Made available in DSpace on 2014-06-12T23:16:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9066_1.pdf: 2430323 bytes, checksum: 47cc66c060a3b1e44bd28a5a5fda3003 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Este trabalho tem como principal objetivo quantificar as variações da geração de energia e dos carregamentos extremos e de fadiga atuantes em uma turbina eólica operando em regimes de vento que apresentam a distribuição de ocorrência da velocidade com grande concentração em torno de sua média. Esta característica climática é comumente encontrada na região Nordeste do Brasil. A modelagem da distribuição de ocorrência da velocidade do vento é feita através da função estatística de Weibull, que admite o ajuste de sua dispersão através do fator de forma k. A turbina eólica utilizada como referência para as simulações realizadas foi a OWW- 250, instalada na Área de Testes do Centro Brasileiro de Energia Eólica UFPE, em Olinda, que opera com controle de potência por estol, velocidade constante e conexão direta com a rede elétrica local. Os esforços que contribuem para a fadiga da estrutura são apresentados na forma de carregamento equivalente e utilizam séries sintéticas de vento para representar a turbulência incidente na máquina. Os carregamentos extremos são simulados em regime estacionário, considerando a incidência da rajada máxima de 3 segundos, que ocorre, em média, uma vez a cada cinqüenta anos. A estimativa da geração anual de energia é calculada levando-se em conta a curva de potência da turbina eólica e a distribuição de ocorrência das velocidades de vento. Os resultados encontrados para o efeito dos carregamentos que contribuem para a fadiga dos componentes da turbina foram desfavoráveis para as distribuições de vento com menor variância, sendo bastante dependentes dos parâmetros adotados. A geração de energia apresentou uma pequena redução com o aumento do k de Weibull para velocidades médias anuais de vento mais baixas. Já os resultados obtidos para os carregamentos extremos apresentaram uma grande variação, inversamente proporcional ao valor do fator de forma k, o que favorece o projeto de máquinas para operar em regimes de vento semelhantes aos do Nordeste do Brasil

A pesar de la creciente utilización de energías alternativas en el mundo y de las ventajas que presenta la energía eólica, en Bolivia el aprovechamiento de este tipo de energía es mínimo. Para la generación de energía eléctrica a partir de energía eólica se consideran turbinas, las cuales, acopladas a un generador, logran convertir esta energía para ser aprovechable. Considerando que el generador presente en el mercado boliviano es el de inducción de jaula de ardilla, este se toma en cuenta en el presente proyecto. Dado que las turbinas eólicas pueden trabajar a velocidad fija o variable para aprovechar el recurso eólico, el proyecto de grado propone un esquema de control para una turbina eólica de velocidad variable con generador de inducción de jaula de ardilla orientado a su implementación en un dispositivo procesador digital de señales. La técnica de control con la que se trabaja es el control vectorial indirecto y para ella es necesario conocer los modelos matemáticos tanto de la turbina eólica como del generador de inducción de tipo jaula de ardilla, y para controlar este sistema, es necesario adicionar una etapa de potencia. La topología para la etapa potencia a considerar es la conversión denominada ‘back to back’ que se compone de un rectificador del lado del generador y de un inversor del lado de la red. Dicha topología permite el control separado de las variables de lado del generador y del lado de la red. Para conectar, en el desarrollo del modelo, la turbina eólica con generador de jaula de ardilla se empleó la etapa de potencia descrita en base a componentes IGBT, los cuales se controlan mediante modulación vectorial espacial (SVM), de la cual también se propone un algoritmo para su implementación en un dispositivo digital. Con objeto de validar el conjunto de algoritmos y de comprobar el desempeño esperado de la etapa de control, se desarrolla una simulación en ‘Simulink’ de ‘Matlab’ donde se implementan los modelos matemáticos de la turbina y el del generador, la electrónica de potencia y los algoritmos de control obteniéndose resultados de simulación de acuerdo a requerimientos dados

LOPES, A. S. Projeto e testes de um aerogerador de pequeno porte e de um sistema de medição de eficiência mecânica. 2011. