INSTRUMENTACIÓN Y AUTOMATIZACIÓN DE UN SISTEMA DE ENSAYOS DE TURBINAS EÓLICAS

Abstract

El presente trabajo consiste en diseñar e implementar la instrumentación de unSistema de Ensayos deTurbinas Eólicas (SETE) compuesto por un aerogenerador, un túnel de viento y un sistema de almacenamiento y conversión de energía eléctrica para automatizar su operación bajo diferentes condiciones de carga eléctrica mediante un controlador lógico programable (PLC) y una interfaz SCADA-HMI.Esta iniciativa surge con el propósito de integrar una asignatura en el área deenergías renovables del Departamento de Mecánica, en el Laboratorio de EnergíasRenovables (LER).En consecuencia, se detalla y especifica cada paso respecto a la implementacióndel hardware y programación del software de cada una de las plataformas utilizadas junto con la especificación y descripción detallada de cada uno de los elementos que conforman el SETE.Considerando que durante el desarrollo e investigación se presentaroninconvenientes respecto a la infraestructura y los elementos utilizados, siendo laausencia del variador de frecuencia un elemento de vital importancia para elaccionamiento inicial del sistema y desarrollo de pruebas, se debió considerar lasimulación del aerogenerador mediante una fuente de tensión DC, y así comprobar el funcionamiento del sistema e interfaz HMI en espera de la ejecución de la orden de compra del variador de frecuencia por parte del Departamento de Mecánica.Vale destacar que de igual manera el diseño del sistema detalla los procedimientose implementación de los elementos pendientes para su ejecución a la hora de sercomprados e integrados.

The present work consists of designing and implementing the instrumentation of a windturbine system composed of an air wind turbine, wind tunnel and energy and electricpower conversion to automate its operation under different conditions of electric loadthrough a PLC and a SCADA-HMI interface.This initiative arises with the purpose of integrating a subject in the area ofrenewable energies at the Mechanical Engineering Department, in the headquarters ofViña del Mar.Consequently, each step is detailed and specified regarding the hardwareimplementation and the programming of each of the elements that make up the WindTurbine Test System.Considering that during the development and research there were inconveniencesrelated to the infrastructure and the elements used, the absence of the frequency inverterbeing an element of vital importance for the initial activation of the system and thedevelopment of tests,the power generation was simulated using a DC voltaje source theHMI check was limited until the frequency inverted be available. The HMI during theexecution of the purchase of the varied frequency of the Mechanics Department.