Una tesis doctoral realizada por un investigador de la Universidad de Vigo analiza el comportamiento de dos aerogeneradores eólicos de velocidad fija ante las reducciones temporales de tensión en la red eléctrica.
Los aerogeneradores más modernos son de velocidad variable e incorporan la electrónica de potencia precisa para soportar las aberturas de tensión, es decir, las reducciones temporales de tensión en la red eléctrica. Otra situación bien diferente es a la que hacen frente los aerogeneradores de velocidad fija, que abundan principalmente en los países donde el despliegue de la energía eólica llegó más temprano.
Ambos tipos de aerogeneradores deben cumplir requisitos cada vez más exigentes con la generación eólica en términos de calidad, flexibilidad y seguridad del suministro. Para cumplir estos requisitos, que exigen para poder hacer frente a situaciones anómalas o pertubadores como las aberturas de tensión o las oscilaciones de frecuencia, los aerogeneradores de velocidad frija precisan una instalación de equipos auxiliares.
Ante este panorama, el investigador Andrés Felipe Obando se marcó como objetivo en su tesis doctoral analizar el comportamiento de dos aerogeneradores de velocidad fija y, para eso, modeló el aerogenerador MADE AE 61 con el fin de evaluar su comportamiento ante las exigencias LVRT de dos códigos de redes.
El investigador explica que el gran crecimiento de la energía eólica y la alta penetración de esta en la red eléctrica están provocando que los operadores del sistema se sientan obligados a modificar sus requisitos, que son cada vez más exigentes en comparación con la generación convencional. Cada país establece su propio código de red que describe las condiciones mínimas de conexión que deben cumplir las unidades de generación ante las diferentes situaciones de funcionamiento de la red eléctrica.
De hecho, Andrés Felipe Obando también hace en su tesis un estudio completo de dos requisitos de dos códigos de redes de países representativos del despliegue en el campo eólico como Alemania, Brasil, China, Dinamarca, España, EEUU y Reino Unido. El requisito más exigente y común es el LVRT (Low Voltage Ride Through), que demanda que los aerogeneradores deben poder soportar aberturas de tensión sin desconectarse de la red. Esto implica inmunidad a un perfil de tensión, inyección de corriente reactiva, participación en el restablecimiento de tensión, limitación de potencia activa y reactiva durante la perturbación, etc.
La tesis analiza el STATCOM como sistema de compensación ante las aberturas de tensión. Obando propone y analiza el uso de un STATCOM+ES (STATCOM con almacenamiento de energía basado en supercondensadores) con el fin de dotar al aerogenerador de velocidad fija de una reserva de energía que le permita mejorar sus capacidades de compensación, además del enfoque de potencia activa durante la abertura de tensión. Finalmente, también propone un uso de un convertidor CC-CC con el fin de mejorar el control de la descarga del supercondensador y, de esta manera, aumentar las capacidades de compensación del sistema propuesto.