Colocação em serviço de um gerador eólico duplamente alimentado

Abstract

A energia Eólica tem vindo a ganhar uma enorme importância por todo o Mundo. A evolução das tecnologias aplicáveis leva à aceitação do mercado que se molda cada vez mais a este tipo de produção. A utilização da energia proveniente do vento remonta à antiguidade, mas só agora com os conceitos tecnológicos emergentes é possível a proliferação de aerogeradores à escala global. Com o aumento da aposta neste tipo de energia, surge assim uma possibilidade de negócio para grandes empresas do ramo, e consequentemente, uma rivalidade saudável proporcionando o acréscimo de investimento no estudo e desenvolvimento de todo o conteúdo eletrónico utilizado desde os geradores aos conversores de potência. Hoje em dia, os variados fabricantes disponibilizam várias soluções para o controlo dos aerogeradores. Os modelos focam-se principalmente no design da turbina eólica, no tipo de gerador e no tipo de eletrónica de potência para ligação à rede elétrica. Estudos de diversos conceitos de produção e estratégias de controlo tornam-se emergentes para dotar os sistemas de maior eficiência, qualidade de serviço e disponibilidade dos equipamentos. O rendimento do sistema é condicionado pelo ponto de funcionamento da máquina, tornando-se necessário inclui-lo no controlo da mesma, através de algoritmos que diferem de fabricante para fabricante, a capacidade de deteção desse mesmo ponto. No âmbito desta tese desenvolvida em ambiente industrial, foram analisados e demonstrados os métodos de preparação para a posta em serviço/comissionamento duma turbina eólica DFIG (double feed indution machine) do fabricante Alstom. Foi feita uma recolha de dados e posterior análise de possíveis falhas durante e após o início de produção de energia da mesma. Todos os dados e motivos de aprendizagem foram maioritariamente adquiridos no parque Eólico Ashegoda em Mekele na Etiópia. Um parque constituído por 54 máquinas do fabricante Alstom para o qual a Endiprev foi subcontratada para executar o comissionamento. Importante evidenciar desde já que a dissertação de mestrado contém alguns pontos confidenciais que não podem em caso algum ser utilizados sem a devida autorização.

Wind energy has coming to increase its importance all over the world. The development of the applicable technologies in this area leads this type of energy production to be well-accepted by the consumers. The use of wind to produce energy is not newness, this technique comes from ancient times. However, with the new emergent technologic concepts, was possible to introduce it through the worldwide. With the increasing investments in this type of energy, new business opportunities are arising for big companies among this industry and therefore a healthy competition, providing an additional investment in the research and development of all electronic components used since the generators to power converters. Nowadays, the manufacturers offer several solutions for controlling windmills (wind turbines). The models are mainly focused on the windmills design, on its type of generator and its type of power electronics to the grid connection. Studies of various concepts of production and control strategies are increasing in order to provide the most efficient systems, service quality and availability time of the equipment. The system performance is affected by the machine operating point. And so it is necessary to include it in the system's monitoring through algorithms, that might be different from manufacturer to manufacturer with regard to capability of detection that point. Over this master's thesis that was developed at industrial environment, preparation methods of commissioning of a DFIG (double feed induction machine) windmills have been analyzed and demonstrated – Alstom was the windmills supplier. A data collection and subsequent analysis of possible failures was taken during and after the beginning of windmills production. All data were mostly collected in the Wind Ashegoda Park in Mekele, Ethiopia. This park is consisted by 54 Alstom Turbines to which the Endiprev was subcontracted to execute the project.