Control ROSCO en PLC mediante arquitectura Software-in-the-Loop para turbinas eólicas
DOI:
https://doi.org/10.17979/ja-cea.2026.47.13854Palabras clave:
Control de recursos energéticos renovables, Software-in-the-loop, Turbinas eólicas, Simulación, Controlador lógico programableResumen
En este trabajo se presenta la implementación y validación preliminar del controlador de referencia de código abierto ROSCO, empleado en turbinas eólicas, en un PLC industrial de Siemens virtualizado. Para la traducción del algoritmo de control se ha empleado el lenguaje estructurado SCL. La validación se lleva a cabo mediante una arquitectura de co-simulación Software-in-the-Loop (SIL) que enlaza PLCSim Advanced a través de Simulink con el modelo aerodinámico del aerogenerador, implementado en OpenFAST. El desempeño del controlador implementado en el PLC virtual se evalúa frente al controlador nativo utilizando escenarios de viento determinista y turbulento. Asimismo, se analiza el comportamiento del módulo de Control de Paso Individual (IPC) y su efecto sobre la fatiga estructural mediante el cálculo de la carga de daño equivalente (DEL, Damage Equivalent Load). Los resultados demuestran una buena correspondencia, alcanzándose en la mayoría de los casos un índice VAF (Variance Accounted For) superior al 90 %.
Referencias
Abbas, N. J., Zalkind, D. S., Pao, L., Wright, A., 2022. A reference opensource controller for fixed and floating offshore wind turbines. Wind Energy Science 7 (1), 53–73. DOI: https://doi.org/10.5194/wes-7-53-2022
Bossanyi, E. A., 2003. Individual blade pitch control for load reduction. Wind Energy 6 (2), 119–128. DOI: https://doi.org/10.1002/we.76
Garrido Jurado, J., Lara Ortiz, M., Vázquez Serrano, F., Ruz Ruiz, M. L., 2026. Limitación del esfuerzo de los actuadores en el control de paso individual de turbinas eólicas. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial. DOI: https://doi.org/10.4995/riai.2026.25395
Jonkman, J., Butterfield, S., Musial, W., Scott, G., 2009. Definition of a 5-MW reference wind turbine for offshore system development. Technical report, National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, USA.
Kenko, D., Gambier, A., Sep. 2022. Real-time wind turbine simulation for pitch control purposes by using a hardware-in-the-loop approach. In: Proceedings of the 21st International Conference on Modelling and Applied Simulation (MAS). Rome, Italy, p. 026, 19th International Multidisciplinary Modeling & Simulation Multiconference. DOI: https://doi.org/10.46354/i3m.2022.mas.026
Lara, M., Ruz, M., Vázquez, F., Garrido, J., 2025. Enfoque anticipativo de control de paso individual en turbinas e´olicas. Jornadas de Automática 46. DOI: https://doi.org/10.17979/ja-cea.2025.46.12058
Martínez-Inchusta, A., Sierra-García, J. E., Santos, M., Leija, L., 2023. PIL environment for validation of wind turbine controllers based on IEC- 61131. In: XLIV Jornadas de Automática. pp. 807–812. DOI: https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498609.807
Mulders, S. P., van Wingerden, J.-W., 2019. On the importance of the azimuth offset in a combined 1P and 2P SISO IPC implementation for wind turbine fatigue load reductions. In: 2019 American Control Conference (ACC). pp. 3506–3511. DOI: https://doi.org/10.23919/ACC.2019.8814829
Muñoz-Palomeque, E., Sierra-García, J. E., Santos, M., 2024. Técnicas de control inteligente para el seguimiento del punto de máxima potencia en turbinas eólicas. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial 21 (3), 193–204. DOI: https://doi.org/10.4995/RIAI.2024.21097
NREL, 2026a. OpenFAST documentation. https://openfast.readthedocs.io/en/main/, accessed: 2026-06-03.
NREL, 2026b. OpenFAST reference 5-MW turbine repository. https://github.com/OpenFAST/r-test/tree/main/glue-codes/openfast, accessed: 2026-06-03.
NREL, 2026c. ROSCO: Reference open source controller. https://rosco.readthedocs.io/en/latest/, accessed: 2026-02-07.
Puleva, T., Rouzhekov, G., Slavov, T., Rakov, B., 2016. Hardware-in-the-loop (HIL) simulation of wind turbine power control. In: Mediterranean Conference on Power Generation, Transmission, Distribution and Energy Conversion (MedPower 2016). Belgrade, pp. 1–8. DOI: https://doi.org/10.1049/cp.2016.1053
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2026 Germán Corredera, Ignacio López, Francisco Vázquez, Juan Garrido, Mario L. Ruz

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.