Control inteligente para optimizar la extracción de potencia y reducir vibraciones en sistemas eólicos offshore

Abstract

En esta investigación se analiza el desempeño de una estrategia de control híbrida en la región de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT), y el efecto en la reducción de vibraciones estructurales en un aerogenerador flotante offshore (FOWT) de 5MW. En estos sistemas eólicos, diferentes fuentes de perturbación influyen en la estabilidad del aerogenerador. Frente a estos elementos que alteran el eficiente funcionamiento del aerogenerador se incluyen la naturaleza no lineal de la máquina, los vientos turbulentos y las olas que alteran la estabilidad estructural del dispositivo. El controlador en este estudio utiliza una red neuronal de base radial (RBNN) adaptable para regular el torque electromagnético, que influye sobre sobre la velocidad y la potencia extraída. Además, este torque es complementado mediante la incorporación de un control PID convencional que se enfoca en reducir el movimiento de la torre. El controlador es optimizado con el uso de un algoritmo genético. El rendimiento del controlador se valida en contraste con el controlador de torque de OpenFast, logrando una energía de salida mayor y a la vez una disminución del efecto de las vibraciones.