Estudio comparativo de los efectos en la estabilidad de pequeña señal y estabilidad transitoria de generadores eólicos de velocidad variable y velocidad constante

Abstract

En los últimos años el problema del calentamiento global, la contaminación y el impacto ecológico del hombre se han vuelto importantes preocupaciones para los gobiernos de todo el mundo. Esta preocupación ha desencadenado una serie de políticas que apuntan a un futuro energéticamente sostenible, razón por la cual han surgido múltiples alternativas energéticas que buscan cumplir con este fin. La alternativa eólica es una de las más prometedoras y desarrolladas, por tanto está teniendo gran difusión y se espera que continúe esa tendencia. Así es que con el incremento de la penetración eólica en los sistemas de potencia, y debido al factor imprevisible del recurso del viento, la estabilidad de dichos sistemas se ha convertido en un tema de estudio importante. El desarrollo de la generación eólica ha desembocado en dos ramas tecnológicas principales: Turbinas de velocidad constante y de velocidad variable. Este trabajo propone un estudio comparativo del impacto de ambos tipos de tecnologías haciendo uso de una revisión bibliográfica y de simulaciones. Se presentan en el marco teórico los conceptos fundamentales de los tipos de turbinas eólicas a ser estudiadas, así como lo propio con la teoría de estabilidad, la bifurcación de hopf y la descripción del software utilizado en las simulaciones. En las simulaciones se utiliza el sistema IEEE de 14 barras con algunas modificaciones, simulándose con estos sistemas variaciones de carga progresivas para estudiar la estabilidad de pequeña señal, y contingencias severas para estudiar la estabilidad transitoria. Los resultados de ambas se muestran, se comparan y se toman conclusiones en cuanto a las diferencias encontradas entre ambas turbinas. Dichos resultados exhiben un desempeño considerablemente superior por parte de los generadores de velocidad variable (DFIG) respecto a los de velocidad constante (SCIG).