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Questions and Answers
¿Cuál es la relación entre la velocidad del viento y la potencia extraíble del viento?
¿Cuál es la relación entre la velocidad del viento y la potencia extraíble del viento?
- La potencia extraíble depende de la velocidad del viento al cuadrado.
- La potencia extraíble es proporcional a la velocidad del viento al cubo. (correct)
- La potencia extraíble disminuye al aumentar la velocidad del viento.
- La potencia extraíble se mantiene constante independientemente de la velocidad del viento.
¿Qué deben considerar los diseñadores de aerogeneradores respecto a la velocidad nominal del viento?
¿Qué deben considerar los diseñadores de aerogeneradores respecto a la velocidad nominal del viento?
- Seleccionar la velocidad a la que la máquina alcanza su potencia nominal para minimizar el coste de energía. (correct)
- Mantener la velocidad nominal siempre baja para minimizar pérdidas.
- Elevar la velocidad nominal para maximizar la potencia extraída continuamente.
- Despreciar la velocidad del viento ya que tiene poco impacto en el diseño.
¿Por qué las altas velocidades del viento tienen poco valor energéticamente para el aerogenerador?
¿Por qué las altas velocidades del viento tienen poco valor energéticamente para el aerogenerador?
- Porque son difíciles de medir con precisión.
- Porque las altas velocidades ocurren de forma continua.
- Porque las altas velocidades solo se dan durante cortos periodos de tiempo. (correct)
- Porque no se pueden aprovechar eficientemente para generar energía.
¿Qué estrategia se debe aplicar en el control de la potencia captada por el aerogenerador?
¿Qué estrategia se debe aplicar en el control de la potencia captada por el aerogenerador?
¿Cuál es una de las principales preocupaciones al diseñar un aerogenerador en relación con la energía eólica?
¿Cuál es una de las principales preocupaciones al diseñar un aerogenerador en relación con la energía eólica?
¿Cuál es el propósito de girar la pala hacia el viento cuando se superan las velocidades nominales?
¿Cuál es el propósito de girar la pala hacia el viento cuando se superan las velocidades nominales?
¿Cuál de las siguientes opciones es una ventaja del control del pitch?
¿Cuál de las siguientes opciones es una ventaja del control del pitch?
¿Qué sucede si un aerogenerador trabaja a una potencia mayor a la nominal?
¿Qué sucede si un aerogenerador trabaja a una potencia mayor a la nominal?
¿Qué técnica se utiliza para limitar las solicitaciones al control del pitch durante ráfagas?
¿Qué técnica se utiliza para limitar las solicitaciones al control del pitch durante ráfagas?
¿Cuál es la principal desventaja del control de pitch?
¿Cuál es la principal desventaja del control de pitch?
¿Cómo regulan las turbinas su potencia por encima de la velocidad nominal de viento?
¿Cómo regulan las turbinas su potencia por encima de la velocidad nominal de viento?
Entre las opciones para implementar el control de pitch, ¿cuál se considera más rápida?
Entre las opciones para implementar el control de pitch, ¿cuál se considera más rápida?
¿Qué significa 'paso variable' en un aerogenerador?
¿Qué significa 'paso variable' en un aerogenerador?
En las condiciones aerodinámicas de un aerogenerador de paso variable, ¿qué ocurre cuando se trabaja a potencia menor a la nominal?
En las condiciones aerodinámicas de un aerogenerador de paso variable, ¿qué ocurre cuando se trabaja a potencia menor a la nominal?
¿Qué sucede a la potencia captada cuando el ángulo de ataque se reduce por debajo del óptimo?
¿Qué sucede a la potencia captada cuando el ángulo de ataque se reduce por debajo del óptimo?
¿Cuál es la función principal del control de pitch en un aerogenerador?
¿Cuál es la función principal del control de pitch en un aerogenerador?
¿Cuál de estas afirmaciones sobre la posición "bandera" en el control de pitch es cierta?
¿Cuál de estas afirmaciones sobre la posición "bandera" en el control de pitch es cierta?
¿Qué se entiende por velocidad variable en relación a un aerogenerador?
¿Qué se entiende por velocidad variable en relación a un aerogenerador?
¿Qué efecto tiene el control de pitch en el par de arranque del sistema?
¿Qué efecto tiene el control de pitch en el par de arranque del sistema?
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre los aerogeneradores de paso variable?
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre los aerogeneradores de paso variable?
¿Cuál es el ángulo de paso óptimo que se busca mantener en las palas de un aerogenerador?
¿Cuál es el ángulo de paso óptimo que se busca mantener en las palas de un aerogenerador?
¿Cuál de las siguientes descripciones se aplica al esquema de control mencionado?
¿Cuál de las siguientes descripciones se aplica al esquema de control mencionado?
