Zasada pracy i zalety falownika z siatki wiatrowej
A Wind Turbine Grid Inverter Przekształca zmienną wyjście prądu przemiennego z turbiny wiatrowej w stabilną moc przemienną, która może być podawana bezpośrednio do siatki użyteczności. Oto krok po kroku zarys jego zasady pracy:
Konwersja AC na DC (rektyfikacja):
Początkowe wyjście prądu przemiennego: Turbiny wiatru generują zmienną częstotliwość i moc prądu przemiennego, ponieważ prędkość wirnika zmienia się w zależności od prędkości wiatru.
Rektyfikacja: Pierwszym krokiem w falowniku jest konwersja tej zmiennej mocy prądu przemiennego na moc stałego za pomocą prostownika. Ta naprawiona zasilanie DC jest łatwiejsze do zarządzania w celu dalszego przetwarzania.
Konwersja prądu przemiennego (inwersja):
Inwersja: Zasilanie prądu stałego jest następnie przekształcane z powrotem na zasilanie prądu przemiennego przy stałej częstotliwości i napięciu za pomocą obwodu falownika. Proces ten polega na szybkim włączeniu i wyłączeniu zasilania DC przy użyciu komponentów elektronicznych, takich jak IGBTS (izolowana bipolarne tranzystory) lub MOSFET (tranzystory w polu-semiconductor-tlenku metal-tlenku-tlenku).
Modulacja szerokości impulsu (PWM): PWM jest często używany na tym etapie do utworzenia czystej fali sinusoidalnej, która pasuje do częstotliwości i fazy siatki użyteczności.
Synchronizacja z siatką:
Dopasowanie napięcia i częstotliwości: falownik zapewnia, że moc wyjściowa prądu przemiennego odpowiada napięciu i częstotliwości siatki. Ma to kluczowe znaczenie dla bezproblemowej integracji z siatką.
Synchronizacja faz: faza wyjściowej mocy prądu przemiennego falownika jest synchronizowana z fazą siatki, aby upewnić się, że moc jest płynnie podawana do siatki bez powodowania zakłóceń.
Ochrona przeciw wyspieniu:
Mechanizm bezpieczeństwa: Ochrona przeciw wyspieniu zapewnia, że falownik natychmiast się zamyka, jeśli wykryje utratę energii siatki. Zapobiega to kontynuowaniu nakrywki władzy do sieci, co może być niebezpieczne dla pracowników użyteczności publicznej podczas awarii.
Zarządzanie jakością energii:
Regulacja napięcia: falownik reguluje napięcie wyjściowe, aby utrzymać je w akceptowalnym zakresie do działania siatki.
Redukcja harmonicznych: Nowoczesne falowniki zostały zaprojektowane w celu zminimalizowania zniekształceń harmonicznych, zapewniając, że moc zasilana do siatki jest wysokiej jakości.
Te falowniki są wysoce wydajne w przekształcaniu zmiennej mocy prądu przemiennego z turbiny wiatrowej w moc kompatybilną z siatką, maksymalizując stosowanie wygenerowanej energii wiatrowej. Synchronizowanie z napięciem, częstotliwością i fazą siatki, falownik zapewnia, że moc turbiny wiatrowej jest kompatybilna z siatką. Ta bezproblemowa integracja jest niezbędna do stabilnego i niezawodnego dostaw energii. Falowniki krawatów z siatką pozwalają na łatwe rozszerzenie systemów energii wiatrowej. Do systemu można dodać dodatkowe turbiny wiatrowe z kompatybilnymi falownikami, aby zwiększyć pojemność.
Wind Turbine Grid Fallerters Odgrywają kluczową rolę w konwersji i synchronizacji zmiennej mocy wyjściowej z turbin wiatrowych, aby była kompatybilna z siatką użytkową. Ich zalety obejmują lepsze wykorzystanie energii, lepsze bezpieczeństwo, lepszą jakość energii, korzyści ekonomiczne, korzyści środowiskowe i skalowalność systemu.
Jak zsynchronizuje się falownika wiązania siatki z wyjściem turbiny wiatrowej?
Proces synchronizacji między falownikiem sieciowym a wyjściem turbiny wiatrowej ma kluczowe znaczenie dla wydajnego i bezpiecznego działania. Oto przegląd tego, jak zwykle występuje ta synchronizacja:
Monitorowanie czujników, falownik krawata siatki nieustannie monitoruje wyjście elektryczne turbiny wiatrowej, w tym napięcie, częstotliwość i kąt fazowy. Pojemność i dopasowanie częstotliwości, falownik porównuje moc wyjściową turbiny wiatrowej, aby dopasować się do siły i częstotliwości. Ta regulacja zapewnia, że energia wytwarzana przez turbinę wiatrową jest kompatybilna z siatką.
Synchronizacja fazowa, falownik synchronizuje swój kąt fazowy z kątem siatki użyteczności. To wyrównanie zapewnia, że moc turbiny wiatrowej może być płynnie zintegrowana z siatką bez powodowania niedopasowania faz lub niestabilności.
Ochrona przeciw wyspieniu, falownik krawatowy obejmuje ochronę przeciw wyspieniu, aby zapobiec działaniu niezależnie od sieci użyteczności.
Jeśli siatka spadnie lub stanie się niestabilna, falownik wykrywa utratę siły siatki i natychmiast odłącza się, aby uniknąć wyspy.
Po przywróceniu i stabilnym siatce falownika ponownie się łączy i wznawia normalne działanie.
Komunikacja i kontrola, falownik może komunikować się z systemem sterowania turbiny wiatrowej przy użyciu standardowych protokołów komunikacyjnych, takich jak Modbus lub zastrzeżone protokoły. Za pośrednictwem tych kanałów komunikacji falownik może odbierać sygnały kontrolne z kontrolera turbiny wiatrowej, umożliwiając skoordynowane działanie i optymalizację wytwarzania energii.
Kontrola jakości energii, falownik krawat reguluje napięcie wyjściowe i częstotliwość, aby zapewnić, że moc wstrzyknięta do siatki spełnia wymagane standardy jakości. Kilka falowników obejmuje możliwości korekty współczynnika mocy w celu poprawy jakości i wydajności mocy.
Odpowiedź dynamiczna, falownik krawata siatki musi mieć szybki czas reakcji, aby szybko dostosować swoje wyjście w odpowiedzi na zmiany prędkości wiatru i wyjściu turbiny. Algorytmy sterowania falownika są zaprojektowane tak, aby dynamicznie dostosowywać się do wahań warunków wiatru, umożliwiając płynne i wydajne wytwarzanie energii.
Synchronizując z wyjściem turbiny wiatrowej w ten sposób, falownik krawata siatki zapewnia bezproblemową integrację energii wiatrowej z siatką użytkową, maksymalizując efektywność energetyczną i stabilność siatki.
