🎯 Cambios de Potencia Activa y Reactiva deseadas

Objetivo: Explorar la capacidad diferencial del DFIG para controlar independientemente la potencia activa y reactiva entregada a la Red, y observar cómo afectan estos cambios a las señales del generador y del B2B.

Qué observar: Al cambiar la Potencia Activa: evolución del Pitch y del punto en "Potencia vs RPMs". Al cambiar la Potencia Reactiva: cambios en tensión y corriente del rotor (módulo y ángulo) sin cambio en el Pitch.

💡 La Potencia Reactiva no cambia el Pitch. ¿Por qué? ¿Qué parámetro cambia en su lugar?

❓ Preguntas guía

  1. Al reducir la Potencia Activa Deseada de 1500 kW a 800 kW, ¿por qué se produce un pequeño aumento de las RPMs antes de estabilizarse?
  2. Al cambiar la Potencia Reactiva a +400 kW, ¿qué variables del B2B cambian y cuáles no? ¿Por qué no cambia el Pitch?
  3. ¿Cuál es la diferencia entre el caso de Reactiva positiva (+400 kW) y negativa (-400 kW) en la corriente y tensión del rotor?

Cambios de Potencia Activa y Reactiva deseadas

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Una de las características diferenciales importantes de los DFIG es su capacidad para fijar la potencia activa generada (siempre inferior a la Potencia Nominal) y , sobre todo, poder fijar la potencia reactiva entregada a o consumida de la Red. Esta última capacidad es diferencial incluso con respecto a otras fuentes de energía eléctrica y es uno de los beneficios de utilizar los convertidores Back-to-Back.

La capacidad de controlar la potencia reactiva es muy valorada debido a su gran contribución para garantizar la estabilidad del sistema eléctrico, por lo que tiene un precio significativo. 

El simulador incluye dos controles lineales en el Terminal de Control (ver Terminal de Control ). La potencia activa puede ser regulada (en este simulador) entre 150 Kw y 1.500 Kw. 


Cambio de la Potencia activa deseada

En el siguiente gráfico se presenta la evolución de las señales del aerogenerador cuando se realiza un cambio, relativamente brusco, de la potencia activa deseada desde la Nominal (1.500 KW) hasta unos 800 KW, con un viento superior al Nominal. Se puede ver que cambia el punto de operación del aerogenerador cambiando el Pitch, para reducir la potencia mecánica obtenida del viento.

Texto disponible con la licencia. Available only with license

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En el panel "Potencia + Pitch vs Viento" se puede ver que el Pitch final es mucho mayor que el esperable para el viento existente cuando no hay limitación de la potencia activa.

Cambio en la Potencia Reactiva Deseada

En este experimento, ponemos un viento superior al nominal  (p.e. 13 m/s) y quitamos la limitación de Potencia Activa Deseada (es decir, ponemos el control correspondiente en 1500 KW), observamos en el valor del Pitch (p.e. en el sinóptico "Control Terminal") y presentamos el sinóptico "Generador de inducción ...". Obtendremos lo siguiente: Pitch = 1,5 º y los valores de las señales del Generador y Back-to-Back como se muestra en el siguiente gráfico.

NOTA: para cambiar el formato de presentación de las variables haga lo siguiente:
1 - Pulse la etiqueta de cada indicador:cambiará a formato Modulo / Angulo.
2 - Pulse el valor del angulo: cambiará de Radianes a grados (D).


Caso de reactiva a +400KW

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  • El Pitch no cambia:
    Razón: el Pitch controla la potencia mecánica extraída del viento, que no debe cambiar porque no ha cambiado la potencia activa que se envía a la Red.
  • Cambian:

    • Caso de reactiva a -400KW

    Si cambiamos la Potencia Reactiva Deseada a (p.e.) -400 KW , las variables del DFIG pasan a ser las siguientes:

    Cambian: