Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2023/2024 | Otros años:  2022/2023  |  2021/2022  |  2020/2021  |  2019/2020 
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Código: 720401 Asignatura: Sistemas Eólicos I
Créditos: 3 Tipo: Curso: NULL_VALUE Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación
Profesorado:
JIMENEZ BUENDIA, FRANCISCO (Resp)   [Tutorías ]

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Módulo de Especialización en Energías Renovables e Ingeniería Eléctrica
Materia: Tecnologías avanzadas en energías renovables e ingeniería eléctrica

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Descripción/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.
Seguidamente, se analizan los principios de conversión de la energía eólica para calcular la energía capturada por el rotor en función de de los parámetros de la que dependen (velocidad de viento, velocidad de rotación, ángulo de calado, etc.). Basándose en estos conocimientos, se estudian las técnicas de regulación y control de la energía captada, así como las estrategias para obtener la máxima potencia posible en los aerogeneradores de velocidad variable. Se complementa con el estudio de los elementos físicos asociados al controlador como sensores, actuadores y controlador lógico programable. Además, se introducen los conceptos de estados de operación y reacción en caso de fallos.
En una segunda etapa, se estudian y se realizan cálculos de dimensionamiento de los elementos de la instalación eléctrica tanto de aerogenerador como de parque eólico.
Finalmente, se introducen los fundamentos de comunicaciones, operación y control de parque eólico.

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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.
- CERIE9: Capacidad para plantear de forma crítica líneas de investigación asociadas a las energías renovables.

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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.

R5: Entender los fundamentos de la monitorización y telecontrol de parques eólicos.

R6: Conocer y entender los diferentes sistemas de comunicación utilizados para la monitorización y el telecontrol.

R7: Diseñar un sistema de comunicación para su uso en la monitorización y telecontrol en parques eólicos.



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Metodología

Metodología - Actividad Horas Presenciales Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas 18  
A-2 Prácticas 12  
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos    
A-4 Elaboración de trabajo   13
A-5 Lecturas de material   4
A-6 Estudio individual   25
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación 2  
A-8 Tutorías individuales   1
Total 32 43

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Evaluación

Resultados de
aprendizaje
Actividad de
evaluación
Peso (%) Carácter
recuperable
Nota mínima
requerida
 R1 a R7 Pruebas de respuesta larga 60% Si 4
 R1 a R7 Trabajos e informes 10% No 5
R3, R4  Pruebas e informes de trabajo experimental 30%(Para aprobar la asignatura es imprescindible la asistencia y participación en las prácticas. En el caso de no asistir de forma injustificada a alguna de las prácticas, no se podrá realizar el examen y la calificación será "No Presentado") No 5

 

 

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Temario

 

1.            Principios de generación:

1.1.        Componentes de una turbina eólica.

1.2.        Condiciones de operación.

1.3.        Producción.

1.4.        Mini eólica.

 

2.            Supervisión, operación y control de aerogeneradores

2.1.        Fundamentos.

2.2.        Control de Aerogenerador.

2.3         Hardware de supervisión y actuación.

2.4.        Operación.

 

3.            Instalaciones eléctricas de aerogeneradores

3.1.        Transformador.

3.2.        Instalación eléctrica de baja tensión.

3.3.        Protección contra el rayo.

3.4.        Instalación eléctrica de media tensión.

 

4.            Instalaciones eléctricas de parques eólicos

4.1.        Introducción.

4.2.        Red eléctrica en el interior de un parque eólico.

4.3.        Evacuación en alta tensión

4.4.        Subestacion.

4.5.        Comunicaciones.

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Programa de prácticas experimentales

 

La asignatura cuenta con las siguientes prácticas experimentales:

  1. Control de aerogenerador en Matlab/Simulink
  2. Diseño de parque eólico en DigSilent PowerFactory.

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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 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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Idiomas

Castellano

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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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