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Title: Optimización multiobjetivo de parques eólicos marinos: distribución de las turbinas y topología de la red eléctrica.
metadata.dc.creator: Ángel Francisco Negrete Romero
Keywords: Ingeniería y Tecnología
Ciencias de la Tierra y del Espacio
Tecnología energética
metadata.dc.date: 2023
metadata.dc.degree.department: Facultad de Química
metadata.dc.degree.name: Maestría en Ciencias de la Energía
Description: El diseño de un parque requiere medición de recurso eólico, posición especifica de las turbinas, distancia entre las mismas y la estimación de la energía generada. Una mala evaluación de estas variables podría llevar a la instalación a sufrir daños no previstos o pérdidas de energía no cuantificadas, con la posibilidad de escalar a una inviabilidad técnico-económica. Tradicionalmente, la decisión sobre la posición y distancia de las turbinas es delegada a la experiencia del equipo desarrollador y software enfocado a cuantificar la producción de energía. En este trabajo se presenta la optimización del diseño de un parque eólico marino teniendo en cuenta las pérdidas debidas al efecto estela y las perdidas en los conductores internos del parque. El objetivo fue maximizar la energía anual producida considerando el modelo de efecto estela propuesto por NREL (simplificación del modelo Gaussiano de Bastankhah) y un modelo de topología de red. El problema se resolvió mediante un nuevo enfoque utilizando un modelo de empaquetamiento de círculos iguales en un cuadrado, esto permitió que el modelo se resolviera en el dominio continuo sin restricción de posición de las turbinas lo que tuvo resultados favorables para el uso de la superficie y el tiempo de cálculo. Se propone un modelo mixto-entero no lineal para un análisis multiobjetivo que permita medir las pérdidas de producción de energía y de la red eléctrica interna de un parque eólico, variando la selección de la posición de las turbinas y distancia entre ellas, teniendo en cuenta los efectos que esto tiene sobre la producción de energía. El modelo fue codificado y resuelto con GAMS/DICOPT. La reducción de área lograda con el modelo fue de un 43 % con apenas una disminución en la producción de energía del 0.42 %. El resultado global es una herramienta de análisis que coadyuva a los desarrolladores a determinar la ubicación de las turbinas, permitiendo evaluar diferentes escenarios de diseño.
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/4352
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