Modelización de parques eólicos conectados a redes débiles

Abstract

El aumento de penetración eólica producido a escala mundial está propiciando la conexión de una gran cantidad de parques eólicos a redes débiles. Esto supone un reto para los operadores de la red y de los propios parques eólicos, al surgir problemas de estabilidad que anteriormente no existían. A la hora de afrontar los problemas derivados de la integración en red de estos parques, resulta de gran importancia disponer de modelos precisos de la realidad. Existen en la literatura modelos completos de parques y turbinas eólicas que permiten detectar estos problemas con precisión razonable. Estos modelos, sin embargo, suelen ser complejos y computacionalmente muy costosos, por lo que se utilizan más como un instrumento de validación que de diseño. En la fase de diseño suelen emplearse modelos lineales muy sencillos que permiten simular el sistema rápidamente y, por ende, realizar grandes series de simulaciones para, por ejemplo, analizar un amplio rango de escenarios o para optimizar los parámetros de control. Estos modelos, sin embargo, suelen adolecer de una excesiva simplificación que provocan que, en muchas ocasiones, no reproduzcan con suficiente precisión la dinámica o, lo que es peor, no permitan detectar casos de inestabilidad. En este contexto, el objetivo de la tesis realizada es la obtención de modelos lineales precisos de parques eólicos y, en particular, de lazos de control de corriente. Para ello, se han abordado las siguientes líneas de trabajo: Recopilación de las principales opciones de modelización lineal de aerogeneradores y redes eléctricas; Desarrollo de una metodología de modelización lineal que sea aplicable a una gran variedad de sistemas de generación renovable; Obtención de un modelo lineal que recoja de manera precisa el comportamiento y las dinámicas más importantes de un convertidor conectado a una red débil; Modelización de parques eólicos de turbinas Full‐Converter (FC) y Doblemente Alimentadas (DFIG) conectados a una red débil.