Λύση Συστήματος Μετατροπής Αιολικής Ενέργειας

Οι μεθόδοι ελέγχου της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον αέρα έχουν εξελιχθεί από τον απλοϊκό σταθερό ρυθμό και σταθερή γωνία στάσης στον έλεγχο σταθερού ρυθμού και μεταβαλλόμενης γωνίας. Σήμερα, το σύστημα μετατροπέα διπλώς εφοδιασμένου μεταβαλλόμενου ρυθμού και σταθερής συχνότητας ελέγχου είναι ευρέως χρησιμοποιούμενο στην αγορά παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από τον αέρα.

Λειτουργικός Μηχανισμός

Ο ρότορας ενεργοποιείται από δύο μετατροπείς VSC με PWM που είναι συνδεδεμένοι back-to-back. Αυτή η διάταξη αναφέρεται ως μετατροπέας πλευράς γεννήτριας και μετατροπέας πλευράς δικτύου αντίστοιχα. Οι δύο μετατροπείς PWM παρέχουν ρεύμα ενεργοποίησης στην πλεξίδα του ρότορα προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη αποθήκευση ενέργειας από τον αέρα και ο έλεγχος της στατικής ενεργοποίησης. Όταν ο ανεμογεννήτριας λειτουργεί με υποσυντονική ταχύτητα, η ενέργεια παρέχεται στον ρότορα και ο μετατροπέας πλευράς δικτύου λειτουργεί ως ορθογωνικός, ενώ ο μετατροπέας πλευράς ρότορα λειτουργεί ως αντίστροφος, παρέχοντας το ρεύμα ενεργοποίησης στον ανεμογεννήτρια. Όταν ο ανεμογεννήτριας λειτουργεί με υπερσυντονική ταχύτητα, και ο στάτορας και ο ρότορας μπορούν να παρέχουν ενέργεια στο δίκτυο. Εάν ο ανεμογεννήτριας λειτουργεί σε συντονική κατάσταση, ο γεννήτριας λειτουργεί ως συντονικός κινητήρας και το σύστημα μετατροπέα παρέχει DC ενεργοποίηση στον ρότορα.

Ο μετατροπέας πλευράς δικτύου και ο μετατροπέας πλευράς γεννήτριας ελέγχονται από δύο ενότητες ελέγχου. Η ενότητα ελέγχου πλευράς δικτύου χρησιμοποιείται για να διατηρηθεί η σταθερότητα τάσης της συνεχούς διατροπής και να εξασφαλιστεί υψηλής ποιότητας κύμα ρεύματος και ενότητα παράγωγης. Η ενότητα ελέγχου πλευράς γεννήτριας χρησιμοποιείται για να ελέγξει το ρεύμα τορκέος και τα συστατικά ενεργοποίησης του διπλώς εφοδιασμένου μοτέρ, προκειμένου να προσαρμοστεί η ενεργός και η ενεργοποίησης του, και να παρακολουθεί την εντολή ενεργούς και ενεργοποίησης. Έτσι, ο διπλώς εφοδιασμένος μοτέρ μπορεί να λειτουργεί στην βέλτιστη καμπύλη ενέργειας του ανεμογεννήτρια, προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη αποθήκευση ενέργειας από τον αέρα.

Διάταξη Συστήματος

• Διάταξη Καβίνας

Το σύστημα μετατροπέα Rockwill διπλώς εφοδιασμένου είναι ειδικά σχεδιασμένο για ανεμογεννήτριες διπλώς εφοδιασμένου. Αποτελείται από μια καβίνα σύνδεσης/ελέγχου (1200mm*800mm*2200mm, κλάση προστασίας IP54) και καβίνα μονάδων ισχύος (1200mm*800mm*2200mm, κλάση προστασίας IP23).

-- Το σύστημα σύνδεσης/ελέγχου είναι χωρισμένο σε δύο απομονωμένες καβίνες, οι οποίες είναι η καβίνα ελέγχου και η καβίνα σύνδεσης. Η καβίνα ελέγχου αποτελείται από ελεγκτή, UPS, υποδιαστηριστικά σταθερής τάσης, συστήματα προστασίας και συνδέσεις κλειδιών, κλπ. Η καβίνα σύνδεσης περιλαμβάνει μετατροπέα, κύριο σταθερής τάσης, φερέδωνα σύνδεσης, φερέδωνα πλευράς δικτύου, κύρια λείχωμα, και προεξαρχικό αντίστοιχο, κλπ.

-- Η καβίνα μονάδων ισχύος είναι το κύριο μέρος για την επίτευξη της μετατροπής ρεύματος. Επιπλέον, υπάρχουν τρεις μονάδες ισχύος στην πλευρά του δικτύου και της γεννήτριας. Κάθε μονάδα ενσωματώνει IGBT, πίνακα οδηγίας, ψυκτικό, DC κατασταλτή, απορροφητική ικανότητα, θερμομέτριο, κλπ. Η καβίνα μονάδων ισχύος περιλαμβάνει επίσης στρωτή συνδετή, αντίστοιχο πλευράς δικτύου, αντίστοιχο πλευράς γεφυρώματος, αντίστοιχο πλευράς γεννήτριας, αντίστοιχο και φίλτρο δικτύου και γεννήτριας, μεγάλους και μικρούς ανεμιστέρες, θερμαντικό, κλπ.

• Κύρια Μέρη

Τα κύρια μέρη του συστήματος μετατροπέα περιλαμβάνουν μονάδες ισχύος, σύστημα φίλτρωσης, σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας, προεξαρχικό σύστημα, μονάδα LVRT (Low Voltage Ride Through) και σύστημα κατανομής, κλπ.

