تطورت طرق التحكم في توليد طاقة الرياح من التحكم البسيط في توقف الميل الثابت إلى سرعة النصل المتغيرة الكاملة والتحكم في السرعة المتغيرة. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام نظام المحول ذو التغذية المزدوجة مع السرعة المتغيرة والتحكم المستمر في التردد على نطاق واسع في سوق توليد طاقة الرياح.

مبدأ التشغيل

الدوار متحمس بواسطة محولين VSC متصلين متصلين مع PWM. يشار إلى هذا الترتيب بالمحول الجانبي للمولد والمحول الجانبي للشبكة على التوالي. توفر محولات PWM المضاعفة تيار الإثارة لملف الدوار من أجل تحقيق أقصى قدر من التقاط طاقة الرياح وتعديل خرج الطاقة التفاعلية الساكنة. عندما يعمل التوربين بسرعة متزامنة فرعية ، يتم تغذية الطاقة في الدوار ويعمل المحول الجانبي للشبكة كمقوم بينما يعمل المحول الجانبي الدوار كعاكس ، مما يوفر تيار الإثارة للتوربين. عندما يعمل التوربين بسرعة فائقة التواقت ، يمكن للجزء الثابت والدوار تغذية الشبكة بالطاقة. إذا كان التوربين يعمل في حالة متزامنة ، فإن المولد يعمل كمحرك متزامن ويوفر نظام المحول إثارة DC إلى الدوار.

يتم التحكم في المحول الجانبي للشبكة والمحول الجانبي للمولد بواسطة وحدتي تحكم. يتم استخدام وحدة التحكم في جانب الشبكة للحفاظ على ثبات الجهد الكهربائي لقضيب توصيل التيار المستمر وضمان شكل موجة تيار إدخال عالي الجودة وعامل طاقة للوحدة. يتم استخدام وحدة التحكم في جانب المولد للتحكم في عزم الدوران الحالي للعضو الدوار ومكونات الإثارة لمحرك مزدوج التغذية لضبط طاقته النشطة وخرج الطاقة التفاعلية ، وتتبع ترتيب الطاقة النشطة وترتيب الطاقة التفاعلية. بحيث يمكن تشغيل محرك التغذية المزدوجة على منحنى الطاقة الأمثل لتوربينات الرياح لتحقيق أقصى قدر من التقاط طاقة الرياح.

أعدادات النظام

• ترتيب مجلس الوزراء

تم تصميم نظام محول Rockwill الذي يتم تغذيته بشكل مضاعف خصيصًا لتوربينات طاقة الرياح ذات التغذية المزدوجة. وتتكون من خزانة تحكم / ربط شبكي (1200 مم * 800 مم * 2200 مم ، فئة الحماية IP54) ، وخزانة وحدة الطاقة (1200 مم * 800 مم * 2200 مم ، فئة الحماية IP23).

- ينقسم نظام التحكم / الربط الشبكي إلى خزانتين منفصلتين ، وهما خزانة التحكم وخزانة ربط الشبكة. تتكون خزانة التحكم من جهاز التحكم ، UPS ، قواطع الدائرة الكهربائية ذات الجهد المنخفض ، أجهزة الحماية ومحطات الأسلاك ، إلخ. تشتمل خزانة ربط الشبكة على محول التوزيع ، قاطع الدائرة الرئيسي ، موصل ربط الشبكة ، موصل جانب الشبكة ، المصهر الرئيسي ، وما قبل- مقاومة الشحن ، إلخ.

- خزانة وحدة الطاقة هي الجزء الرئيسي لإنجاز التحويل الحالي. بالإضافة إلى ذلك ، هناك ثلاث وحدات طاقة على جانبي الشبكة والمولد. كل منها يدمج IGBT ولوحة القيادة والمبرد ومكثف التيار المستمر وسعة الامتصاص ومقاوم قياس درجة الحرارة وما إلى ذلك. تشتمل خزانة وحدة الطاقة أيضًا على قضيب توزيع مصفح ومفاعل جانبي للشبكة ومفاعل جانبي لذراع الجسر ومفاعل جانب المولد وجانب الشبكة ومقاوم ترشيح جانب المولد ومكثف ، مراوح كبيرة وصغيرة ، سخان ، إلخ.

• الجزء الأساسي

يتكون الجزء الأساسي من نظام المحول من وحدات الطاقة ، ونظام الترشيح ، ونظام التحكم في درجة الحرارة ، ونظام الشحن المسبق ، ووحدة LVRT (منخفضة الجهد من خلال) ونظام التوزيع ، إلخ.

