Sistema ng Solusyon para sa Paggawa ng Enerhiya mula sa Hangin

Ang mga paraan ng kontrol sa pag-generate ng enerhiya mula sa hangin ay lumago mula sa simpleng constant pitch stall control hanggang sa full blade variable pitch at variable speed control. Sa kasalukuyan, ang doubly fed converter system na may variable speed at constant frequency control ay malawakang ginagamit sa merkado ng pag-generate ng enerhiya mula sa hangin.

Prinsipyo ng Paggana

Ang rotor ay ipinapagana ng dalawang back-to-back connected VSC converters na may PWM. Ang disenyo na ito ay tinatawag bilang generator side converter at grid side converter. Ang mga doubly PWM converters ay nagbibigay ng excitation current sa rotor winding upang maisakatuparan ang maximum capture ng enerhiya mula sa hangin at ang adjustment ng static reactive power output. Kapag ang turbine ay nag-ooperate sa sub-synchronous speed, ang power ay inilulunsad sa rotor at ang grid side converter ay tumatakbo bilang rectifier habang ang rotor side converter ay tumatakbo bilang inverter, nagbibigay ng excitation current sa turbine. Kapag ang turbine ay nag-ooperate sa super-synchronous speed, ang stator at rotor ay parehong maaaring magbigay ng enerhiya sa grid. Kung ang turbine ay nag-ooperate sa synchronous status, ang generator ay tumatakbo bilang synchronous motor at ang converter system ay nagbibigay ng DC excitation sa rotor.

Ang grid side converter at ang generator side converter ay pinapamahalaan ng dalawang control units. Ang grid side control unit ay ginagamit upang panatilihin ang estabilidad ng DC busbar voltage at siguraduhin ang mataas na kalidad ng input current waveform at unit power factor. Ang generator side control unit ay ginagamit upang kontrolin ang rotor current torque at ang excitation components ng isang doubly fed motor upang i-adjust ang active power at reactive power output nito, at sumunod sa active power order at reactive power order. Upang ang doubly fed motor ay maaaring tumakbo sa optimum power curve ng wind turbine upang maisakatuparan ang maximum capture ng hangin.

Pagsasaayos ng Sistema

• Pagsasaayos ng Cabinet

Ang Rockwill doubly fed converter system ay espesyal na disenyo para sa doubly fed wind power turbines. Ito ay binubuo ng grid interconnection/control cabinet (1200mm*800mm*2200mm, protection class ay IP54), at power module cabinet (1200mm*800mm*2200mm, protection class ay IP23).

-- Ang grid interconnection/control system ay nahahati sa dalawang hiwalay na cabinets, na ang control cabinet at ang grid interconnection cabinet. Ang control cabinet ay binubuo ng controller, UPS, low voltage circuit breakers, protection devices, at wiring terminals, atbp. Ang grid interconnection cabinet ay naglalaman ng distribution transformer, main circuit breaker, grid interconnection contactor, grid side contactor, main fuse, at pre-charging resistor, atbp.

-- Ang power module cabinet ay ang pangunahing bahagi para matapos ang current conversion. Bukod dito, may tatlong power units sa parehong grid at generator sides. Bawat isa ay may IGBT, drive board, radiator, DC capacitor, absorption capacity, temperature measuring resistor, atbp. Ang power module cabinet ay kasama rin ang laminated busbar, grid side reactor, bridge arm side reactor, generator side reactor, grid side at generator side filtering resistor at capacitor, malaking at maliliit na fans, heater, atbp.

• Primary Part

Ang primary part ng converter system ay binubuo ng power modules, filtering system, temperature control system, precharging system, LVRT (Low Voltage Ride Through) unit, at distribution system, atbp.

-- Ang power module ay binubuo ng IGBT at ang kanyang drive, protection, heat dissipation accessories. Sa isang converter system, ito ay may anim na grupo ng power modules, na konektado ng laminated DC busbar.

-- Ang filtering system ay binubuo ng grid-side LCL filter at generator-side du/dt filter. Ang grid-side LCL filter ay maaaring epektibong i-filter ang mataas na frequency harmonics mula sa converter patungo sa grid. Ang du/dt filter, kasama ang choking reactor sa generator side, ay maaaring suppresin ang voltage peak at mabilis na transient voltage ng rotor insulating components.

-- Ang temperature control system ay nag-aadjust ng temperatura sa loob ng cabinet upang manatiling normal sa pamamagitan ng pag-init at pag-sobrahan, ang pag-init ay ginagawa ng heater sa loob ng cabinet at ang pag-sobrahan ay ginagawa ng fan cooling system.

-- Ang pre-charging system ay ginagamit upang tumaas ang DC voltage ng DC capacitor sa tiyak na amplitude bago ang pagsisimula ng converter. Sa pamamagitan nito, maaari itong bawasan ang current impulse sa panahon ng pagsisimula ng converter.

-- Ang LVRT unit ay maaaring protektahan ang power semiconductor devices sa generator side sa kaso ng operation fault, line fault, o rotor overvoltage. At sa pamamagitan ng LVRT unit, ang converter system ay maaaring magbigay ng current sa grid kahit sa kaso ng grid fault, kaya't nailalarawan ang low voltage ride through.

-- Ang power distribution system ay nagbibigay ng walang humpay na power supply para sa bawat aktibong device ng converter.

• Control and Protection System

Ang control and protection system ay ang utak ng doubly fed converter system, ito ay lubhang nakakaapekto sa performance ng convertor. Ang control and protection system ay pangunahing gumagampan ng mga sumusunod na tungkulin:

-- Mga function ng kontrol: grid-side control, generator-side control, at LVRT control.

-- Mga function ng proteksyon: overcurrent protection ng grid-side at generator-side converter, undervoltage at overvoltage protection ng grid-side at generator-side converter, negative sequence overcurrent protection ng grid-side at generator side converter, undervoltage at overvoltage protection ng DC busbar, overtemperature protection ng grid-side at generator-side converter, generator overspeed protection.

Mga Katangian

• Mabilis na response capabilities at mataas na kontrol precision;

• Kompleto na function ng fault recording na sumasang-ayon sa IEEE COMTRADE format;

• Mataas na reliable at flexible na integrated protection system;

• Grid interconnection control strategy batay sa self-adaptive positioning ng rotor na maaaring maisakatuparan ang "zero" impulse grid synchronization;

• Photo-electric encoder, na gumagamit ng software reset mode, ay maaaring mapabuti ang accuracy at reliability ng acquisition ng motor rotation speed;

• High voltage at low voltage ride through control strategies ay ginagamit upang matiyak ang fault ride through capability ng converter;

• Harmonics suppression control strategy at dead zone compensation strategy ay ginagamit upang epektibong matiyak ang quality ng power na inilulunsad mula sa converter patungo sa grid;

• Compatible sa iba't ibang industriyal na fieldbus communication interfaces, tulad ng CANopen at Profibus;

• Identical IGBT converter bridge modules ay konektado sa parallel, at ang installation at removal ng bawat power module ay ginagawang convenient;

• Elaborately designed filtering system at harmonics restraint control strategy ay matitiyak ang superior quality ng power na inilulunsad sa grid;

• Ang produktong ito ay maaaring tanggihan ang mataas at mababang temperatura at mataas na humidity. Lahat ng circuit boards ay may anti-corrosion coating at lahat ng cabinets ay may napakataas na protection class.