Modelo OWC para estudios de interconexión a la red eléctrica
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2008
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Abstract
Actualmente en diversos países existe gran interés en aprovechar el recurso energético de Olas del mar. En este ámbito, hasta hoy se han creado muchas patentes y el sector privado comienza a tomar mayor participación. Una de las tecnologías que se ha desarrollado es el Oscillating Water Column (OWC), la que se ha utilizado en prototipos en diferentes partes del mundo desde hace más de 30 años. En este trabajo se modela el OWC en el dominio del tiempo integrando toda la cadena de conversión de energía tanto en sus componentes mecánicas y eléctricas. El objetivo es poder evaluar el funcionamiento de este tipo de tecnología cuando se interconecta a la red eléctrica, considerando la variabilidad de los parámetros principales de Olas.
El modelo presentado utiliza estudios desarrollados por numerosos autores a lo largo de 30 años de investigación en esta materia y en él se integran todos los participantes de la cadena de conversión de energía tales como: la fuente primaria de energía (las Olas), el dispositivo que convierte la energía primaria en energía mecánica (estructura OWC), la máquina que convierte la energía mecánica en eléctrica (Máquina eléctrica) y la red eléctrica que permite el transporte de esta energía a su consumo. Además, se propone una metodología que permite evaluar la factibilidad técnica a nivel de ingeniería básica de la interconexión de este tipo de tecnología en una red eléctrica. Los resultados obtenidos demuestran que al conectar estos dispositivos a redes eléctricamente débiles (baja potencia de cortocircuito) se ve afectada la regulación de voltaje pudiendo llegar a valores no permitidos por la normativa vigente. Debido a lo anterior, se implementó en el controlador del inversor de la máquina eléctrica una regla xiv de control que además de regular la velocidad de la máquina para absorber el máximo de potencia disponible, limita la potencia generada para no afectar negativamente al sistema. Este límite dependerá de la demanda actual de la red y del lugar de interconexión del generador.
El modelo presentado utiliza estudios desarrollados por numerosos autores a lo largo de 30 años de investigación en esta materia y en él se integran todos los participantes de la cadena de conversión de energía tales como: la fuente primaria de energía (las Olas), el dispositivo que convierte la energía primaria en energía mecánica (estructura OWC), la máquina que convierte la energía mecánica en eléctrica (Máquina eléctrica) y la red eléctrica que permite el transporte de esta energía a su consumo. Además, se propone una metodología que permite evaluar la factibilidad técnica a nivel de ingeniería básica de la interconexión de este tipo de tecnología en una red eléctrica. Los resultados obtenidos demuestran que al conectar estos dispositivos a redes eléctricamente débiles (baja potencia de cortocircuito) se ve afectada la regulación de voltaje pudiendo llegar a valores no permitidos por la normativa vigente. Debido a lo anterior, se implementó en el controlador del inversor de la máquina eléctrica una regla xiv de control que además de regular la velocidad de la máquina para absorber el máximo de potencia disponible, limita la potencia generada para no afectar negativamente al sistema. Este límite dependerá de la demanda actual de la red y del lugar de interconexión del generador.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2008