- تتكون وحدة الطاقة من IGBT ومحركها ، والحماية ، وملحقات تبديد الحرارة. في نظام محول واحد ، يشتمل على ست مجموعات من وحدات الطاقة ، والتي يتم توصيلها بواسطة شريط ناقل التيار المستمر.

- يتكون نظام الترشيح من مرشح LCL من جانب الشبكة ومرشح du / dt من جانب المولد. يمكن لمرشح LCL من جانب الشبكة تصفية التوافقيات عالية التردد بشكل فعال من المحول إلى الشبكة. يمكن لمرشح du / dt ، جنبًا إلى جنب مع مفاعل الاختناق في جانب المولد ، كبح ذروة الجهد والجهد العابر السريع لمكونات الجزء الدوار.

- يقوم نظام التحكم في درجة الحرارة بضبط درجة الحرارة داخل الخزانة خلال المعدل الطبيعي عن طريق التسخين والتبريد ، ويتم التسخين بواسطة السخان داخل الخزانة ويتم التبريد بواسطة نظام تبريد المروحة.

- يستخدم نظام الشحن المسبق لرفع جهد التيار المستمر لمكثف التيار المستمر إلى سعة معينة قبل بدء تشغيل المحول. وبالتالي ، يمكن أن يقلل من الدافع الحالي أثناء بدء تشغيل المحول.

- يمكن لوحدة LVRT حماية أجهزة أشباه موصلات الطاقة في جانب المولد في حالة حدوث عطل في التشغيل أو عطل في الخط أو الجهد الزائد للدوار. وبواسطة وحدة LVRT ، يمكن لنظام المحول توفير التيار للشبكة حتى في حالة حدوث عطل في الشبكة ، وبالتالي تحقيق ركوب منخفض الجهد.

- يوفر نظام توزيع الطاقة مصدر طاقة غير منقطع لكل جهاز نشط من المحول.

• نظام التحكم والحماية

يعد نظام التحكم والحماية بمثابة دماغ لنظام المحول الذي يتم تغذيته بشكل مزدوج ، فهو يؤثر بشكل كبير على أداء المحول. يؤدي نظام التحكم والحماية بشكل أساسي الوظائف التالية:

- وظائف التحكم: التحكم من جانب الشبكة والتحكم من جانب المولد و L.

تحكم VRT.

- وظائف الحماية: حماية التيار الزائد لمحول جانب الشبكة وجانب المولد ، وحماية الجهد المنخفض والجهد الزائد لمحول جانب الشبكة وجانب المولد ، وحماية التيار الزائد للتسلسل السلبي لمحول جانب الشبكة والمولد ، وحماية الجهد المنخفض والجهد الزائد للتيار المستمر بسبار ، حماية من الحرارة الزائدة لمحول جانب الشبكة وجانب المولد ، حماية من السرعة الزائدة للمولد.

سمات

• قدرات استجابة سريعة ودقة تحكم عالية.

• وظيفة تسجيل الأخطاء الكاملة المتوافقة مع تنسيق IEEE COMTRADE.

• نظام حماية متكامل ومرن وموثوق للغاية.

• إستراتيجية التحكم في التوصيل البيني للشبكة القائمة على المواضع ذاتية التكيف للدوار الذي يمكنه تحقيق تزامن الشبكة النبضي "صفر" ؛

• يمكن لجهاز التشفير الكهروضوئي ، الذي يعتمد وضع إعادة تعيين البرامج ، تحسين دقة وموثوقية اكتساب سرعة دوران المحرك ؛

• يتم استخدام الجهد العالي والجهد المنخفض من خلال استراتيجيات التحكم لضمان ركوب خطأ المحول من خلال القدرة ؛

• تم اعتماد إستراتيجية التحكم في قمع التوافقيات وإستراتيجية تعويض المنطقة الميتة لضمان جودة الطاقة المقدمة من المحول إلى الشبكة بشكل فعال.

• متوافق مع العديد من واجهات اتصالات ناقل المجال الصناعي ، مثل CANopen و Profibus ؛

• يتم توصيل وحدات جسر محول IGBT المتطابقة بشكل متوازٍ ، ويتم تثبيت وإزالة كل وحدة طاقة بسهولة ؛

• يضمن نظام الترشيح المصمم بإتقان وإستراتيجية التحكم في التقييد التوافقي الجودة الفائقة للطاقة التي يتم توصيلها إلى الشبكة ؛

• يمكن لهذا المنتج تحمل درجات الحرارة العالية / المنخفضة والرطوبة العالية. تم تجهيز جميع لوحات الدوائر بطبقة مقاومة للتآكل وجميع الخزانات ذات درجة حماية عالية جدًا.