¿Qué función tiene la curva cúbica óptima en el control mencionado?
¿Qué función tiene la curva cúbica óptima en el control mencionado?
¿Cuál de las siguientes variables está relacionada con el generador en el esquema?
¿Cuál de las siguientes variables está relacionada con el generador en el esquema?
En el contexto del esquema, ¿qué representa la variable 'W'?
En el contexto del esquema, ¿qué representa la variable 'W'?
¿Cuál es el propósito del 'pitch' en el esquema de control?
¿Cuál es el propósito del 'pitch' en el esquema de control?
¿Qué representa la curva cúbica en la regulación de la velocidad para la extracción de potencia?
¿Qué representa la curva cúbica en la regulación de la velocidad para la extracción de potencia?
¿Cuál es una de las principales desventajas de la técnica de regulación de velocidad mencionada?
¿Cuál es una de las principales desventajas de la técnica de regulación de velocidad mencionada?
¿Qué se debe hacer para las velocidades de viento inferiores a la nominal?
¿Qué se debe hacer para las velocidades de viento inferiores a la nominal?
¿Qué ocurre cuando la velocidad de viento es superior a la nominal?
¿Qué ocurre cuando la velocidad de viento es superior a la nominal?
¿Cuál es la expresión adecuada para calcular la potencia máxima extraída de un aerogenerador?
¿Cuál es la expresión adecuada para calcular la potencia máxima extraída de un aerogenerador?
¿Qué variable se mide para regular la velocidad del generador eléctrico?
¿Qué variable se mide para regular la velocidad del generador eléctrico?
¿Qué significa 'λopt' en el contexto de la regulación de la velocidad del viento?
¿Qué significa 'λopt' en el contexto de la regulación de la velocidad del viento?
¿Cuál es la principal función de la coordinación entre el control del generador y el de pitch?
¿Cuál es la principal función de la coordinación entre el control del generador y el de pitch?
Study Notes
Estrategias de Regulación en Aerogeneradores
- La potencia extraíble del viento depende de su velocidad al cubo.
- El diseño del aerogenerador debe minimizar el coste de energía (COE)
- Los aerogeneradores con paso variable regulan la potencia girando las palas sobre su eje, variando el ángulo de paso.
- Todos los grandes aerogeneradores comerciales son de paso variable.
- El "pitch control" se refiere al control del ángulo de paso de las palas.
- Para velocidades de viento superiores a la nominal, el aerogenerador gira a una velocidad constante e igual a la velocidad máxima, mientras que varía el ángulo de paso para limitar la potencia.
- El ángulo de ataque óptimo (βopt) se alcanza con el ángulo de paso de diseño, que normalmente es cero.
- A velocidades de viento mayores a la nominal, se gira la pala hacia el viento (β > βopt) para reducir el ángulo de ataque y la potencia captada de forma controlada.
- El control de pitch se utiliza junto a la velocidad variable para limitar las solicitaciones durante las ráfagas de viento.
- El control de pitch aumenta la eficiencia y el par de arranque, disminuye las cargas con velocidades de viento altas y permite el freno aerodinámico de emergencia.
- Los principales inconvenientes del control de pitch son el coste y la fiabilidad.
- El control de pitch se puede implementar mediante sistemas hidráulicos o eléctricos, siendo los eléctricos más rápidos y útiles para atenuar las cargas cíclicas.
- La curva de potencia máxima se utiliza para regular la velocidad del aerogenerador.
- La técnica de la curva de potencia máxima consiste en medir la velocidad de giro, introducir este valor en la curva cúbica y obtener la potencia de referencia a extraer.
- La ventaja de la técnica es su sencillez, mientras que su inconveniente es la necesidad de conocer la curva de antemano.
Control Coordinado del Generador y el Pitch
- El control del generador y el pitch deben coordinarse para velocidades inferiores y superiores a la nominal.
- Para velocidades inferiores a la nominal (carga parcial), el pitch se mantiene en su posición óptima de diseño (βopt) y se varía la velocidad para obtener el ángulo de ataque óptimo.
- Para velocidades superiores a la nominal (plena carga), se varía el pitch para limitar la potencia extraída y la velocidad de giro a sus valores nominales.
- El esquema de control habitualmente utilizado es el "feedback" entre el generador, el convertidor, el actuador de pitch (pitch) y la velocidad del viento, buscando la potencia de referencia (Pref) óptima.
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Description
Explora los conceptos clave sobre la regulación de potencia en aerogeneradores, incluyendo el control de paso y su impacto en la eficiencia. Aprende cómo las variaciones en el ángulo de paso y la velocidad del viento afectan la producción de energía. Este cuestionario es esencial para entender el diseño y funcionamiento de aerogeneradores de paso variable.
