Sistema ng Solusyon para sa Pagsasalin ng Enerhiya ng 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.

Prinsipyong Paggamit

Ang rotor ay inaasikaso ng dalawang VSC converters na konektado back-to-back na may PWM. Ang disenyo na ito ay tinatawag bilang generator side converter at grid side converter. Ang dalawang PWM converters ay nagbibigay ng excitation current sa rotor winding upang makamit ang maximum capture ng enerhiya mula sa hangin at ang pag-aayos ng static reactive power output. Kapag ang turbine ay gumagana sa sub-synchronous speed, ang kapangyarihan ay ipinapasa 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 gumagana sa super-synchronous speed, ang stator at rotor ay parehong maaaring magbigay ng enerhiya sa grid. Kung ang turbine ay gumagana 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 kontrol unit. 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 mga komponente ng excitation ng doubly fed motor upang ayusin ang aktibong power at reactive power output, at sumunod sa aktibong power order at reactive power order. Upang ang doubly fed motor ay maaaring tumakbo sa optimum power curve ng wind turbine upang makamit ang maximum capture ng hangin.

Pagsasaayos ng Sistema

• Pagsasaayos ng Cabinet

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

-- Ang grid interconnection/control system ay nahahati sa dalawang hiwalay na cabinet, 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 naglalaman ng 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 kasama ang 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 ilisan ang mataas na frequency harmonics mula sa converter patungo sa grid. Ang du/dt filter, kasama ang choking reactor sa generator side, ay maaaring supilin ang voltage peak at mabilis na transient voltage ng rotor insulating components.

-- Ang temperature control system ay nagsasama-sama ng temperatura sa loob ng cabinet sa normal range sa pamamagitan ng pag-init at pag-palamig, ang pag-init ay ginagawa ng heater sa loob ng cabinet at ang pag-palamig 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. Bilang resulta, ito ay maaaring 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 operasyonal na pagkakamali, 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 natutugunan ang low voltage ride through.

-- Ang power distribution system ay nagbibigay ng walang pagkakahiwalay na supply ng power 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 malaking impluwensya sa performance ng convertor. Ang control and protection system ay pangunahing gumagampan ng mga sumusunod na tungkulin:

-- Mga kontrol na tungkulin: grid-side control, generator-side control, at LVRT control.

-- Mga proteksyon na tungkulin: 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.

Karakteristik

• Mabilis na response capabilities at mataas na kontrol precision;

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

• Mataas na reliable at flexible integrated protection system;

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

• Photo-electric encoder, na gumagamit ng software reset mode, ay maaaring mapabuti ang accuracy at reliability ng pagkuha ng bilis ng pag-ikot ng motor;

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

• Harmonics suppression control strategy at dead zone compensation strategy ay ginagamit upang epektibong masiguro ang kalidad ng power na ibinibigay 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 ginawang convenient;

• Elaborately designed filtering system at harmonics restraint control strategy ay nag-aalamin ang superior quality ng power na ibinibigay 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 ang lahat ng cabinets ay may napakataas na protection class.