Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo de especialidad en Energías Renovables
Materia: Energías Renovables

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Descripción/Contenidos

Esta asignatura se plantea como la continuación de "Sistemas eólicos I" y se imparte inmediatamente a continuación de ésta.

La asignatura se centra en la estructura de conversión eléctrica para generadores eólicos de velocidad variable. Se presentan estructuras de conversión basadas en máquina síncrona y asíncrona. Para cada estructura se analiza la electrónica asociada y los lazos de control del conjunto del accionamiento.

Finalmente se estudian los problemas de integración en la red eléctrica de la energía eólica y se presentan algunas de las soluciones que se están utilizando en la actualidad.

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Descriptores

Generación eólica, aerogenerador, máquina doblemente alimentada, full-converter, EMC, integración con la red, huecos de tensión.

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Competencias genéricas

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la
aplicación de sus conocimientos y juicios.
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan  continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

CG1 - Capacidad para proyectar, calcular y diseñar productos, procesos e instalaciones en todos los ámbitos de la ingeniería de telecomunicación.
CG4 - Capacidad para el modelado matemático, cálculo y simulación en centros tecnológicos y de ingeniería de empresa, particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación en todos los ámbitos relacionados con la Ingeniería de
Telecomunicación y campos multidisciplinares afines.
CG6 - Capacidad para la dirección general, dirección técnica y dirección de proyectos de investigación, desarrollo e innovación, en empresas y centros tecnológicos.
CG7 - Capacidad para la puesta en marcha, dirección y gestión de procesos de fabricación de equipos electrónicos y de telecomunicaciones, con garantía de la seguridad para las personas y bienes, la calidad final de los productos y su  homologación.
CG8 - Capacidad para comprender la responsabilidad ética y la deontología profesional de la actividad de la profesión de Ingeniero de Telecomunicación.

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Competencias específicas

- CERIE1: Formación sólida en los principales aspectos tecnológicos, relativos a captadores, estructuras de conversión y control, de sistemas de generación eléctrica mediante fuentes de energía renovable.
- CERIE2: Capacidad para diseñar y desarrollar estructuras de conversión de energía para fuentes renovables.
- CERIE4: Conocimiento y capacidad para el análisis y diseño de sistemas eólicos.
- CERIE6: Capacidad para plantear de forma crítica líneas de investigación asociadas a las energías renovables.

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Resultados aprendizaje

- R1: Entender y diseñar los lazos de control de las estructuras de conversión utilizadas con la máquina síncrona.
- R2: Entender y diseñar los lazos de control de las estructuras de conversión utilizadas con la máquina doblemente alimentada.
- R3: Entender el comportamiento de los generadores eólicos frente a huecos de tensión y conocer las técnicas que permiten mejorar dicho comportamiento.
- R4: Entender los problemas de integración de los generadores eléctricos utilizados en los sistemas eólicos con los equipos de electrónica de potencia.
- R5: Resolver correctamente problemas de simulación que integren convertidores y máquinas eléctricas.

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Metodología

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Idiomas

Castellano

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Evaluación

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Temario

1. Introducción

  1.1 Velocidad fija / velocidad variable

2. Esquemas de conversión con máquina asíncrona

  2.1 Conexión directa a la red.

  2.2 Utilización de resistencias rotóricas.

  2.3 Máquina doblemente alimentada

  2.4 Generador asíncrono alimentado con un inversor PWM.

3. Esquemas de conversión con máquina síncrona.

  3.1 Principio de funcionamiento del generador síncrono.

  3.2 Utilización de máquina multipolo.

  3.3 Variación de velocidad con puente de tiristores e inversor PWM.

  3.4 Variación de velocidad con dos inversores PWM.

4. Respuesta de los generadores eólicos frente a huecos de tensión.

  4.1 Comportamiento de máquinas full-converter

  4.2 Comportamiento de máquinas de rotor bobinado

5. Efectos de alta frecuencia en los generadores eléctricos.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

Bibliografía básica:

•   Apuntes elaborados por el equipo docente.

Bibliografía avanzada:

• Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica, J.L. Rodríguez de Amenedo, J.C. Burgos Díaz, S. Arnalte Gómez, Ed. Rueda, Madrid 2003, ISBN:84-7207-139-1
• Wind turbines: fundamentals, technologies, application, economics, Erich Hau, Ed. Springer, 2013, ISBN: 978-3-642-27151-9
• Wind Energy Handbook, Tony Burton, Nick Jenkins, David Sharpe, Ervin Bossanyi, Ed. Wiley, 2011, ISBN: 978-0-470-69975-1
• Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems, Siegfried Heier, Ed. John Wiley & Sons, Chichester, 1998, ISBN 978-1-119-96294-6

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Lugar de impartición

Campus Arrosadía:
- Clases teóricas: aulario
- Prácticas: laboratorio de simulación del Departamento de Ingeniería Eléctrica

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