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-18T18:25:22Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_aslopes.pdf: 4312632 bytes, checksum: d1be332c5666fd7fd2271c322f6533b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T17:13:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_aslopes.pdf: 4312632 bytes, checksum: d1be332c5666fd7fd2271c322f6533b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-31T17:13:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_aslopes.pdf: 4312632 bytes, checksum: d1be332c5666fd7fd2271c322f6533b0 (MD5) Previous issue date: 2011-02-24 / In this paper was developed a small scale wind turbine and a structure for performance testing. It was employed the BEM (Blade Element Momentum Theory) to developing, design, fabrication and tests of wind turbine and the measuring system, including the blades aerodynamic analysis which was tested, it respective loading, destructive test and performance forecast. It was considered the complete mechanical design of main components. It was defined the tests methodology involving the instruments specifications, bench tests, field experiments, collected data analysis and results exposition and discussion. In order to validate the manufactured structure and system, it was verified the aerodynamic performance of a small scale wind turbine with 490 W. The results were compared with those proposed by BEM theory. The constructed device allowed establishing an appropriate condition for bigger wind turbine rotor in the future and with more technological complexity. / Neste trabalho, foi desenvolvida um turbina eólica de 490 W em conjunto com uma estrutura para testes de desempenho de aerogeradores deste porte. Foi empregado o método analítico BEM (Blade Element Momentum Theory) para desenvolvimento, imensionamento, fabricação e testes dos componentes da turbina e do sistema de medição, abrangendo o estudo aerodinâmico das pás a serem testadas, seu respectivo carregamento, ensaio destrutivo e previsão de desempenho. Para tanto, foram consideradas as etapas do cálculo e projeto mecânico de todos os principais componentes. Também foi definida a metodologia de testes envolvendo a especificação de instrumentos, teste em bancada, testes de campo, tratamento de dados e geração de resultados. Os resultados foram posteriormente comparados com aqueles gerados pelo BEM. O aparato construído permitiu estabelecer uma estrutura adequada para futuros testes com rotores eólicos de maiores diâmetros e complexidade tecnológica.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9531_Bernardino Joaquim Quintas20160518-111059.pdf: 3678824 bytes, checksum: 914dcb3765da037568db119096db7d11 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / A produção de energia elétrica por meio de sistemas eólicos tem aumentado cada vez mais na esfera global com a atual visão em energia e ambiente. A eficiente integração de fontes de energia eólica em grande escala no sistema elétrico de potência é um grande desafio tanto para o mercado de eletricidade quanto para os operadores de sistema, que terão de lidar com a intermitência e incertezas na geração de energia eólica ao tomar suas decisões de escalonamento e despacho. A compreensão dos fatores que influenciam para a produção da potência convertida a partir do vento torna-se importante para que a energia extraída seja maximizada. A previsão de quanta energia deveria ser produzida, é importante para o mercado de energia, para equilibrar a sua produção. Embora os valores nominais de turbina sejam definidos na sua concepção, as condições locais e os parâmetros operacionais, bem como o sistema de controle, são fatores relevantes para entender eventuais perdas de potência. Desta forma, este trabalho busca compreender a configuração de um sistema de produção de energia elétrica por meio de um túnel aerodinâmico e uma turbina eólica interna para determinar as condições de extração controlada de potência elétrica. Com este propósito foi proposto o uso do modelo dinâmico levantado para se projetar e implementar um sistema de controle capaz de permitir a extração de potência da turbina eólica, para atendimento da demanda instantânea de energia. Na sequência do trabalho, levantaram-se o modelo estatístico e o modelo matemático referente à dinâmica de funcionamento da turbina eólica para prever a potência de saída.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7052_1.pdf: 2169364 bytes, checksum: 2ff79103d25271d515abf33578970c81 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / O presente trabalho apresenta estudos sobre o processo de conversão e conexão de turbinas eólicas a velocidade variável, empregando gerador assíncrono conectado à rede elétrica através de um conversor de freqüência totalmente controlável. Todo o trabalho é desenvolvido em uma plataforma computacional de grande uso no setor elétrico, o ATPDraw, sendo de fácil entendimento e de utilização no meio profissional. É realizada a modelagem dos principais elementos da turbina eólica. O detalhamento matemático é apresentado de forma sucinta e contribui para um melhor entendimento da metodologia utilizada. Além do mais, é realizada a explanação das estratégias de controle utilizadas no processo de geração de energia elétrica. Também é realizado o estudo de conexão das unidades eólicas ao sistema elétrico. São avaliados os efeitos de diversos distúrbios no sistema elétrico e na turbina eólica sobre a estabilidade do sistema e a qualidade da energia. São apresentadas técnicas para controlar a energia reativa injetada no sistema com o objetivo de melhorar o perfil de tensão quando de distúrbios transitórios no sistema elétrico e/ou variações rápidas de velocidade de vento. Desta forma, o trabalho tem como principais contribuições o desenvolvimento de algoritmos de simulação de turbinas eólicas em ATPDraw e o estudo de diversos aspectos relacionados com a conexão de unidades de geração eólica ao sistema de potência

