{"id":92970,"date":"2018-03-11T10:12:08","date_gmt":"2018-03-11T10:12:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/control-de-minicentrales-hidroelectricas-fluyentes-modelado-y-estabilidad\/"},"modified":"2018-03-11T10:12:08","modified_gmt":"2018-03-11T10:12:08","slug":"control-de-minicentrales-hidroelectricas-fluyentes-modelado-y-estabilidad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/ingenieria-y-tecnologia-del-medio-ambiente\/control-de-minicentrales-hidroelectricas-fluyentes-modelado-y-estabilidad\/","title":{"rendered":"Control de minicentrales hidroel\u00e9ctricas fluyentes. modelado y estabilidad"},"content":{"rendered":"

Tesis doctoral de Jos\u00e9 Ignacio Sarasua Moreno <\/strong><\/h2>\n

La implantaci\u00f3n de minicentrales hidroel\u00e9ctricas est\u00e1 experimentando un considerable impulso en los \u00faltimos a\u00f1os. En los pa\u00edses desarrollados las minicentrales permiten obtener energ\u00eda en aquellas localizaciones donde una gran central no ser\u00eda viable adem\u00e1s de minimizar el impacto ambiental que produce la obra civil (presa, edificio de la central…). En los pa\u00edses en v\u00edas de desarrollo las minicentrales permiten la electrificaci\u00f3n de zonas rurales alejadas de los grandes n\u00facleos de poblaci\u00f3n proporcionando un empuje decisivo para su crecimiento socioecon\u00f3mico. la gran mayor\u00eda de minicentrales son fluyentes, es decir, carecen de un elemento almacenador suficientemente grande que les permita la regulaci\u00f3n del caudal turbinado o de la energ\u00eda producida. La peque\u00f1a potencia instalada (menos de 10 mw) tampoco les permite contribuir al mantenimiento de la frecuencia de la red, salvo que operen en isla, lo que ocurre en muy contadas ocasiones. Por tanto, en el caso de minicentrales fluyentes, es recomendable la operaci\u00f3n de la central con el control de nivel en el azud de derivaci\u00f3n o en la c\u00e1mara de carga, porque posibilita la reducci\u00f3n de la superficie del embalse o de la c\u00e1mara y permite combinar su uso hidroel\u00e9ctrico con otros como puede ser el regad\u00edo. el primer objetivo de la presente tesis es la elaboraci\u00f3n de un modelo matem\u00e1tico en el entorno de programaci\u00f3n matlab, que simule la operaci\u00f3n de una minicentral hidroel\u00e9ctrica fluyente con control de nivel. Dicho modelo se aplica a las tres tipolog\u00edas de minicentrales m\u00e1s comunes: a pie de presa, en derivaci\u00f3n con canal en l\u00e1mina libre y c\u00e1mara de carga y en derivaci\u00f3n con galer\u00eda en presi\u00f3n y chimenea de equilibrio. Todos los modelos se implantan en una central de referencia y mediante simulaciones se comprueba su comportamiento din\u00e1mico. Merece especial menci\u00f3n el modelo de canal obtenido a partir de la linealizaci\u00f3n de las ecuaciones de saint venant y el posterior desarrollo de su matriz de transferencia que permite su conexi\u00f3n con los dem\u00e1s componentes del modelo. una vez elaborados los modelos se procede al estudio de la estabilidad en peque\u00f1a perturbaci\u00f3n de la central en condiciones normales de operaci\u00f3n. Para ello, siguiendo las teor\u00eda de control cl\u00e1sico, se linealizan las ecuaciones que reflejan la din\u00e1mica de cada componente de la central dando lugar a su formulaci\u00f3n can\u00f3nica y a la matriz din\u00e1mica del sistema. A partir de dicha matriz y aplicando el criterio de estabilidad de routh-hurwitz se puede llegar a las siguientes conclusiones: centrales en derivaci\u00f3n con canal y centrales a pie de presa: –\tlas dimensiones de la c\u00e1mara de carga y del azud de derivaci\u00f3n no influyen en la estabilidad de la central. –\tse mejora la estabilidad de la central conforme se turbina menor caudal. centrales en derivaci\u00f3n con galer\u00eda y chimenea: –\tel control de nivel resulta m\u00e1s estable que el control de frecuencia-potencia. –\tla estabilidad empeora cuando se reduce el caudal turbinado. –\tla superficie del azud y de la chimenea s\u00ed intervienen en la estabilidad de la central. –\tel vertido del caudal ecol\u00f3gico entre el azud de toma y la descarga mejora la estabilidad de la central. una vez estudiada la estabilidad de la minicentral es sus tres tipolog\u00edas se propone un criterio heur\u00edstico que permite la sintonizaci\u00f3n de las ganancias del controlador pi que acciona el distribuidor del la turbina. La t\u00e9cnica del lugar de ra\u00edces, ampliamente utilizada en la teor\u00eda del control cl\u00e1sico, permite establecer una relaci\u00f3n a priori entre las ganancias del controlador y las oscilaciones que aparecen en la respuesta de la central. Las ganancias propuestas permiten la minimizaci\u00f3n de la oscilaci\u00f3n as\u00ed como del tiempo de establecimiento de la respuesta, en funci\u00f3n de las dimensiones de los principales componentes de la central as\u00ed como de su punto de operaci\u00f3n. De la aplicaci\u00f3n del criterio se concluye: –\ten la central con canal y c\u00e1mara de carga la variaci\u00f3n del punto de operaci\u00f3n apenas modifica las ganancias, por lo que no se considera necesario el control adaptativo. –\ten la central con galer\u00eda y chimenea de equilibrio el ajuste del controlador para un punto de operaci\u00f3n puede generar inestabilidades en otras circunstancias de funcionamiento, por lo que s\u00ed se aconseja el control adaptativo en este caso. –\ten la central a pie de presa el criterio propuesto no es aplicable ya que exige una precisi\u00f3n excesiva en el sensor de nivel y una acci\u00f3n de control considerable. por \u00faltimo, cabe a\u00f1adir, que todo el trabajo realizado se enmarca dentro la fase de dise\u00f1o y predimensionamiento de una minicentral. Con ello se pretende facilitar un dise\u00f1o de la planta que garantice una respuesta adecuada en condiciones normales de operaci\u00f3n.<\/p>\n

