Título :	Sistema embebido para la búsqueda del punto máximo de potencia para aerogeneradores de pequeña escala basado en algoritmos heurísticos
Autor(es):	Cesar Oswaldo Mendoza Herbert
Palabras clave:	Aerogenerador Algoritmo Heurístico Embedded system Heuristic algorithms Sistema embebido
Área:	INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Fecha de publicación :	may-2015
Facultad:	Facultad de Ingeniería
Programa académico:	Maestría en Ciencias (Instrumentación y Control)
Resumen:	"El presente documento constituye el desarrollo e implementación de un sistema embebido para el control de velocidad de aerogeneradores de pequeña escala, encontrando el punto máximo de potencia utilizando algoritmos heurísticos. Los sistemas de generación de energía a base del flujo del aire, cuentan con diversos subsistemas que regulan, convierten y almacenan la energía eléctrica obtenida, dichos subsistemas dependen de la cantidad de flujo de aire que logra captar el diseño de las aspas de la turbina eólica. Estos diseños han logrado una mejora con respecto a la captación de volumen de aire, materiales más ligeros y formas geométricas que eliminan turbulencias, cabe destacar que aun con el avance de tecnologías, siguen estando susceptibles a efectos de frenado por altas velocidades del viento, causando pérdidas de generación de energía y daño físico al generador eólico, por ello se requiere de un sistema de control de velocidad, el cual logre calcular el punto máximo de potencia generada y evitar el sobrepaso, para obtener la mayor capacidad de generación de energía eléctrica, evitando daños por altas velocidades o ráfagas de aire que sobrepasen el umbral de frenado. El sistema de control de velocidad se basa en obtener la curva de potencia del aerogenerador, basándonos en algoritmos heurísticos, los cuales nos permiten encontrar una solución aceptable, la cual nos indica el punto máximo de potencia del modelo de turbina eólica, con esta información el sistema de frenado gradual es activado, estabilizando el sistema para evitar sobrepasar el punto de frenado por exceso de volumen de aire, utilizando un OMAP cortex A8 el cual se encuentra embebido en la placa de desarrollo BeagleBone Black, trabajando bajo un sistema operativo Linux-Embedded, se logra analizar el flujo de corriente proveniente del generador eléctrico trifásico, evitando la necesidad de modificación del sistema mecánico y sensores invasivos. El análisis de los resultados de las pruebas, demuestra un aumento de hasta un 20% de eficiencia, en comparación de turbinas eólicas de sistemas de control de velocidad." "This document presents the development and implementation of an embedded speed control for small-scale wind turbine system, using heuristic algorithms for the maximum power point tracking. The air flow based power generation systems have various subsystems that regulate, convert and store electric energy produced; these subsystems depend upon the amount of airflow captured by the blades¿ design of the wind turbine. These designs have achieved an improvement on the uptake of air volume, lighter materials and shapes that eliminate turbulence. It is noteworthy that even with the progression of technology, the blades¿ designs are still susceptible to the effects of decelerating due to high wind speeds, which cause loss of power generation and physical damage to the wind turbine. This is the reason why it requires a system of speed control capable of calculating the peak power output and avoid overshoot, to obtain the greater capacity of power generation, preventing damage from high speeds or gusts of air that exceed the threshold braking. The speed control system is based on obtaining the power curve of the wind turbine through heuristic algorithms, which allow us to find an acceptable solution to indicate the maximum power point tracking in a wind turbine model. With the information gathered by the embedded system the gradual braking is activated, in order to stabilize the system to avoid exceeding the breaking point of excess air volume. With an OMAP cortex A8, which is embedded in the BeagleBone Black platform working under Embedded Linux operating system, is possible to analyze the current flow from the three-phase electrical generator to the rectified phase. This development avoids the need of modifications within the mechanical system and the use of invasive sensors."
URI:	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/534
Aparece en:	Maestría en Ciencias (Instrumentación y Control)

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