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Captulo 3: Simulacin del Viento Universidad de Mlaga, 4-5 y 25-26 de Abril de 2014
V Curso de MATLAB/Simulink en Ingeniera: Aplicacin
a la Energa Elica Dr. MARIO J. DURAN
Captulo 3: Simulacin del Viento Abril, 2014
V Curso MATLAB/Simulink -2-
Cmo se modela el viento?
Se empieza el modelado con las ecuaciones del viento. Se necesita calcular el par que produce el viento Tw en funcin
de tres parmetros:
La velocidad del viento Vw (m/s). La velocidad angular de las aspas t (rad/s). El pitch (rad).
Vw t
Tw
Captulo 3: Simulacin del Viento Abril, 2014
V Curso MATLAB/Simulink -3-
Cules son las ecuaciones del viento?
Las ecuaciones que usamos son:
),(2
1 3 pwsam CVAP
1
4.18
14.2
1
2.13002.058.0151
73.0),(
eC p
1
31 1
003.0
02.0
1
w
tt
w
t
V
R
V
V
t
mw
PT
Tip speed ratio
Performance coefficient
Captulo 3: Simulacin del Viento Abril, 2014
V Curso MATLAB/Simulink -4-
Qu aspecto tienen?
Una forma tpica para el coeficiente Cp es la que se muestra:
0 1 2 3 4 5 6 7 80
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
Cp
MPPT=12
=0
Ejemplo. Una turbina de tres palas (Enercon E82) con un
dimetro de 82 m, con una velocidad del viento de 12 m/2 y
una densidad del aire de 1.225kg/m3 captura una potencia
dede 2MW con un coeficiente de potencia Cp de 0.36
Captulo 3: Simulacin del Viento Abril, 2014
V Curso MATLAB/Simulink -5-
Cmo implementamos esto en MATLAB/Simulink?
Esto se implementa en Simulink como una caja negra, que es un subsistema con las entradas y salidas definidas anteriormente:
Ejemplo 3_1: Implementacin de las ecuaciones del viento (uso de funciones).
Captulo 3: Simulacin del Viento Abril, 2014
V Curso MATLAB/Simulink -6-
A medida que las simulaciones se hacen ms complejas conviene agrupar el cdigo en scripts, que son archivos .m como las funciones pero no tienen
entradas ni salidas.
Ejemplo 3_2: Implementacin de las ecuaciones del viento (uso de scripts).
NOTA: la nomenclatura empleada es m para scripts (mdulos), f para funciones y p para el programa principal.
Cmo implementamos esto en MATLAB/Simulink?
Captulo 3: Simulacin del Viento Abril, 2014
V Curso MATLAB/Simulink -7-
El hecho de ejecutar las simulaciones desde el programa principal p_viento.m nos permite ejecutar
mltiples simulaciones.
Ejemplo 3_3: Clculo de las curvas de par realizando simulaciones mltiples.
Cmo implementamos esto en MATLAB/Simulink?
Captulo 3: Simulacin del Viento Abril, 2014
V Curso MATLAB/Simulink -8-
Qu hemos aprendido?
De este captulo hemos aprendido lo siguiente:
Uso de funciones Uso de scripts Realizacin de simulaciones en cascada. Bloques Simulink:
MATLAB function Goto From Constant Gain Saturation
Captulo 3: Simulacin del Viento Abril, 2014
V Curso MATLAB/Simulink -9-
Qu hemos aprendido?
Den este captulo hemos aprendido lo siguiente:
Comandos MATLAB:
Global Function Annotation Ylim If
Manos a la obra !! Dr. MARIO J. DURAN
V Curso de MATLAB/Simulink en Ingeniera: Aplicacin a la Energa Elica Universidad de Mlaga, 4-5 y 25-26 de Abril de 2014
Dr. MARIO J. DURAN