Hệ thống Giải pháp Chuyển đổi Năng lượng Gió
Các phương pháp điều khiển phát điện từ gió đã phát triển từ điều khiển giật đơn giản với góc xoay cố định đến điều khiển biến đổi góc xoay và tốc độ hoàn toàn. Hiện nay, hệ thống biến tần hai chiều với điều khiển tốc độ biến đổi và tần số ổn định được sử dụng rộng rãi trên thị trường phát điện từ gió.
Nguyên lý hoạt động
Rotor được kích thích bởi hai bộ chuyển đổi VSC kết nối ngược chiều với PWM. Sắp xếp này được gọi là bộ chuyển đổi phía máy phát và bộ chuyển đổi phía lưới tương ứng. Hai bộ chuyển đổi PWM cung cấp dòng kích thích cho cuộn dây rotor để thực hiện việc thu thập năng lượng gió tối đa và điều chỉnh công suất phản kháng tĩnh. Khi tua-bin hoạt động ở tốc độ dưới đồng bộ, năng lượng được cung cấp vào rotor và bộ chuyển đổi phía lưới hoạt động như một chỉnh lưu trong khi bộ chuyển đổi phía rotor hoạt động như một nghịch lưu, cung cấp dòng kích thích cho tua-bin. Khi tua-bin hoạt động ở tốc độ siêu đồng bộ, cả stator và rotor đều có thể cung cấp năng lượng cho lưới. Nếu tua-bin hoạt động ở trạng thái đồng bộ, máy phát chạy như một mô tơ đồng bộ và hệ thống chuyển đổi cung cấp kích thích DC cho rotor.
Bộ chuyển đổi phía lưới và bộ chuyển đổi phía máy phát được kiểm soát bởi hai đơn vị điều khiển. Đơn vị điều khiển phía lưới được sử dụng để duy trì sự ổn định của thanh bus DC và đảm bảo dạng sóng dòng điện đầu vào chất lượng cao và hệ số công suất đơn vị. Đơn vị điều khiển phía máy phát được sử dụng để kiểm soát dòng điện rotor, thành phần lực kéo và kích thích của mô tơ hai chiều để điều chỉnh công suất hữu ích và phản kháng, và theo dõi lệnh công suất hữu ích và phản kháng. Nhờ đó, mô tơ hai chiều có thể chạy trên đường cong công suất tối ưu của tua-bin gió để thực hiện việc thu thập năng lượng gió tối đa.
Cấu hình hệ thống
• Sắp xếp tủ
Hệ thống biến tần hai chiều Rockwill được thiết kế đặc biệt cho tua-bin gió hai chiều. Nó bao gồm tủ kết nối lưới/điều khiển (1200mm*800mm*2200mm, lớp bảo vệ IP54) và tủ mô-đun công suất (1200mm*800mm*2200mm, lớp bảo vệ IP23).
-- Hệ thống kết nối lưới/điều khiển được chia thành hai tủ cách ly, đó là tủ điều khiển và tủ kết nối lưới. Tủ điều khiển bao gồm bộ điều khiển, UPS, cầu dao điện áp thấp, thiết bị bảo vệ và đầu nối dây, v.v. Tủ kết nối lưới bao gồm biến áp phân phối, cầu dao chính, tiếp điểm kết nối lưới, tiếp điểm phía lưới, cầu chì chính và điện trở sạc trước, v.v.
-- Tủ mô-đun công suất là phần chính để thực hiện chuyển đổi dòng điện. Ngoài ra, có ba đơn vị công suất ở cả phía lưới và phía máy phát. Mỗi đơn vị tích hợp IGBT, bảng điều khiển, tản nhiệt, tụ điện DC, dung lượng hấp thụ, điện trở đo nhiệt độ, v.v. Tủ mô-đun công suất cũng bao gồm thanh bus lợp, reactor phía lưới, reactor phía cầu tay, reactor phía máy phát, điện trở và tụ lọc phía lưới và máy phát, quạt lớn và nhỏ, v.v.
• Phần chính
Phần chính của hệ thống chuyển đổi bao gồm các mô-đun công suất, hệ thống lọc, hệ thống điều khiển nhiệt độ, hệ thống sạc trước, đơn vị LVRT (Low Voltage Ride Through) và hệ thống phân phối, v.v.
-- Mô-đun công suất bao gồm IGBT và phụ kiện điều khiển, bảo vệ, tản nhiệt. Trong một hệ thống chuyển đổi, nó bao gồm sáu nhóm mô-đun công suất, được kết nối bằng thanh bus DC lợp.
-- Hệ thống lọc bao gồm bộ lọc LCL phía lưới và bộ lọc du/dt phía máy phát. Bộ lọc LCL phía lưới có thể lọc hiệu quả các谐波从变流器到电网。发电机侧的du/dt滤波器与发电机侧的扼流电抗器一起，可以抑制转子绝缘部件的电压峰值和快速瞬态电压。 -- 温度控制系统通过加热和冷却调整柜内温度在正常范围内，加热由柜内的加热器完成，冷却由风扇冷却系统完成。 -- 预充电系统用于在变流器启动前将直流电容器的直流电压提升到一定幅度，从而减少变流器启动时的电流冲击。 -- LVRT单元可以在运行故障、线路故障或转子过电压的情况下保护发电机侧的功率半导体器件。通过LVRT单元，即使在电网故障情况下，变流器系统也可以向电网供电，从而实现低电压穿越。 -- 电源分配系统为变流器的每个有源设备提供不间断电源。 • 控制和保护系统 控制和保护系统是双馈变流器系统的大脑，对变流器的性能有显著影响。控制和保护系统主要执行以下功能： -- 控制功能：网侧控制、发电机侧控制和LVRT控制。 -- 保护功能：网侧和发电机侧变流器的过流保护、网侧和发电机侧变流器的欠压和过压保护、网侧和发电机侧变流器的负序过流保护、直流母线的欠压和过压保护、网侧和发电机侧变流器的过温保护、发电机超速保护。 **特点** • 快速响应能力和高控制精度； • 完整的符合IEEE COMTRADE格式的故障记录功能； • 高可靠性和灵活的综合保护系统； • 基于自适应定位转子的并网控制策略，可实现“零”冲击并网同步； • 采用软件复位模式的光电编码器，可以提高电机转速采集的准确性和可靠性； • 使用高压和低压穿越控制策略，以保证变流器的故障穿越能力； • 采用谐波抑制控制策略和死区补偿策略，有效保证变流器向电网输送的电能质量； • 兼容各种工业现场总线通信接口，如CANopen和Profibus； • 相同的IGBT变流桥模块并联连接，便于每个功率模块的安装和拆卸； • 精心设计的滤波系统和谐波抑制控制策略确保向电网输送的电能质量优异； • 该产品能够承受高低温及高湿度。所有电路板均涂有防腐涂层，所有机柜具有很高的防护等级。** 请按照要求翻译成越南语，并保持原文结构完整有序。
