Kao dobavljač vanjskih varijabilnih frekvencijskih pogona (VFD -a) za sustave energije vjetra, svjedočio sam iz prve ruke kritičnoj ulozi koje ti uređaji igraju u optimizaciji stvaranja energije vjetra. U ovom ću blogu istražiti strategije kontrole za vanjske VFD -ove u sustavima vjetroelektrana, dijeleći uvide na temelju mog iskustva u industriji.
Razumijevanje uloge vanjskih VFD -ova u sustavima energije vjetra
Prije nego što zaronite u strategije kontrole, ključno je razumjeti funkciju VFD -ova na otvorenom u sustavima energije vjetra. VFD je elektronički uređaj koji kontrolira brzinu i okretni moment električnog motora mijenjajući frekvenciju i napon napajanja. U sustavu vjetroelektrane VFD se koristi za kontrolu brzine generatora, osiguravajući da djeluje optimalnom brzinom bez obzira na brzinu vjetra.
VENDORNI VFD -ovi posebno su dizajnirani tako da izdrže teške uvjete okoliša, poput ekstremnih temperatura, vlage, prašine i vibracija. Obično se instaliraju u naceli vjetroagregata, gdje su izloženi elementima. Ovi VFD -ovi moraju biti pouzdani i učinkoviti kako bi se osigurao kontinuirani rad vjetroagregata.
Strategije kontrole za vanjske VFD -ove u sustavima energije vjetra
Maksimalno praćenje točke snage (MPPT)
Jedna od najvažnijih strategija kontrole za vanjske VFD -ove u sustavima energije vjetra je maksimalno praćenje točke snage (MPPT). MPPT je tehnika koja se koristi za optimizaciju izlaza snage vjetroagregata podešavanjem brzine generatora kako bi odgovarala maksimalnoj točki snage krivulje snage vjetroagregata.
Krivulja snage vjetroagregata pokazuje odnos između brzine vjetra i snage izlaza turbine. Maksimalna točka snage je točka na krivulji snage gdje turbina proizvodi maksimalnu količinu snage za određenu brzinu vjetra. Podešavanjem brzine generatora kako bi odgovarao maksimalnoj točki snage, VFD može osigurati da turbina djeluje s najvećom učinkovitošću, maksimizirajući izlaz snage.
Postoji nekoliko metoda za primjenu MPPT-a, uključujući perturbu i promatranje (P&O), inkrementalnu provodljivost (IC) i frakcijski napon otvorenog kruga (FOCV). Svaka metoda ima svoje prednosti i nedostatke, a izbor metode ovisi o specifičnim zahtjevima sustava energije vjetra.
Kontrola nagiba
Kontrola nagiba još je jedna važna strategija kontrole za vanjske VFD -ove u sustavima energije vjetra. Kontrola nagiba je tehnika koja se koristi za podešavanje kuta lopatica vjetroagregata kako bi se optimizirala izlaz snage i zaštitio turbinu od oštećenja.
Kad je brzina vjetra niska, kut nagiba noževa podešava se kako bi se povećao kut napada, što povećava silu dizanja na noževima i omogućava turbini da uhvati više energije od vjetra. Kad je brzina vjetra visoka, kut nagiba noževa podešava se kako bi se smanjio kut napada, što smanjuje silu dizanja na lopatice i sprječava da turbinu prekomjerno troši.
Kontrola nagiba obično se implementira pomoću sustava upravljanja zatvorenom petljom, gdje VFD prima povratne informacije od senzora koji mjere brzinu vjetra, brzinu generatora i kut nagiba noža. VFD tada koristi ovu povratnu informaciju za podešavanje kuta nagiba noževa kako bi optimizirao izlaz snage i zaštitio turbinu od oštećenja.
Grid veza i kontrola kvalitete snage
Osim MPPT i kontrole nagiba, vanjski VFD -ovi u sustavima vjetroelektrane također se moraju moći povezati s mrežom i kontrolirati kvalitetu snage električne energije koja se stvara. Priključak za mrežu složen je postupak koji zahtijeva da VFD ispuni stroge standarde i propise o kvaliteti snage, frekvenciji i naponu.
Da bi osigurao stabilnu i pouzdanu mrežu, VFD mora biti u mogućnosti kontrolirati faktor snage, harmonično izobličenje i regulaciju napona električne energije koja se stvara. VFD može koristiti razne tehnike za kontrolu kvalitete snage, uključujući aktivne filtre snage, kompenzaciju reaktivne snage i regulaciju napona.
Dijagnoza i zaštita grešaka
Konačno, vanjski VFD -ovi u sustavima energije vjetra moraju biti u mogućnosti dijagnosticirati i zaštititi od grešaka. Dijagnoza grešaka je postupak koji se koristi za otkrivanje i identifikaciju grešaka u VFD -u ili sustavu energije vjetra, dok je zaštita grešaka postupak koji se koristi za sprečavanje oštećenja VFD -a ili sustava vjetra.
VFD može upotrijebiti razne tehnike za dijagnosticiranje i zaštitu od grešaka, uključujući zaštitu od prekomjerne struje, zaštitu od prenapona, zaštitu od podnaponskog napona, zaštitu pregrijavanja i zaštitu kratkog spoja. VFD također može koristiti dijagnostičke algoritme za otkrivanje i identifikaciju grešaka u VFD -u ili sustavu energije vjetra, poput grešaka motora, grešaka senzora i komunikacijskih grešaka.
Prednosti korištenja vanjskih VFD -ova u sustavima energije vjetra
Korištenje vanjskih VFD -ova u Wind Power Systems nudi nekoliko prednosti, uključujući:
- Povećana učinkovitost:Optimiziranjem brzine generatora i podešavanjem kuta nagiba lopatica, vanjski VFD -ovi mogu povećati učinkovitost vjetroagregata, maksimizirajući izlaz snage.
- Poboljšana kvaliteta snage:Kontroliranjem faktora napajanja, harmoničnog izobličenja i regulacije napona proizvodnje električne energije, vanjski VFD -ovi mogu poboljšati kvalitetu snage električne energije koja se unosi u mrežu.
- Poboljšana pouzdanost:Dijagnosticiranjem i zaštitom od grešaka, vanjski VFD -ovi mogu poboljšati pouzdanost sustava energije vjetra, smanjujući troškove zastoja i troškove održavanja.
- Fleksibilnost:VENDORS VFD-ovi mogu se lako integrirati u postojeće sustave energije vjetra, pružajući fleksibilno i isplativo rješenje za nadogradnju i poboljšanje performansi sustava.
Zaključak
Zaključno, VFD -ovi na otvorenom igraju kritičnu ulogu u optimizaciji performansi sustava energije vjetra. Korištenjem kontrolnih strategija kao što su MPPT, kontrola nagiba, kontrola mreže i kontrola kvalitete snage te dijagnoza i zaštita grešaka, vanjski VFD -ovi mogu povećati učinkovitost, poboljšati kvalitetu snage, poboljšati pouzdanost i pružiti fleksibilnost sustavima za vjetroelektrane.
Ako ste zainteresirani da saznate više o našim VFD -ovima na otvorenom ili razgovarate o vašim specifičnim zahtjevima, ne ustručavajte sekontaktirajte nas. Rado ćemo vam pružiti više informacija i pomoći vam da pronađete pravo rješenje za vaš sustav vjetroelektrane.