Control híbrido de un sistema eólico-H₂ asistido por la red eléctrica

Abstract

El presente trabajo propone una estrategia de control de un sistema de producción de H₂ a partir de la energía eólica. La estrategia busca satisfacer las especificaciones del electrolizador y optimizar la potencia extraída por la turbina con el fin de maximizar la producción limpia de H₂. Para cumplir estos objetivos independientemente de las fluctuaciones del recurso primario se aplica al sistema la asistencia de la red eléctrica de forma tal que ésta absorba las variaciones abruptas provenientes de la generación eólica sin aportar potencia media. Dicha asistencia se regula controlando el convertidor electrónico que vincula la red con el sistema eólico- H₂. Los múltiples modos de operación asociados a diversas condiciones de viento justifican el enfoque del análisis y el diseño del control en el marco de los sistemas híbridos. Se presentan resultados de simulación que permiten verificar el comportamiento deseado y compararlo con el del sistema aislado de la red.

This paper proposes a control strategy of a H₂ production system supplied by wind energy. The strategy is aimed at satisfying the requirements of the electrolyzer and optimizing the wind turbine power extraction in order to maximize the clean H₂ production. To deal with these control objectives independently of primary resource fluctuations, electric grid assistance is applied to the system. In this way, the grid assistance is intended to absorb abrupt variations coming from wind generation without supplying mean power. This is regulated by controlling the bidirectional electronic converter which links the grid with the wind- H₂ system. Multiple operation modes associated with different wind conditions make hybrid systems framework appropriated for the analysis and control design. Simulation results are shown in order to verify the desired behavior and to compare it with the response of the unassisted system.