Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2017/2018 | Otros años:  2016/2017  |  2015/2016 
Máster Universitario en Ingeniería de Telecomunicación por la Universidad Pública de Navarra
Código: 73220 Asignatura: Sistemas eólicos I
Créditos: 3 Tipo: Optativa Curso: 2 Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Profesores
JIMENEZ BUENDIA, FRANCISCO (Resp)

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Módulo de especialidad en Energías Renovables
Materia: Energías Renovables

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Descriptores

Generación eólica, aerogenerador, turbina, palas, aerodinámica, stall, pitch, yaw.

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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: Formación avanzada en sistemas eléctricos, electrónica de potencia, accionamientos eléctricos y generación de energía eléctrica.
- CERIE3: Capacidad para diseñar y desarrollar estructuras de conversión de energía para fuentes renovables.
- CERIE5: Conocimiento y capacidad para el análisis y diseño de sistemas eólicos.
- CERIE6: Conocimiento para comprender los problemas asociados a la integración de las energías renovables en la red eléctrica.

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Resultados aprendizaje

R1:Conocer y comprender los principios de conversión de la energía eólica.
R2: Conocer las distintas tecnologías empleadas en los aerogeneradores.
R3: Conocer y saber implementar las técnicas de seguimiento del punto de máxima potencia en sistemas eólicos.
R4: Entender los diferentes elementos que forman parte de la instalación eléctrica de un parque eólico.

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Metodología

Metodología - Actividad Horas Presenciales Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas 18  
A-2 Prácticas 8  
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos    
A-4 Elaboración de trabajo    
A-5 Lecturas de material   7
A-6 Estudio individual   38
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación 3  
A-8 Tutorías individuales 1  
     
Total 30 45

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Relación actividades formativas-competencias

Competencia Actividad formativa
CERIE1 A-1, A-2, A-5, A-6
CERIE2 A-1, A-2, A-5, A-6
CERIE3 A-1, A-2, A-5, A-6
CERIE5 A-1, A-2, A-5, A-6
CERIE6 A-1, A-2, A-5, A-6

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Idiomas

Castellano

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Evaluación

Resultado de aprendizaje Sistema de evaluación Peso (%) Carácter recuperable
R1 a R4 Pruebas de respuesta larga 60 Si
R1 a R4 Pruebas de duración corta para la evaluación continua 10 No
R1 a R4 Trabajos e informes 10 No
R3, R4 Pruebas e informes de trabajo experimental 20 No

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Contenidos

En esta materia se estudian los principios de funcionamiento de un generador eólico y se presentan los diferentes subsistemas de los que se compone: palas, torre, tren de transmisión mecánica, generador eléctrico, convertidor electrónico y sistemas de regulación y control. Para cada subsistema se presentan las distintas tecnologías empleadas en la actualidad, con sus ventajas e inconvenientes de forma que el estudiante adquiera la habilidad de escoger la mejor entre ellas para cada aplicación particular.

Seguidamente, se analizan los principios de conversión de la energía eólica y se estudian las distintas teorías que se utilizan para modelizar la captación de energía mediante palas: teoría del disco actuador, teoría del disco rotor, teoría del elemento de la pala, etc. Estas teorías permiten calcular la energía capturada por el rotor y de qué parámetros dependen (velocidad de viento, velocidad de rotación, ángulo de calado, etc.).

Basándose en estos conocimientos, se estudian las diferentes técnicas de regulación y control de la energía captada para los principales tipos de turbinas: Stall-control, Active-stall control y control por ángulo de calado (pitch control), así como las estrategias para obtener la máxima potencia posible en los aerogeneradores de velocidad variable.

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Temario

Tema 1. Principios de generación

1.1.     Componentes de una turbina eólica.

1.2.     Condiciones de operación.

1.3.     Producción.

Tema 2. Sistemas de regulación, control y supervisión:

2.1.    Hardware de control.

2.2.    Sistema de supervisión y operación aerogenerador.

2.3.    Control de aerogenerador.

2.4.    SCADA de parque eólico.

2.5.    Control de parque eólico.

 Tema 3. Instalaciones eléctricas de aerogeneradores.

3.1.    Introducción.

3.2.    Instalación eléctrica de media tensión.

3.3.    Instalación eléctrica de baja tensión.

3.4.    Protección contra el rayo.

 Tema 4. Instalaciones eléctricas de parques eólicos

4.1.    Introducción

4.2.    Red de media tensión

4.3.    Subestación.

4.4.    Evacuación en alta tensión.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que su profesor ha solicitado a la Biblioteca.


Bibliografía básica:

-Apuntes elaborados por los profesores de la asignatura.

Bibliografía avanzada:

¿ J.L. Rodríguez de Amenedo, J.C. Burgos Díaz, S. Arnalte Gómez, "Sistemas eólicos de producción de energía eléctrica", Ed. Rueda, Madrid 2003, ISBN:84-7207-139-1

¿ Robert Harrison, Erich Hau, Herman Snel, ¿Large Wind Turbines: Design And Economics¿; Ed. Wiley, 2008, ISBN: 0-471-49456-9

¿ James F. Manwell, Jon G. McGowan, Anthony L. Rogers "Wind Energy Explained: Theory, Design and Application", Ed. Wiley, 2010, ISBN: 0-470-01500-4

¿ Tony Burton, David Sharpe, Nick Jenkins, Ervin Bossanyi, "Wind Energy Handbook", Ed. Wiley ,2001, ISBN: 0-471-48997-2

¿ ¿Cuaderno de aplicaciones técnicas Nº 12 Plantas eólicas¿, ABB, https://library.e.abb.com/public/ac764cb1be081128c1257a30003c70d7/Cuaderno%20Tecnico_num%2012_Plantas%20eolicas.pdf

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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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