Diseño de un sistema de control avanzado para turbinas hidráulicas

Abstract

El interés por la utilización de energías renovables cumpliendo con los requerimientos medioambientales ha impulsado el desarrollo de fuentes de energía limpia. Dicha expansión hace necesario contar con una plataforma de experimentación para sistemas de generación de energía hidroeléctrica que facilite la investigación en este campo. Es por eso que la Universidad Autónoma de Bucaramanga cuenta con un banco de turbinas hidráulicas para los programas de ingeniería mecatrónica e ingeniería en energía, que busca fomentar el estudio de estos procesos para poder comparar los diferentes resultados obtenidos en la práctica con los datos teórico. Este proyecto consistió en automatizar el banco de turbinas utilizando la instrumentación adecuada para la medición de los diferentes parámetros del sistema, como: caudal de entrada a la turbina, velocidad del eje de la turbina y el voltaje del generador DC, con el cual se realizó el sistema de control a partir de técnicas de control robusto como lo son la técnica de sensibilidad mixta y MPC, para las turbinas Kaplan y Francis partiendo de la obtención del modelo matemático con datos experimentales de las dos turbinas. Donde se programaron los controladores y se monitorean todas las variables a través de la HMI diseñada en el sistema SCADA DELTA V.