Estágio realizado na SPI - Sociedade Portuguesa de Inovação e orientado pelo Eng.º João Medina / Tese de mestrado. Engenharia de Serviços e Gestão. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Submitted by Amanda Freitas (amanda.freitas@ufpe.br) on 2015-04-17T12:50:24Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Dêibson José Gomes de Sena.pdf: 4801025 bytes, checksum: 7a0645915259daac5b70864e6a343af5 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T12:50:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Dêibson José Gomes de Sena.pdf: 4801025 bytes, checksum: 7a0645915259daac5b70864e6a343af5 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-01-29 / A entrada em operação de centrais de geração eólica (CGE) no sistema elétrico brasileiro tem despertado o interesse de desenvolvimento de modelos cada vez mais confiáveis para simulações de transitórios eletromagnéticos, que reproduzam, com certo grau de fidelidade, os fenômenos inerentes a distúrbios no sistema ou na própria planta da CGE. O objetivo do presente trabalho é desenvolver um modelo matemático de uma turbina eólica a velocidade variável acionando um gerador síncrono hexafásico a ímã permanente na plataforma MATLAB/SIMULINK para servir de base e validação para implementação futura no programa ATP. É apresentado o modelo matemático de uma máquina síncrona hexafásica com excitação de campo e seus enrolamentos amortecedores equivalentes. De posse do modelo vetorial completo e considerando algumas hipóteses simplificadoras, é obtido o modelo vetorial de uma máquina síncrona hexafásica a ímã permanente. É realizada uma breve explanação sobre conversores, abordando as principais topologias de turbinas eólicas e as estratégias de controle utilizadas nos conversores do lado da rede (CLR) e do lado do gerador (CLG). Para análise do modelo desenvolvido, um estudo de conexão de uma CGE é realizado a fim de avaliar o desempenho do modelo da turbina quando submetida a perturbações. Do exposto acima, o trabalho encontra justificativa devido ao atual cenário do sistema elétrico brasileiro com a inserção de diversas CGE, no qual a representação de modelos de turbinas eólicas de uma CGE é extremamente importante para estudos de transitórios eletromagnéticos. vii

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:42:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Com a crescente aplicação de centrais eólicas para produção de energia elétrica, seja por motivos ecológicos ou de outras ordens, a influência dessas fontes de geração sobre o comportamento do sistema de potência tem se tornado cada vez mais significativa. Por esta razão, os procedimentos de rede de diversos países foram revisados de modo a incluir critérios específicos para a conexão de centrais eólicas à rede. Dentre esses critérios, destacase a exigência de que as novas centrais eólicas devem ter capacidade de se manterem conectadas durante afundamentos momentâneos de tensão, geralmente causados por curtocircuitos. Dessa maneira, esta dissertação apresenta uma comparação entre os procedimentos de rede brasileiro e de alguns países com tradição em energia eólica. Além disso, é realizada uma avaliação dos principais efeitos de curto-circuitos na rede elétrica sobre a capacidade de centrais eólicas se manterem em operação, com o objetivo de melhorar o desempenho da rede elétrica durante e após a falta. Para as análises de desempenho, as ferramentas de simulação ANATEM e ATP foram usadas, com a modelagem de turbinas eólicas com as tecnologias do tipo gerador de indução conectado diretamente à rede e gerador síncrono conectado à rede através de conversor de freqüência. Como resultado, essa dissertação contribui para uma melhor avaliação do comportamento das turbinas eólicas, permitindo a identificação dos principais fatores que levam as turbinas conectadas à rede com conversores de freqüência plenos a ter melhor desempenho quanto à operação durante curto-circuitos prolongados

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-11-16T18:15:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Avaliacao do limitador supercondutor resistivo no elo-CC do DFIG para suportabilidade a afundamentos de tensao.pdf: 2595378 bytes, checksum: 555c76d8ac8053bf86c8ee4bdb825fe0 (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-01-07T11:06:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Avaliacao do limitador supercondutor resistivo no elo-CC do DFIG para suportabilidade a afundamentos de tensao.pdf: 2595378 bytes, checksum: 555c76d8ac8053bf86c8ee4bdb825fe0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T11:06:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Avaliacao do limitador supercondutor resistivo no elo-CC do DFIG para suportabilidade a afundamentos de tensao.pdf: 2595378 bytes, checksum: 555c76d8ac8053bf86c8ee4bdb825fe0 (MD5) Previous issue date: 2015 / CNPQ / Em um contexto de necessidade de aumento da oferta de energia elétrica e de busca por fontes renováveis e limpas de energia, a energia eólica tem experimentado um crescimento expressivo nos últimos anos. Uma das tecnologias mais empregadas em geradores eólicos, o DFIG, possui como maior susceptibilidade os distúrbios da