-- Η μονάδα ισχύος αποτελείται από IGBT και τα αντίστοιχα συστήματα οδηγίας, προστασίας, και ψύξης. Σε ένα σύστημα μετατροπέα, περιλαμβάνει έξι ομάδες μονάδων ισχύος, οι οποίες είναι συνδεδεμένες μέσω της στρωτής συνδέτη DC.

-- Το σύστημα φίλτρωσης αποτελείται από το φίλτρο LCL πλευράς δικτύου και το φίλτρο du/dt πλευράς γεννήτριας. Το φίλτρο LCL πλευράς δικτύου μπορεί να εφαρμόζει αποτελεσματική φίλτρωση υψηλής συχνότητας από τον μετατροπέα στο δίκτυο. Το φίλτρο du/dt, μαζί με τον αντίστοιχο πλευράς γεννήτριας, μπορεί να περιορίσει την κορυφή τάσης και την ταχεία μεταβατική τάση των ενεργοποιημένων συστατικών του ρότορα.

-- Το σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας προσαρμόζει τη θερμοκρασία μέσα στην καβίνα σε φυσιολογικό εύρος μέσω θέρμανσης και ψύξης, το θέρμανση εκτελείται από το θερμαντικό μέσα στην καβίνα και η ψύξη εκτελείται από το σύστημα ψύξης με ανεμιστήρες.

-- Το προεξαρχικό σύστημα χρησιμοποιείται για να αυξήσει την τάση DC της κατασταλτής DC σε συγκεκριμένη αμπλιτούδα πριν από την εκκίνηση του μετατροπέα. Επομένως, μπορεί να μειώσει την ένταση του ρεύματος κατά την εκκίνηση του μετατροπέα.

-- Η μονάδα LVRT μπορεί να προστατεύσει τα περιφερειακά συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην πλευρά του γεννήτρια σε περίπτωση λειτουργικού σφάλματος, σφάλματος γραμμής, ή υπερτάσης του ρότορα. Και μέσω της μονάδας LVRT, το σύστημα μετατροπέα μπορεί να παρέχει ρεύμα στο δίκτυο ακόμη και σε περίπτωση σφάλματος δικτύου, έτσι ώστε να επιτευχθεί η περιοδεία σε χαμηλή τάση.

-- Το σύστημα κατανομής παρέχει συνεχή προμήθεια ρεύματος για κάθε ενεργό συστατικό του μετατροπέα.

• Σύστημα Ελέγχου και Προστασίας

Το σύστημα ελέγχου και προστασίας είναι το εγκέφαλο του συστήματος μετατροπέα διπλώς εφοδιασμένου, έχει σημαντική επίδραση στην απόδοση του μετατροπέα. Το σύστημα ελέγχου και προστασίας εκτελεί κυρίως τις ακόλουθες λειτουργίες:

-- Λειτουργίες ελέγχου: έλεγχος πλευράς δικτύου, έλεγχος πλευράς γεννήτριας και έλεγχος LVRT.

-- Λειτουργίες προστασίας: προστασία υπερρεύματος πλευράς δικτύου και γεννήτριας, προστασία υπο- και υπερτάσης πλευράς δικτύου και γεννήτριας, προστασία υπερρεύματος αρνητικής ακολουθίας πλευράς δικτύου και γεννήτριας, προστασία υπο- και υπερτάσης συνεχούς διατροπής, προστασία υπερθερμοκρασίας πλευράς δικτύου και γεννήτριας, προστασία υπερταχύτητας γεννήτριας.

Χαρακτηριστικά

• Γρήγορες αποκρίσεις και υψηλή ακρίβεια ελέγχου;

• Πλήρης λειτουργία καταγραφής σφαλμάτων συμμόρφως με το IEEE COMTRADE;

• Υψηλά αξιόπιστο και ευέλικτο ολοκληρωμένο σύστημα προστασίας;

• Στρατηγική ελέγχου σύνδεσης με το δίκτυο με βάση την αυτόματη θέση του ρότορα που μπορεί να επιτευχθεί "μηδενική" επίδραση συγχρονισμού στο δίκτυο;

• Φωτοηλεκτρικός κωδικοποιητής, ο οποίος χρησιμοποιεί μοντέλο λογισμικού επαναφοράς, μπορεί να βελτιώσει την ακρίβεια και την αξιοπιστία της απόκτησης ταχύτητας περιστροφής του μοτέρ;

• Στρατηγικές ελέγχου υψηλής και χαμηλής τάσης χρησιμοποιούνται για να εγγυηθούν την ικανότητα περιοδείας του μετατροπέα σε περίπτωση σφάλματος;

• Στρατηγική καταστολής αρμονικών και στρατηγική αντιστάθμισης αδιάφορου διαστήματος χρησιμοποιούνται για να εξασφαλίσουν αποτελεσματικά την ποιότητα της ενέργειας που παρέχεται από τον μετατροπέα στο δίκτυο;

• Συμβατό με διάφορες επικοινωνιακές διευθύνσεις βιομηχανικών πεδίων, όπως CANopen και Profibus;

• Ιδιαίτερα σχεδιασμένες μονάδες μετατροπέα IGBT συνδέονται παράλληλα, και η εγκατάσταση και η αφαίρεση κάθε μονάδας ισχύος είναι εύκολη;

• Ακριβώς σχεδιασμένο σύστημα φίλτρωσης και στρατηγική καταστολής αρμονικών εξασφαλίζουν την υψηλή ποιότητα της ενέργειας που παρέχεται στο δίκτυο;

• Αυτό το προϊόν μπορεί να αντέξει υψηλές/χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλή υγρασία. Όλες οι πλακές κύκλων είναι εξοπλισμένες με επικάλυμμα αντιδιάβρωσης και όλες οι καβίνες έχουν πολύ υψηλή κλάση προστασίας.