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Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00abControl de minicentrales hidroel\u00e9ctricas fluyentes. modelado y estabilidad<\/strong>\u00ab<\/h3>\n
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  • T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Control de minicentrales hidroel\u00e9ctricas fluyentes. modelado y estabilidad <\/li>\n
  • Autor:<\/strong>\u00a0 Jos\u00e9 Ignacio Sarasua Moreno <\/li>\n
  • Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de Madrid<\/li>\n
  • Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 24\/04\/2009<\/li>\n<\/ul>\n

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    Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n
      \n
    • Director de la tesis<\/strong>\n
        \n
      • Jos\u00e9 Rom\u00e1n Wilhelmi Ayza<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
      • Tribunal<\/strong>\n
          \n
        • Presidente del tribunal: Jos\u00e9 Jes\u00fas Fraile mora <\/li>\n
        • Jos\u00e9 angel Sainz borda (vocal)<\/li>\n
        • Jos\u00e9 Dominguez de posada rodriguez (vocal)<\/li>\n
        • almudena Garc\u00eda gorostiaga (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n

           <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

          Tesis doctoral de Jos\u00e9 Ignacio Sarasua Moreno La implantaci\u00f3n de minicentrales hidroel\u00e9ctricas est\u00e1 experimentando un considerable impulso en los \u00faltimos […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[9301,11013,15655,1333,16008],"tags":[186083,134222,30683,192147,140576,28171],"class_list":["post-92970","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-generacion-de-energia","category-ingenieria-de-control","category-ingenieria-hidraulica","category-ingenieria-y-tecnologia-del-medio-ambiente","category-politecnica-de-madrid","tag-almudena-garcia-gorostiaga","tag-jose-angel-sainz-borda","tag-jose-dominguez-de-posada-rodriguez","tag-jose-ignacio-sarasua-moreno","tag-jose-jesus-fraile-mora","tag-jose-roman-wilhelmi-ayza"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/92970","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=92970"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/92970\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=92970"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=92970"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=92970"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}