Simulação de uma turbina eólica com rastreio de ponto de máxima potência - Vomstein, Marco Aurelio Nespolo (2021)
O aumento da demanda por energia elétrica em conjunto com a necessidade da diminuição de problemas ambientais tem estimulado a busca por formas renováveis de geração de energia. Nesse sentido, a geração de eletricidade a partir da energia eólica tem crescido no Brasil e no mundo nos últimos anos e, por se tratar de uma energia sujeita a variações do vento, torna-se importante aplicar técnicas de controle de potência, em especial com análises feitas em ambiente computacional a fim de permitir testes e previsões adequadas de funcionamento de uma turbina real. Este trabalho se propõe a realizar uma simulação computacional com os modelos aerodinâmico, mecânico e elétrico de uma turbina eólica, considerando um gerador síncrono de imãs permanentes. Também tem por objetivo aplicar a estratégia de rastreio do ponto de máxima potência (MPPT) do tipo tip speed ratio. Ainda, é realizada a substituição do modelo aerodinâmico da turbina por sua simulação através de um motor CC. Para validar a simulação são verificados os parâmetros de velocidade de rotação da turbina, torque e aproveitamento da potência aerodinâmica. Essas grandezas são comparadas com valores com e sem MPPT para a validação da estratégia de controle aplicada. Também é feito um comparativo da simulação utilizando um bloco matemático para simular a turbina com a utilização de um motor CC emulando-a. Os resultados obtidos mostraram que o motor CC emulou de forma satisfatória o comportamento da turbina eólica para valores baixos de momento de inércia, bem como o controle do gerador aumentou a potência total extraída pela turbina