Generador doblemente alimentado
Principio de funcionamiento de un generador de inducción doblemente alimentado
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El sistema de generador de inducción doblemente alimentado (DFIG) es un sistema popular en el que la interfaz electrónica de potencia controla las corrientes del rotor para conseguir la velocidad variable necesaria para captar la máxima energía con vientos variables. Dado que la electrónica de potencia sólo procesa la potencia del rotor, normalmente menos del 25% de la potencia total de salida, el DFIG ofrece las ventajas del control de velocidad con un coste y unas pérdidas de potencia reducidos. Este modelo de demostración PLECS muestra un sistema de aerogenerador conectado a la red que utiliza todos los dominios de modelado físico de PLECS. El modelo del sistema incluye un modelo mecánico de las palas, el buje y el eje, un convertidor back-to-back que incluye cálculos de pérdidas térmicas, un modelo magnético del transformador trifásico, y la línea de transmisión y la red.
El circuito de potencia eléctrica está formado por un DFIG, cuyo estator está conectado directamente a la red a través de un transformador, mientras que el devanado del rotor está conectado mediante anillos colectores a un convertidor back-to-back. El lado de la red del convertidor está conectado al devanado terciario del transformador, que alimenta la energía generada a la red de media tensión de 10 kV a través de un cable de 20 km de longitud. La línea de transmisión se modela con una componente de línea de parámetros distribuidos.
Principio de funcionamiento de un generador de inducción doblemente alimentado ppt
ResumenLa energía eólica supera a otros tipos de energías renovables por su infinito potencial aprovechable. La integración de la energía eólica en las redes eléctricas plantea retos únicos debido a su naturaleza estocástica, que provoca una generación de energía muy errática. Afecta a la calidad de la energía y a la planificación de los sistemas eléctricos. En este artículo se describen los aspectos técnicos de la integración de la energía eólica en la red eléctrica y se analiza la interacción del generador de inducción doblemente alimentado (DFIG) con la calidad de la energía desde la perspectiva de la red eléctrica. La prevalencia de los DFIG en grandes cantidades hace necesario este artículo. Se ofrece una visión general de las diferentes estrategias de control para la mejora de la calidad de la energía de los DFIG, la aplicación de esquemas de almacenamiento de energía (ESS) y técnicas de previsión de la energía eólica, sus requisitos y ventajas para facilitar una mayor penetración de los DFIG en la red eléctrica. La integración robusta y la mayor penetración de la energía eólica en la futura red eléctrica requieren equilibrar la mejora de la calidad de la energía, la tecnología de almacenamiento de energía y la técnica de previsión de la energía eólica del sistema de energía eólica.
Qué es el generador dfig
El sistema generador de inducción de doble alimentación (DFIG) es un sistema muy popular en el que la interfaz electrónica de potencia controla las corrientes del rotor para conseguir la velocidad variable necesaria para captar la máxima energía con vientos variables. Dado que la electrónica de potencia sólo procesa la potencia del rotor, normalmente menos del 25% de la potencia total de salida, el DFIG ofrece las ventajas del control de velocidad con un coste y unas pérdidas de potencia reducidos. Este modelo de demostración PLECS muestra un sistema de aerogenerador conectado a la red que utiliza todos los dominios de modelado físico de PLECS. El modelo del sistema incluye un modelo mecánico de las palas, el buje y el eje, un convertidor back-to-back que incluye cálculos de pérdidas térmicas, un modelo magnético del transformador trifásico, y la línea de transmisión y la red.
El circuito de potencia eléctrica está formado por un DFIG, cuyo estator está conectado directamente a la red a través de un transformador, mientras que el devanado del rotor está conectado mediante anillos colectores a un convertidor back-to-back. El lado de la red del convertidor está conectado al devanado terciario del transformador, que alimenta la energía generada a la red de media tensión de 10 kV a través de un cable de 20 km de longitud. La línea de transmisión se modela con una componente de línea de parámetros distribuidos.
Sistemas de generadores de inducción doblemente alimentados para turbinas eólicas
Las máquinas eléctricas de doble alimentación, también denominadas generadores de anillos colectores, son motores eléctricos o generadores eléctricos en los que tanto los devanados del imán de campo como los del inducido están conectados por separado a equipos externos a la máquina.
Los generadores eléctricos de doble alimentación son similares a los generadores eléctricos de CA, pero tienen características adicionales que les permiten funcionar a velocidades ligeramente superiores o inferiores a su velocidad síncrona natural. Esto es útil para las grandes turbinas eólicas de velocidad variable, porque la velocidad del viento puede cambiar repentinamente. Cuando una ráfaga de viento golpea un aerogenerador, las palas intentan acelerar, pero un generador síncrono está bloqueado a la velocidad de la red eléctrica y no puede acelerar. Así que se desarrollan grandes fuerzas en el buje, la caja de engranajes y el generador a medida que la red eléctrica empuja hacia atrás. Esto provoca desgaste y daños en el mecanismo. Si se permite que la turbina acelere inmediatamente cuando la golpea una ráfaga de viento, las tensiones son menores y la energía de la ráfaga se sigue convirtiendo en electricidad útil.
Una forma de variar la velocidad de la turbina eólica es aceptar cualquier frecuencia que produzca el generador, convertirla en CC y, a continuación, convertirla en CA a la frecuencia de salida deseada mediante un inversor. Esto es habitual en los aerogeneradores de pequeñas viviendas y granjas. Pero los inversores necesarios para los aerogeneradores de megavatios son grandes y caros.