Power Hardware In The Loop Per Generatori Eolici = Power Hardware In The Loop for Wind Turbine Generators

Questa tesi tratta della realizzazione di un P-HiL (Power Hardware in the Loop) di una turbina eolica dalla potenza nominale di 10 kW per emulare la generazione elettrica da fonte eolica in laboratorio. In questo modo è possibile sia studiarne le caratteristiche, che porre una base per futuri sviluppi tecnologici. È stato svolto uno studio preliminare sulla caratterizzazione analitica delle turbine eoliche ad asse orizzontale, ed utilizzando il metodo BEM (Blade Element Momentum), è stata possibile la realizzazione di un modello virtuale di turbina. Questo modello è stato utilizzato in fase di simulazione PLECS dell'intero sistema di generazione. La configurazione scelta per la catena di generazione è stata: generatore sincrono PMASR, convertitore a piena potenza e rete elettrica. In particolare si tratta di un convertitore a due stadi, infatti sono presenti una coppia di inverter in configurazione back-to-back connessi da un DC-link, con relativo controllo implementato in linguaggio C. Infine il sistema è stato implementato su banco di prova per svolgere i test sperimentali e raccogliere i dati di interesse. La turbina eolica è stata emulata tramite un motore primo comandato in coppia dal blocco di turbina eolica virtuale, imponendo, in ingresso al blocco, la velocità del vento. Il motore primo è stato accoppiato al generatore sincrono e relativi inverter per provvedere alla generazione verso rete di energia elettrica e produrre i dati necessari per lo studio. I risultati dei test sperimentali permettono di descrivere in modo ottimale la generazione di energia elettrica da fonte eolica, da cui è possibile trarre spunto per possibili miglioramenti e sviluppi tecnologici futuri.