Revista de Ingeniería Eléctrica y Tecnología Electrónica

Protección inteligente contra exceso de velocidad en el parque eólico conectado a la red de Zafarana durante condiciones de ráfagas de viento

Mohamed MA Mahfouz y Mohamed El-Sayed AH

La creciente participación de las energías renovables en la generación de electricidad requiere un esquema de operación y protección eficaz utilizando tecnologías de red inteligente (SG). Los medidores inteligentes de SG permiten la transferencia de las señales medidas en el parque eólico al centro de operación y protección de SG. Dicha transmisión de señales puede mejorar el rendimiento del parque y reducir el costo del sistema. La operación segura de los parques eólicos requiere una protección eficiente contra el exceso de velocidad de las turbinas en condiciones de ráfagas de viento. Por lo tanto, este documento se ocupa de la integración de un nuevo algoritmo de protección contra el exceso de velocidad con el centro de protección existente en SG. El objetivo principal del algoritmo propuesto es la actualización dinámica del tiempo crítico de despeje (CCT) para relés de protección contra el exceso de velocidad contra ráfagas de viento severas para minimizar la pérdida de vidas y el daño a los componentes. A este respecto, se han recopilado y procesado datos a largo plazo de la velocidad del viento de la granja Zafarana para definir la intensidad de las ráfagas y su distribución. Además, el área geográfica de la granja se clasifica en diferentes filas de acuerdo con los valores de ráfaga registrados. Se formulará una configuración de relé inteligente mediante el desarrollo de un algoritmo heurístico, que relaciona el CCT con la intensidad de las ráfagas y su fila a lo largo del área geográfica de la granja Zafarana. En consecuencia, se propondrá una función general de segundo orden de dos variables para identificar el CCT dinámico en función de la velocidad del viento medida por los medidores inteligentes instalados en cada fila del parque eólico. Los ajustes del relé digital se actualizan de acuerdo con el CCT determinado utilizando las facilidades de comunicación existentes en el SG. Los resultados de la simulación indican que la protección contra exceso de velocidad propuesta mejora significativamente el rendimiento del parque eólico conectado a la red en condiciones de ráfagas de viento.