Optimización heurística con criterios de error de control TMD en turbinas marinas flotantes

Abstract

[Resumen] De entre el despliegue actual de energías renovables, las turbinas eólicas flotantes son un recurso prometedor. Permiten sacar el máximo rendimiento al viento que se produce en alta mar, donde alcanza una mayor y más constante velocidad. Sin embargo, al estar situadas en aguas profundas están sometidas a fuertes cargas, causadas principalmente por las olas y el mismo viento. Para reducir las vibraciones que se producen en la estructura se pueden usar dispositivos de control estructural, que provienen de la ingeniería civil. Pero su diseño y sintonía no son tareas sencillas debido a los diversos objetivos que coexisten en la aplicación de estos sistemas de control pasivo. En este trabajo se explora el uso de distintos métodos de análisis de señales para la optimización de dispositivos TMD (Tuned Mass Damper) mediante algoritmos genéticos. Se han aplicado diversos criterios de error para la optimización con el fin de obtener una mayor reducción de vibraciones en los diversos elementos de la turbina flotante.

[Abstract] Among the current deployment of renewable energy systems, floating wind turbines are a promising resource. They take advantage of the wind at deep seas, where it reaches higher and more constant speed. However, being located in deep waters they are subject to heavy loads, caused mainly by waves and wind. To reduce the vibrations in the structure, passive control devices can be used, which come from civil engineering. But its design and tuning are not a simple task due to the diverse goals that coexist in the application of these passive control systems. In this work the use of different methods of signal analysis for the optimization of TMD devices (Tuned Mass Damper) is explored through genetic algorithms. Various error criteria have been applied for the optimization in order to obtain a greater reduction of vibrations in the various elements of the floating turbine.