Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

Jatorrizko energia-iturriaren izaera estokastikoa dela eta ---haizea, eguzki-irradiazioa--- energia berriztagarria sortzeko sistemen funtzionamendu egokia ezinezkoa litzateke kontrol automatikoaren ekarpenik gabe.

Kontrol-ingeniaritzari dagokionez, bi dira, salbuespenik gabe, energia berriztagarria sortzeko sistema guztiak lotzen dituzten erronka nagusiak: sortutako energia optimizatzea ---“optimizazio” hitza “maximizazioa” bezala ulertuta----, eta banatze eta garraio sare elektrikoan egoki integratzea. Hala ere, badira beste helburu garrantzitsu batzuk ere, energia-iturri jakin bakoitzari dagozkionak: turbina eolikoen transmisio-sistemek jasaten duten estres mekanikoa eta nekea minimizatzea, esate baterako.

Oro har, aipaturiko kontrol erronka horiek banan-banan aztertzen dira, kontrol-teknika klasikoak erabiliz, hala nola PI(D) erreguladoreen kate konfigurazioak aplikatuz. Hala ere, interesgarria litzateke sistema hauen errendimendua hobetu asmoz, aipatutako kontrol-erronkak bere osotasunean (banaketarik gabe) aztertzea, baita kontrol-metodo aurreratuagoak erabiltzea ere.

Horregatik guztiagatik, geroz eta ugariagoak diren energia berriztagarria bihurtzeko sistemetan sakontzeko beharra ezinbestekoa da, ez bakarrik kontrolaren teoria klasikoaren ikuspegitik, baita kontrol aldaera aurreragoetan oinarrituz ere.

Irakasgaia ikastean lortuko diren emaitzak

- Automatizazioaren eta kontrolaren arloetan prestakuntza aurreratua eta diziplina anitzekoa lortzea

- Sistemak eta prozesuak modelatzeari aurre egitea

- Kontrol-egiturak ezagutu eta sistemei eta prozesuei aplikatzea

Ohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Ebaluazioa idatzizko proba batean oinarrituko da, bi zatitan bereizita:

- Klase teorikoetan landutako galderak edota ariketak.

- Laborategiko praktiketan landutakoari buruzko galderak.



Irakasgaia gainditzeko bi zatiak gainditu behar dira, zati bakoitzari dagokion puntuen erdia lortuz.



Idatzizko probaren bi zatietako bat gainditzen bada soilik, gainditzen den zatian lortutako kalifikazioa ezohiko deialdirako gordeko da. Kasu horretan, irakasgaiaren kalifikazioa 4 izango da, gehienez.



DEIALDIARI UKO EGITEA

Proba idatzira ez aurkezteak ebaluazio deialdiari uko egitea ekarriko du eta “Ez Aurkeztu” gisa agertuko da.

Ezohiko deialdia: orientazioak eta uko egitea

Ebaluazioa idatzizko proba batean oinarrituko da, bi zatitan bereizita:

- Klase teorikoetan landutako galderak edota ariketak.

- Laborategiko praktiketan landutakoari buruzko galderak.



Irakasgaia gainditzeko bi zatiak gainditu behar dira, zati bakoitzari dagokion puntuen erdia lortuz.



Idatzizko probaren bi zatietako bat gainditzen bada soilik, irakasgaiaren kalifikazioa 4 izango da, gehienez.



DEIALDIARI UKO EGITEA

Proba idatzira ez aurkezteak ebaluazio deialdiari uko egitea ekarriko du eta “Ez Aurkeztu” gisa agertuko da.

Irakasgai-zerrenda

GAI ZERRENDA TEORIKOA



1. gaia: Orokortasunak

Sorgailu eoliko baten osagai nagusiak. Potentzia kurba optimoa. Abiadura finkoko sorkuntza-sistemen gabeziak. Abiadura aldakorreko aerosorgailu sistemak.



2. gaia: DFIG-aren eredu dinamikoa

Eredu mekanikoa eta eredu elektriko trifasikoa. "Quadrature-Phase Slip-Ring" (QPSR) eredu elektrikoa. QPSR eredua egoera-ekuazioetan adierazita, eredua simulatu ahal izateko. Eredu bera erreferentzia-sistema sinkrono bakar batean adieraztea.



3. gaia: Errotorearen aldeko bihurgailuaren (RSC) VC-ren eskema klasikoaren diseinua

Korrontearen barne-kontrol begiztak: "feedforward" gaiak. PI kontrolagailuen diseinua eta doikuntza. Digitalizazioa. Tentsio-mugatzailea. Potentziaren kanpo-kontrol begiztak: PI kontrolagailuen diseinua eta doikuntza. Digitalizazioa. Korronte-mugatzailea. Potentzia aktibo eta erreaktiboaren kontsignen finkatzea eta dagozkien mugatzaileak.



