Última actualización: 08/06/2023


Curso Académico: 2023/2024

Sistemas eólicos de generación eléctrica
(16173)
Máster Universitario en Energías Renovables en Sistemas Eléctricos (Plan: 276 - Estudio: 266)
Escuela de Ingeniería y Ciencias Básicas


Coordinador/a: RODRIGUEZ AMENEDO, JOSE LUIS

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Eléctrica

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Teoría de circuitos Máquinas eléctricas Accionamientos eléctricos Teoría de sistemas
Objetivos
Los objetivos específicos se resumen en: - Adquirir conocimientos adecuados de la tecnología de energía eólica y emplear la terminología exacta de los componentes para las aplicaciones más comunes, incluyendo eólica terrestre y marina (offshore), así como la de pequeños aerogeneradores. - Seguir la evolución tecnológica de la energía eólica y tener conocimiento prospectivo de esta evolución. - Comprender y utilizar las ecuaciones físicas fundamentales que permiten convertir la energía eólica en energía mecánica y eléctrica. - Entender y saber aplicar los principales criterios de diseño de los aerogeneradores modernos. - Describir todos los tipos de turbinas de viento y entender los principales modelos matemáticos para los tipos más relevantes, con especial énfasis en las diferentes estrategias de control. - Identificar los principales fabricantes de aerogeneradores, y analizar adecuadamente y comparar las especificaciones técnicas de sus productos. - Comprender los resultados de los paquetes de software que usan modelos de aerogeneradores para la evaluación económica o análisis de sistemas de potencia.
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
1. Introducción - Historia del desarrollo de la energía eólica - Estadísticas del desarrollo de la energía eólica - Fabricantes actuales y modelos de aerogeneradores 2- Recurso eólico y generación de potencia - Monitorización del recurso eólico - Análisis del recurso eólico - Producción anual de energía de una parque eólico 3- Aerodinámica de los sistemas eólicos - Introducción a las fuerzas de sustentación y empuje - Triangulo de velocidades y velocidad relativa - Modelos aerodinámicos en sistemas eólicos de conversion de energía eólica. - Coeficiente de eficiencia de potencia: Cp - Calculo de la potencia y par desarrollado por la pala 4- Descripción de los principales componentes y tipos de sistemas de conversión de energía eólica terretre - Clasificación de las turbinas de viento - Componentes principales - Componentes mecánicos - Componentes eléctricos - Sistemas de control - Tipos de sistemas eólicos 5- Componentes eléctricos de los sistemas de conversión de energía eólica - Transformadores de potencia - Generadores eléctricos - Electrónica de potencia - Configuraciones 6- Sistemas de control en aerogeneradores - Control de paso de pala - Control de par - Control de velocidad - Modelo de simulación de un sistema de velocidad fija - Modelo de simulación de un sistema de velocidad variable 7- Sistema de conversión de energía eólica Tipo 1 - Descripción general - Componenentes aerodinámicos y mecánicos - Componenentes eléctricos - Sistemas de control - Modelos de simulación 8- Sistema de conversión de energía eólica Tipo 2 - Descripción general - Componenentes aerodinámicos y mecánicos - Componenentes eléctricos - Sistemas de control - Modelos de simulación 9- Sistema de conversión de energía eólica Tipo 3 - Descripción general - Componenentes aerodinámicos y mecánicos - Componenentes eléctricos - Sistemas de control - Modelos de simulación 10- Sistema de conversión de energía eólica Tipo 4 - Descripción general - Componenentes aerodinámicos y mecánicos - Componenentes eléctricos - Sistemas de control - Modelos de simulación
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
El método docente consistirá en clases magistrales y el desarrollo de un proyecto elegido por el alumno en equipo ("project based learning"). Las últimas clases serán presentadas por los propios alumnos con los proyectos que desarrollarán a lo largo de toda la asignatura. Se resolverán ejercicios con el uso de software específico.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 0
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 100

Calendario de Evaluación Continua


Bibliografía básica
  • James F. Manwell, Jon G. McGowan, Anthony L. Roger. Wind Energy Explained: Theory, Design and Application, 2nd Edition. Wiley. 2009
  • John Dalsgaard Sørensen, Jens N Sørensen. Wind Energy Systems: Optimising Design and Construction for Safe and Reliable Operation. Elsevier. 2010
  • José Luis Rodriguez Amenedo, Juan Carlos Burgos, Santiago Arnalte. Sistemas Eólicos de Producción de Energía Eléctrica. Rueda. 2003
  • Mohamed A. El-Sharkawi. Wind Energy: An Introduction. CRC Press. 2015
  • Olimpo Anaya-Lara, Nick Jenkins, Janaka Ekanayake, Phill Cartwright, Michael Hughes. Wind Energy Generation: Modelling and Control. Wiley. 2009
  • Thomas Ackermann (Editor). Wind Power in Power Systems, 2nd Edition. Wiley. 2012
Bibliografía complementaria
  • Bin Wu, Yongqiang Lang, Navid Zargari, Samir Kouro. Power Conversion and Control of Wind Energy Systems. Wiley. 2011
  • Gonzalo Abad, Jesus Lopez, Miguel Rodriguez, Luis Marroyo, Grzegorz Iwanski. Doubly Fed Induction Machine: Modeling and Control for Wind Energy Generation. Wiley-IEEE Press. 2011
  • Olimpo Anaya-Lara, David Campos-Gaona, Edgar Moreno-Goytia, Grain Adam. Offshore Wind Energy Generation: Control, Protection, and Integration to Electrical Systems. Wiley. 2014
  • R Clark . Small Wind, 1st Edition Planning and Building Successful Installation. Elsevier. 2013
  • Tony Burton, Nick Jenkins, David Sharpe, Ervin Bossanyi. Wind Energy Handbook, 2nd Edition. Wiley. 2011

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.