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.- Esquemas de conversión con máquina asíncrona

  1.1 Conexión directa a la red.

  1.2 Utilización de resistencias rotóricas.

  1.3 Máquina doblemente alimentada

  1.4 Generador asíncrono alimentado con un inversor PWM.

2.- Esquemas de conversión con máquina síncrona.

  2.1 Principio de funcionamiento del generador síncrono.

  2.2 Utilización de máquina multipolo.

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

  2.4 Variación de velocidad con dos inversores PWM.

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

  3.1 Comportamiento de máquinas full-converter

  3.2 Comportamiento de máquinas de rotor bobinado

4. 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
• Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems, Siegfried Heier, Ed. John Wiley & Sons, Chichester, 1998, ISBN 0-471-97143-X.
• Large Wind Turbines: Design And Economics, Robert Harrison, Erich Hau, Herman Snel, Ed. Wiley, 2008, ISBN: 0-471-49456-9
• Wind Energy Explained: Theory, Design and Application, James F. Manwell, Jon G. McGowan, Anthony L. Rogers, Ed. Wiley, 2010, ISBN: 0-470-01500-4
• Wind Energy Handbook, Tony Burton, David Sharpe, Nick Jenkins, Ervin Bossanyi, Ed. Wiley ,2001, ISBN: 0-471-48997-2

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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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