Estudi dinàmic d'aerogeneradors connectats a una xarxa dèbil

Abstract

El pla de l’energia de Catalunya 2006–2015 té com a principal objectiu aconseguir la implantació de 3.500 MW d’energia eòlica en l’horitzó 2015. Aquest increment tant important farà que el sistema elèctric augmenti la dependència de l’energia eòlica. Una xarxa elèctrica que disposa de molts petits generadors distribuïts esdevé susceptible a transitoris de freqüència i tensió causats per faltes que introdueixen pertorbacions a la xarxa. Aquestes poden provocar la desconnexió dels generadors i, a la vegada, crear més inestabilitats a la xarxa ja debilitada per la falta. En aquest projecte s’analitza l’impacte de les pertorbacions de la xarxa elèctrica sobre els parcs eòlics mitjançant simulacions dinàmiques. S’enfoca la problemàtica estudiant l’efecte dels sots de tensió sobre els aerogeneradors, degut a un esborrany de procediment d’operació, que proposa Red Eléctrica, per tal de normalitzar el comportament dels parcs eòlics en front a sots de tensió. Les característiques dels aerogeneradors influeixen tant en el comportament d’aquests en front a pertorbacions de la xarxa elèctrica com en l’impacte dels parcs eòlics sobre el sistema elèctric de potència. Per això, es fa un anàlisis de les tecnologies d’aerogeneradors que existeixen al mercat. Un altre punt és estudiar l’estabilitat de la xarxa elèctrica i, concretament, el comportament dels generadors d’un sistema elèctric de potència quan es veuen afectats per una pertorbació, per tal de determinar els factors que influeixen a l’estabilitat transitòria d’aquests generadors. Posteriorment s’analitza l’eina utilitzada per realitzar les simulacions dinàmiques, el programa informàtic PSS/E (Power System Simulation for Engineering), versió 29. En aquest apartat es descriu el procés per obtenir les simulacions i s’estudien els algorismes que utilitza el programa. També s’estudien les condicions que han de complir els parcs eòlics per poder-se connectar a la xarxa elèctrica i es compara la normativa espanyola amb altres normatives europees. Posteriorment s’analitza l’esborrany de procediment d’operació de Red Eléctrica. Per últim, s’exposa un exemple d’aplicació on s’introdueix el model d’un parc eòlic amb tecnologia de generadors d’inducció doblement alimentats en una xarxa dèbil, per tal d’analitzar la seva resposta dinàmica en front a sots de tensió, i comprovar que el model d’aerogenerador utilitzat compleix els requeriments establerts.