamiento del sistema de control. Este análisis permitirá evaluar el desempeño del sistema y realizar los ajustes necesarios, estos resultados se tabulan para cada una de las turbinas y se pueden visualizar en las tablas de capítulo 5, demostrando como los resultados obtenidos al implementar la configuración paralela en el lazo de control mejoran con respecto a utilizar únicamente un control PID o MPC. Se presenta la simulación del sistema de control de las tres turbinas con el fin de visualizar cómo el sistema se comporta frente a variaciones en la entrada, como la velocidad del viento, estos comportamientos particulares de cada sistema se visualizan gráficamente y analíticamente en la sección Análisis de resultados, donde se puede concluir con facilidad que el sistema de control que responde mejor ante la entrada con perturbaciones fue el MPC en configuración paralela a 14 𝑚/𝑠, donde tanto la velocidad, como el pitch se encuentran dentro de los rangos de operación esperados. Se diseñó un controlador con ganancia cambiante específicamente para operar en configuración paralelo con el PID en la turbina 12 - 14 𝑚/𝑠, la cual es capaz de operar en los dos puntos de operación mencionados, este controlador permitirá ajustar dinámicamente la ganancia en función...