Una defensa de tesis doctoral presentada desde casa

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Una defensa de tesis doctoral presentada desde casa

TESIS

Una defensa de tesis doctoral presentada desde casa

Ante el estado de alarma por el coronavirus Mondragon Unibertsitatea ha trasladado toda su actividad a plataformas digitales, incluida la defensa de una tesis doctoral sobre plantas de energía eólica marina

18·03·2020

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El pasado 17 de marzo Carlos Ruiz presentó su tesis doctoral Modeling for Harmonic Analysis of AC Offshore Wind Power Plants en un contexto atípico, el estado de alarma por el Covid19. Mondragon Unibertsitatea mantiene sus instalaciones cerradas desde el pasado 16 de marzo, de modo que Carlos defendió su investigación desde su casa, un trabajo de investigación desarrollado durante 3 años en colaboración con la empresa Ingeteam. El tribunal de la defensa estuvo compuesto por investigadores expertos de la Universidad Politécnica de Catalunya, Universidad Politécnica de Valencia, Universidad Carlos III de Madrid, Ingeteam y Mondragon Unibertsitatea. 

La convocatoria por videoconferencia congregó a una decena de asistentes y Carlos obtuvo una nota de SOBRESALIENTE. Tras 3 años de investigación y semanas de preparación para la última y decisiva defensa de la tesis, Carlos ha demostrado que no ha tenido problemas para adaptarse a los cambios de los últimos días. 

¡Felicidades Carlos, buen trabajo! 

“Modeling for Harmonic Analysis of AC Offshore Wind Power Plants”.

  • Tribunal:
    • Presidencia: Luis Sainz Sapera (Universidad Politecnica de Catalunya UPC)
    • Vocalía: Ramon Manuel Blasco Giménez (Universidad Politécnica de Valencia)
    • Vocalía: José Luis Rodríguez Amenedo (Universidad Carlos III de Madrid)
    • Vocalía: Alain Sanchez Ruiz (Ingeteam)
    • Secretaría: Jon Andoni Barrena Bruña (Mondragon Unibertsitatea)

Resumen

Esta tesis doctoral presenta el trabajo llevado a cabo en el modelado, para el análisis armónico, de parques eólicos de corriente alterna (CA) emplazados en el mar, de ahora en adelante referidos como OWPP. Los estudios presentados en esta tesis doctoral están orientados a dos aspectos principales con respecto al análisis armónico de este tipo de sistema de potencia. El primer aspecto es el modelado y la validación de los principales componentes de energía de un parque eólico de CA emplazado en el mar. Se hace especial hincapié en el modelado de aerogeneradores, transformadores de potencia, cables submarinos y la interacción entre ellos. En esta tesis se presenta una propuesta de un modelo aerogenerador para representar el comportamiento de una turbina eólica y sus armónicos, hasta 5 kHz. La estructura distintiva de este modelo consiste en implementar una fuente de voltaje que contiene tanto la componente fundamental como los armónicos emitidos por el convertidor de lado red. Para el caso de los transformadores y cables submarinos, el comportamiento dependiente de la frecuencia de ciertos parámetros también se modela para frecuencias de hasta 5 kHz. El modelado de las características dependientes de la frecuencia, debido al efecto piel y proximidad, se logra mediante redes equivalentes Foster para simulaciones en el dominio del tiempo. Con respecto a la interacción entre estos componentes de potencia, se presentan dos enfoques de modelado complementarios. Estos son el modelado del parque en dominio temporal en Simulink y un modelo de las impedancias de secuencia de la red pasiva del parque. Se lleva a cabo una descripción del desarrollo y la parametrización para ambos enfoques de modelado considerando un escenario que es definido acorde con un parque eólico real. Por otro lado, el segundo aspecto abordado en esta tesis está orientado al análisis de los problemas que aparecen en los parques eólicos de CA emplazados en el mar en relación con el riesgo de amplificación armónico, el cumplimiento de los códigos de red en términos de armónicos y factor de potencia, y el diseño de soluciones efectivas para mejorar la emisión armónica de la instalación. Las soluciones técnicas presentadas en este documento cubren aspectos relacionados con las estrategias de modulación, el rediseño del filtro de conexión del convertidor y la gestión del punto de operación del convertidor (de lado red) de los aerogeneradores. Este último mediante el cambio de las referencias de ciertas variables. Como se infiere, estas son soluciones desde la perspectiva del fabricante de aerogeneradores.