4. gaia: Sarrera egitura aldakorreko kontrol-sistemen inguruan

"Sliding-mode" kontzeptua. Sistemaren orden erlatiboa eta "Sliding-Mode Kontrola (SMC)"-ren ordena. SMC kontrolatzaileak diseinatzeko kontuan hartu beharreko irizpideak. 1-SMC kontrolagailuen diseinua, GSC-aren eta sare elektrikoaren arteko potentzia-trukerako. DC busaren tentsioaren kontrola "Feedback Linearization (FL)" teknikaren bidez.



GAI ZERRENDA PRAKTIKOA



1. praktika: Sarrera "S-Functions"-en inguruan.

Lehen urratsak DFIG ereduaren simulazioan eta kontrolagailuen programazioan S-Function-ak erabiliz.



2. praktika: RSC bihurgailuari dagokion VC kontrol klasikoaren inplementazioa S-Function-en bidez.

Korrontearen barne-kontrol begiztak. Potentzien kanpo-kontrol begiztak.



3. praktika: GSC-ari dagokion kontrol aurreratuaren (1-SMC + FL) inplementazioa, S-Function-en bitartez.

Bibliografia

Oinarrizko bibliografia

P. Vas, Sensorless Vector and Direct Torque Control. New York: Oxford Univ. Press, 1998.



A. Tapia, G. Tapia, J. X. Ostolaza, and J.R. Sáenz, "Modeling and control of a wind turbine driven doubly fed induction generator," IEEE Trans. Energy Convers., vol. 12, no. 2, pp. 194,204, 2003.



S. Li, T. A. Haskew, and L. Xu, "Conventional and novel control designs for direct driven PMSG wind turbines," Electric Power Syst. Res., vol. 80, no. 3, pp. 328,338, 2010.



A. Susperregui, G. Tapia, I. Zubia, and J. X. Ostolaza, "Sliding-Mode Control of Doubly-Fed Generator for Optimum Power Curve Tracking," Electron. Lett., vol. 46, no. 2, pp. 126,127, 2010.



A. Susperregui, M. I. Martinez, I. Zubia, and G. Tapia, "Design and Tuning of Fixed-Switching-Frequency Second-Order Sliding-Mode Controller for Doubly-Fed Generator Power Control," IET Electr. Power Appl., vol. 6, no. 9, pp. 696,706, 2012.

Gehiago sakontzeko bibliografia

V. Utkin, J. Guldner, and J. Shi, Siliding Mode Control in Electromechanical Systems. London, UK: Francis & Taylor, 1999.







A. Levant, "Sliding Order and Sliding Accuracy in Sliding Mode Control," Int. J. Control, vol. 58, no. 6, pp. 1247,1263, 1993.







M. Rashed, K. B. Goh, M. W. Dunnigan, P. F. A. MacConell, A. F. Stronach, and B. W. Williams, "Sensorless Second- Order Sliding-Mode Speed Control of a Voltage-Fed Induction-Motor Drive Using Nonlinear State Feedback," IEE Proc. Electr. Power Appl., vol. 152, no. 5, pp. 1127,1136, 2005.







A. Susperregui, Diseño y Desarrollo de Estrategias de Control Orientadas a Sistemas de Estructura Variable para su Aplicación en Generadores Asíncronos Doblemente Alimentados. Doktorego-tesia, UPV/EHU, 2013.







M. Chinchilla, S. Arnaltes, and J. Burgos, "Control of permanent-magnet generators applied to variable-speed windenergy systems connected to the grid," IEEE Trans. Energy Convers., vol. 21, no. 1, pp. 130,135, 2006.

Aldizkariak

IEEE Transactions on Energy Conversion



IEEE Transactions on Industrial Electronics



IET Renewable Power Generation



IET Electric Power Applications



IEEE Transactions on Power Electronics



IEEE Transactions on Power Systems



Electric Power Systems Research



Energy Conversion and Management



Wind Energy

Estekak

eGela plataforman ipiniko den laguntza materiala.



http://www.intechopen.com. Sarrera libreko argitalpen zientifikoak.



http://ieeexplore.ieee.org. IEEEren liburutegi digitala.



http://digital-library.theiet.org. IETen liburutegi digitala.



http://www.sciencedirect.com. Elsevierreko liburutegi digitala.



http://link.springer.com. Springerren liburutegi digitala.