Development of a control strategy to compensate transient behaviour due to atmospheric disturbances in solar thermal energy generation systems using short-time prediction data

La energía solar térmica concentrada (CSP) es una forma prometedora de energía renovable que puede aprovechar la energía del sol y ayudar a sustituir el uso de combustibles fósiles para la generación de electricidad. Sin embargo, enfrenta retos para aumentar su despliegue a nivel mundial. Las torres solares, un tipo de tecnología CSP, se componen principalmente de un campo solar y una torre en la que un receptor funciona como intercambiador de calor para alimentar un bloque de potencia. El campo solar está formado por miles de heliostatos, que son espejos capaces de seguir el sol y proyectar la luz solar concentrada sobre el receptor. Las torres solares con almacenamiento térmico funcionan continuamente, pero están sujetas a perturbaciones causadas por la interacción de la luz solar con la atmósfera. Este comportamiento puede afectar la integridad del receptor. Para determinar la posición de cada helióstato se utilizan complejos métodos de optimización. Sin embargo, estos métodos están sujetos a incertidumbre en los parámetros y no pueden compensar perturbaciones en tiempo real, como las nubes, debido a su costo computacional. Esta tesis aborda esta cuestión como un problema de control, reduciendo el número de variables. En lugar de encontrar el ángulo de elevación y azimutal para miles de helióstatos, se utilizan dos variables dentro de grupos de helióstatos. A continuación, se implementa una estrategia de control por retroalimentación, aprovechando esta reducción dimensional. Además, la metodología desarrollada en esta tesis utiliza información de un sistema de predicción de radiación solar a corto plazo de última generación, dentro de una novedosa estrategia de control adaptativo para el campo solar.DoctoradoDoctor en Ingeniería Mecánic

Selección de estrategia y sintonización óptima de control industrial usando un diseño de experimento factorial

In this study, a novel experimental approach for the optimal selection of an actuator-based control strategy is presented. The proposed approach is a two-stage method: first, a two-level factorial experiment design with n factors (2n) was applied to compare different control schemes. Schemes comparison was carried out in terms of energy consumption and closed-loop performance. For the best relative scheme, a Central Composite Face-centered (CCF) design was completed obtaining the controller parameters that optimize the performance in terms of the Integral Absolute Error (IAE) while operating in a region of low energy consumption. The proposed approach was experimentally tested using real data obtained from a laboratory prototype plant. Some experimental tests illustrating the suitability of our method are shown at the end of this article.en este estudio se presenta un nuevo enfoque experimental para la selección óptima de una estrategia de control basada en el actuador. El enfoque propuesto es un método de dos etapas: primero se aplica un diseño de experimento factorial de dos niveles con n factores (2n) para comparar diferentes esquemas de control. La comparación de esquemas se lleva a cabo en términos de consumo de energía y rendimiento de circuito cerrado. Para el mejor esquema relativo, se completa un Diseño Central Compuesto Centrado en las Caras (CCF, por sus siglas en inglés) obteniendo parámetros de controlador que optimizan el rendimiento, en términos del Error absoluto integral (IAE, por sus siglas en inglés), mientras operan en una región de bajo consumo de energía. El enfoque propuesto se probó experimentalmente utilizando datos reales obtenidos de una planta prototipo de laboratorio. Algunas pruebas experimentales que ilustran la idoneidad de nuestro método se muestran al final de este artículo

Less Bone Loss With Maraviroc- Versus Tenofovir-Containing Antiretroviral Therapy in the AIDS Clinical Trials Group A5303 Study

Background. There is a need to prevent or minimize bone loss associated with antiretroviral treatment (ART) initiation. We compared maraviroc (MVC)- to tenofovir disoproxil fumarate (TDF)–containing ART

Flux-Feedback as a fast alternative to control groups of aiming points in molten salt power towers

The receiver is one of the critical elements in central tower concentrating solar power plants, which use molten salt as heat transfer fluid. Gradients in the incident flux, a consequence of the natural variability of the solar resource on the earth’s surface, and temperature limits must be considered in the operation of the system, due to corrosive phenomena caused by the interaction between the metal alloys used on the receiveŕs tubes and the molten salt. Furthermore, considering thermal stresses in the receiver as operational constraints leads to the prevention of fractures and has the potential to improve the lifespan of the subsystem. In this work, a novel control strategy is tested in a simulated power plant with a nominal thermal power of 450 MW and a solar field with 6482 heliostats. A flux-feedback closed-loop control law is proposed, which manipulates the swarm behavior of groups of aiming points for heliostats in the solar field and also reduces each iteration the information from the incident flux on the receiver’s surface into one variable per group. This work established that the proposed controller can reach a steady-state with a configuration of aiming points, which is close to the optimal solution obtained by a hybrid optimization approach, but much faster and with less computational resources. For the simulation and the optimization, a static coupled optical-thermal model is used