Sistemas Integrados de Potencia en Buques Offshore: Control, tendencias y retos

Los buques destinados a realizar operaciones especiales lejos de la costa requieren un control de velocidad y de posicionamiento de alta precisión y respuesta dinámica. Condiciones adversas de oleaje y/o meteorológicas provocan fuertes perturbaciones que el sistema de control debe rechazar para garantizar un posicionamiento preciso (sobre un punto de referencia establecido) mientras el buque realiza la operación. Obviamente, otros requisitos relacionados con la fiabilidad y seguridad también deben ser garantizados. Desde hace más de una década estos buques incorporan sistemas de potencia en los cuales las unidades de propulsión están gobernadas y controladas por accionamientos eléctricos. En estos sistemas, la energía/potencia eléctrica necesaria es producida mediante grupos formados por máquinas de combustión interna y generadores eléctricos, y distribuida, tanto a los accionamientos eléctricos de propulsión como a otras cargas auxiliares del buque, por medio de una red de distribución eléctrica. En la primera parte de este artículo se introduce la topología de Sistema de Potencia más utilizada en este tipo de buques identificando las funciones de control y sus interdependencias. En la segunda parte se presentan las tendencias y soluciones para la reducción del consumo de combustible y las emisiones, destacando las nuevas funciones de control que entran en juego. La reciente irrupción de las topologías basadas en la distribución de potencia mediante red DC facilita la posibilidad de generación de energía a velocidad variable y/o de integración de sistemas de almacenamiento de energía eléctrica. Sin embargo, aparecen nuevos riesgos (mejor retos) técnicos y de control que necesitan un análisis profundo de cara a garantizar un sistema estable y robusto por diseño. Uno de ellos está relacionado con el análisis de la estabilidad del sistema de potencia cuando múltiples cargas no lineales y de impedancia incremental negativa interactúan en un único bus DC.