Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo 1: Fundamentos avanzados en energías renovables

Materia: Generadores eléctricos en sistemas de energías renovables

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Descripción/Contenidos

En esta asignatura se estudian los principales dispositivos que se utilizan para generar energía eléctrica en los sistemas de generación renovable. Aunque se presupone una cierta base en máquinas eléctricas rotativas, se lleva a cabo un breve repaso sobre los aspectos básicos de las mismas para posteriormente estudiar las transformaciones a los ejes a-b y d-q, que permiten analizar el comportamiento de dichas máquinas en régimen transitorio. Esas transformaciones se utilizan para crear los modelos dinámicos de las dos máquinas más utilizadas (máquina síncrona y máquina asíncrona), modelos que permiten estudiar su funcionamiento tanto en régimen permanente como transitorio, su comportamiento con convertidores, corrientes en modo común, sobretensiones, cortocircuitos, etc. Estos modelos son los más utilizados en la modelización y control de generadores eólicos.

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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

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.

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Competencias específicas

CE5: Que los estudiantes sean capaces de utilizar, diseñar y desarrollar estructuras de conversión de energía para fuentes renovables. 

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Resultados aprendizaje

R1: Utilizar y desarrollar los fundamentos que rigen la conversión electromecánica en generadores eléctricos
R2: Aplicar las ecuaciones características y resolver problemas de generadores eléctricos.
R3: Conocer y utilizar adecuadamente los modelos estáticos y dinámicos de los generadores síncronos y asíncronos.
R4: Obtener las funciones de transferencia de las máquinas eléctricas necesarias para diseñar los lazos de control.
R5: Diseñar los lazos de control específicos para las variables internas de los generadores eléctricos.
R6: Resolver correctamente problemas de simulación que integren convertidores y máquinas eléctricas.
R7: Distinguir las diferencias y características de los funcionamientos aislado y conectado a la red de los generadores síncrono y asíncrono.

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Metodología

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Evaluación

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"

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Temario

Tema 1: Introducción

1.1 Modelado de los generadores rotativos: Modelos dinámicos frente a modelos estáticos.

1.2 Aspectos constructivos y fundamentos básicos de los generadores rotativos.

1.3 Introducción a la Transformada de Clarke

Tema 2: Transformadas de Clarke y Park

Tema 3: Modelado del generador asíncrono

3.1. Modelo en régimen permanente

3.2. Configuración MADA (DFIG)

3.3. Modelo dinámico

Tema 4: Modelado del generador síncrono

4.1. Modelo en régimen permanente: Máquinas de polos lisos y máquinas de polos salientes

4.2. Modelo dinámico.

4.3. Respuesta frente a un CC

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Programa de prácticas experimentales

A lo largo de la asignatura se realizarán siguientes 3 prácticas en el laboratorio de simulación, distribuidas en diferentes sesiones:

• Práctica 1: Transformadas de Clarke y Park
• Práctica 2: Modelo vectorial de la máquina asíncrona
• Práctica 3: Comportamiento dinámico de la máquina síncrona

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.

• L. Marroyo, P. Sanchis, E. Gubía, "Generadores Eléctricos", Ed. Ulzama, ISBN 84-96063-49-6
• J. Sanz Feito, "Máquinas Eléctricas", Pearson Educación, 2002, ISBN 84-205-3391-2
• J. J. Fraile Mora, "Máquinas Eléctricas", McGraw-Hill, 2008, ISBN 978-84-481-6112-5
• P. C. Krause, O. Wasynczuc, S. D. Sudhoff,  "Analysis of Electric Machinery", IEEE PRESS, 1995, ISBN 0-7803-1101-9.
• CHEE-MUN ONG, "Dinamic Simulation of Electric Machinery", PRENTICE HALL PTR, , 1997, ISBN 0-13-723785-5.
• Jean Chatelain, "Machines Electriques", PRESSES POLYTECHIQUES ROMANDES, 1989, ISBN 2-88074-050-9.
• Isidor Kerszenbaum, "Inspection of Large Synchronous Machines", IEEE PRESS, 1996, ISBN 0-7803-1148-5.

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Idiomas

Castellano

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Lugar de impartición

Teoría: Aulario del campus Arrosadía

Prácticas: Laboratorio de simulación. Edificio de Los Pinos. Campus Arrosadía

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