Intresset för vågenergi har ökat de senaste åren, och elektriska generatorer speciellt utformade för att generera elektricitet från denna förnybara energikälla håller på att utvecklas. UPV/EHU:s Advanced Control Group (GCA) har tagit fram ett robust kontrollsystem för dessa generatorer som, under de utförda testerna, har visat sig avsevärt förbättra deras effektivitet.

Den avancerade kontrollgruppen vid fakulteten för tekniska fakulteten—Vitoria-Gasteiz (EIVG) och UPV/EHU:s EIG-fakulteten för teknik—Gipuzkoa (Eibar-sektionen), som specialiserat sig på styrning av elektriska maskiner, har kommit med ett robust styrsystem för en av de mest populära vågenergiomvandlarna, den oscillerande vattenpelaren (OWC), tillsammans med en dubbelmatad induktionsgenerator. "Elektriska generatorer av denna typ är lämpade för att arbeta med varierande hastigheter, och på samma gång, vad styrsystemet vi har föreslagit uppnår är att förbättra effektiviteten hos dessa generatorer genom att styra turbinens rotationshastighet, med tanke på att denna hastighet påverkar effektiviteten i processen för att extrahera kinetisk energi från vågorna, " förklarade Oscar Barambones, en av forskarna som deltog i denna studie, som nyligen publicerades av tidskriften Ocean Energi .

Dubbelmatade induktionsgeneratorer (DFIG) anses vara mycket lämpliga för att generera energi som kommer från vågenergi eftersom de är speciellt utformade för att fungera under förändring, oförutsägbara förhållanden. "Luftflödet som genereras av vågorna som de kommer att behöva arbeta med kommer aldrig att bli känt, men i dessa omvandlare, elgeneratorn har kapacitet att styra arbetshastigheten så att systemet kan arbeta med sin optimala hastighet, oberoende av hastigheten på luftflödet som tas emot av turbinen, sa forskaren.

I studien, de ville se om omvandlarens prestanda kunde förbättras genom att lägga till ett styrsystem med skjutläge, som kännetecknas av att uppvisa korrekt beteende även vid förändrad dynamik, variabla parametrar och externa störningar. "Vad vi gjorde var att se vad effekten skulle bli om detta kontrollsystem skulle införlivas, först genom olika simuleringar, och för det andra i några experimentella tester utförda på en experimentell plattform som forskargruppen designade och byggde vid EIG (Eibar). Denna experimentella plattform är baserad på en verklig kommersiell dubbelmatad generator; vi kopplade generatorn till en motor, och den motorn simulerade den mekaniska energiprofilen som tillhandahålls av luftflödet som skulle produceras av vågorna i en anläggning för generering av vågenergi."

Som Barambones förklarade, de utförda testerna visade att effektiviteten hos vågenergiomvandlarna "blev mycket förbättrad:styrsystemet maximerar utvinningen av energi från vågorna, eftersom det den gör är att reglera turbinens hastighet så att systemet fungerar med maximal effektivitet. Prestanda för dessa system optimeras när generatorn görs att följa en referens som beror på luftflödets hastighet så att turbinen kan arbeta vid maximal effektivitet." Och med tanke på att de utfördes med en kommersiell omvandlare, "kontrollsystemet kunde tillämpas direkt."

Men forskaren är medveten om att svårigheter kan uppstå när detta kontrollsystem tillämpas under verkliga förhållanden. Det största problemet som han tror kan uppstå har att göra "med trögheten i turbinerna. Vi har inte arbetat med mycket stor tröghet, men man kan anta att en verklig turbin skulle ha en betydligt större massa och därför en högre tröghet. Och vi har sett att ju större trögheten är, desto svårare skulle det vara för systemet att följa den optimala referensen med ökad precision, även om i alla fall en förbättring av systemets effektivitet kommer att uppnås genom att styra turbinens hastighet. Vi kommer att fortsätta att genomföra studier i detta avseende, " avslutade han.