rede, principalmente o afundamento de tensão. Soluções na topologia e no controle do gerador têm sido propostas para aumento da suportabilidade do gerador a esses fenômenos. Este trabalho avalia a utilização de um limitador de corrente supercondutor resistivo no elo-CC do conversor back-to-back para proteção do conversor e aumento da suportabilidade a afundamentos de tensão em um gerador eólico baseado em DFIG. A aplicação da tecnologia de supercondutores na proteção de sistemas eólicos é recente e os resultados obtidos nesse trabalho contribuem com os estudos feitos na área. Com o gerador DFIG operando em condições normais, o supercondutor não transita para o estado condutor, e permanece invisível à operação. Na ocorrência de um afundamento de tensão na rede a corrente no circuito de rotor aumenta ultrapassando o valor da corrente crítica e levando o supercondutor ao estado condutor, inserindo um elemento resistivo, limitando assim, a corrente. As análises são feitas utilizando o software de simulação de transitórios eletromagnéticos PSCAD/EMTDC com a implementação do limitador supercondutor em uma turbina eólica de 2MW. São avaliados aspectos tais como limitação de corrente, influência na resposta e atendimento à normativa de suportabilidade para duas posições do limitador dentro do elo-CC do conversor back-to-back. Os resultados obtidos demonstram que a inserção do limitador no elo-CC limita a corrente no rotor durante a ocorrência de afundamentos de tensão, ao mesmo tempo em que mantém a tensão do elo-CC em valores seguros, confirmando a validade da proposta. / In a context of necessity to increase electric energy offer and to search clean and renewable energy sources, wind energy have experienced an expressive expansion through the last few years. One of the most employed wind generators, the DFIG, has its performance significantly affected by grid disturbances, especially voltage sag. Topology and control solutions have been presented to increase generator’s supportability to these phenomena. This work verifies the use of superconducting resistive current limiter placed on back-to-back converter DC-link to protect the converter and to increase low voltage ride-through for a DFIG-based wind generator. The application of superconducting technology on wind systems protection is novel and the obtained results contribute with other works in this area. Under DFIG normal operation, the superconductor doesn’t transits to conductor state and remains invisible to the system. During a voltage dip the rotor circuit current surpasses the device critical current turning the superconductor to a conductor state inserting a resistive element, limiting the hazardous current. The studies are made through electromagnetic transient simulation software PSCAD/EMTDC with implementation of a superconducting current limiter on a 2MW wind turbine. Aspects as current limitation, response influence and supportability standard attendance are evaluated for limiter inside back-to-back converter DC-link in two different settings. The obtained results demonstrate that if voltage sag occurs the limiter insertion on DC-link limits the rotor current at the same time that it maintains DC-link voltage in safe values, proving the proposal validly.

Submitted by Amanda Freitas (amanda.freitas@ufpe.br) on 2015-04-17T12:37:18Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Carmem Lúcia Tavares.pdf: 10286032 bytes, checksum: ce5f398032de4fc3fa71433f43eb6149 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T12:37:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Carmem Lúcia Tavares.pdf: 10286032 bytes, checksum: ce5f398032de4fc3fa71433f43eb6149 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-01-29 / A inserção de Centrais de Geração Eólica no sistema elétrico brasileiro trouxe consigo novos desafios. A concentração de grandes blocos de energia eólica em determinadas regiões do país tem apontado a necessidade de análises mais detalhadas, como estudos de transitórios eletromagnéticos. Para a realização de tais análises faz-se necessário à utilização de programas que permitam a representação de um sistema real. No Brasil, o programa mais difundido para este fim é o ATP. Este trabalho teve por escolha desenvolver a modelagem de uma máquina de indução de dupla alimentação no programa ATP onde foi possível modelar toda parte física considerada necessária para uma análise fiel da operação desse tipo de aerogerador. O trabalho apresenta a modelagem da máquina de indução de dupla alimentação, a modelagem aerodinâmica da turbina, do sistema de transmissão mecânica e dos conversores, bem como as estratégias de controle adotadas no modelo desenvolvido. A partir do modelo desenvolvido são realizadas simulações, considerando um sistema real, que representam os principais distúrbios ocorrentes no sistema elétrico e aos quais estão sujeitas as Centrais de Geração Eólica, fazendo-se uma comparação entre dois tipos distintos de modelagem dos conversores. Dessa forma, é possível observar o comportamento dos aerogeradores diante de determinado distúrbio e quais os impactos que os mesmos causam sobre os demais equipamentos conectados à Rede Básica e ao sistema de distribuição.