من به عنوان تأمین کننده درایوهای فرکانس متغیر در فضای باز (VFD) برای سیستم های انرژی باد ، من از اول شاهد نقش مهمی که این دستگاه ها در بهینه سازی تولید انرژی باد بازی می کنند ، دست اول را مشاهده کرده ام. در این وبلاگ ، من به استراتژی های کنترل VFD های در فضای باز در سیستم های انرژی باد می پردازم و بینش هایی را بر اساس تجربه من در صنعت به اشتراک می گذارم.
درک نقش VFD های در فضای باز در سیستم های انرژی باد
قبل از غواصی به استراتژی های کنترل ، درک عملکرد VFD های در فضای باز در سیستم های انرژی باد ضروری است. VFD یک وسیله الکترونیکی است که با تغییر فرکانس و ولتاژ انرژی تأمین شده به آن ، سرعت و گشتاور یک موتور الکتریکی را کنترل می کند. در یک سیستم انرژی باد ، از VFD برای کنترل سرعت ژنراتور استفاده می شود و اطمینان حاصل می کند که بدون در نظر گرفتن سرعت باد با سرعت بهینه کار می کند.
VFD های در فضای باز به طور خاص برای مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی مانند دمای شدید ، رطوبت ، گرد و غبار و لرزش طراحی شده اند. آنها به طور معمول در نیل یک توربین بادی ، جایی که در معرض عناصر قرار دارند ، نصب می شوند. این VFD ها برای اطمینان از عملکرد مداوم توربین بادی باید قابل اعتماد و کارآمد باشند.
استراتژی های کنترل VFD های فضای باز در سیستم های انرژی باد
حداکثر ردیابی نقطه قدرت (MPPT)
یکی از مهمترین استراتژی های کنترل برای VFD های در فضای باز در سیستم های انرژی باد ، حداکثر ردیابی Power Point (MPPT) است. MPPT تکنیکی است که برای بهینه سازی انرژی یک توربین بادی با تنظیم سرعت ژنراتور برای مطابقت با حداکثر نقطه قدرت منحنی قدرت توربین بادی استفاده می شود.
منحنی برق یک توربین بادی رابطه بین سرعت باد و توان خروجی توربین را نشان می دهد. حداکثر نقطه قدرت نقطه ای از منحنی قدرت است که در آن توربین حداکثر مقدار انرژی را برای سرعت باد معین تولید می کند. با تنظیم سرعت ژنراتور برای مطابقت با حداکثر نقطه قدرت ، VFD می تواند اطمینان حاصل کند که توربین با بالاترین راندمان خود کار می کند و حداکثر توان خروجی را دارد.
روش های مختلفی برای اجرای MPPT وجود دارد ، از جمله آشفتگی و مشاهده (P&O) ، هدایت افزایشی (IC) و ولتاژ مدار باز کسری (FOCV). هر روش مزایا و معایب خود را دارد و انتخاب روش به نیازهای خاص سیستم انرژی باد بستگی دارد.
کنترل زمین
کنترل زمین یکی دیگر از استراتژی های کنترل مهم برای VFD های فضای باز در سیستم های انرژی باد است. کنترل زمین تکنیکی است که برای تنظیم زاویه تیغه های توربین بادی برای بهینه سازی توان و محافظت از توربین در برابر آسیب استفاده می شود.
هنگامی که سرعت باد کم است ، زاویه زمین تیغه ها برای افزایش زاویه حمله تنظیم می شود که باعث افزایش نیروی آسانسور روی پره ها می شود و به توربین اجازه می دهد تا انرژی بیشتری را از باد ضبط کند. هنگامی که سرعت باد زیاد باشد ، زاویه زمین تیغه ها تنظیم می شوند تا زاویه حمله کاهش یابد و این باعث کاهش نیروی آسانسور روی پره ها می شود و از استفاده از بیش از حد توربین جلوگیری می کند.
کنترل زمین به طور معمول با استفاده از یک سیستم کنترل حلقه بسته اجرا می شود ، جایی که VFD بازخوردی را از سنسورهایی دریافت می کند که سرعت باد ، سرعت ژنراتور و زاویه زمین تیغه را اندازه گیری می کند. VFD سپس از این بازخورد برای تنظیم زاویه زمین تیغه ها برای بهینه سازی توان خود و محافظت از توربین در برابر آسیب استفاده می کند.
اتصال شبکه و کنترل کیفیت برق
علاوه بر MPPT و کنترل زمین ، VFD های فضای باز در سیستم های انرژی باد نیز باید بتوانند به شبکه متصل شوند و کیفیت برق برق تولید شده را کنترل کنند. اتصال شبکه یک فرآیند پیچیده است که به VFD نیاز دارد تا از استانداردها و مقررات دقیق در مورد کیفیت ، فرکانس و ولتاژ استفاده کند.
برای اطمینان از اتصال شبکه پایدار و قابل اعتماد ، VFD باید بتواند فاکتور قدرت ، اعوجاج هارمونیک و تنظیم ولتاژ برق تولید شده را کنترل کند. VFD می تواند از تکنیک های مختلفی برای کنترل کیفیت برق ، از جمله فیلترهای برق فعال ، جبران توان واکنشی و تنظیم ولتاژ استفاده کند.
تشخیص و محافظت از گسل
سرانجام ، VFD های فضای باز در سیستم های انرژی باد باید بتوانند در برابر گسلها تشخیص و محافظت کنند. تشخیص گسل فرایندی است که برای تشخیص و شناسایی گسلها در VFD یا سیستم انرژی باد استفاده می شود ، در حالی که محافظت از گسل فرایندی است که برای جلوگیری از خسارت به VFD یا سیستم انرژی باد استفاده می شود.
VFD می تواند از تکنیک های مختلفی برای تشخیص و محافظت در برابر گسلها ، از جمله محافظت بیش از حد ، محافظت از ولتاژ ، محافظت از ولتاژ ، محافظت بیش از حد و محافظت بیش از حد و محافظت از اتصال کوتاه استفاده کند. VFD همچنین می تواند از الگوریتم های تشخیصی برای تشخیص و شناسایی گسلها در سیستم VFD یا سیستم باد ، مانند گسل های حرکتی ، گسل سنسور و گسل های ارتباطی استفاده کند.
مزایای استفاده از VFD در فضای باز در سیستم های انرژی باد
استفاده از VFD های در فضای باز در سیستم های انرژی باد ، مزایای مختلفی را ارائه می دهد ، از جمله:
- افزایش کارایی:با بهینه سازی سرعت ژنراتور و تنظیم زاویه زمین تیغه ها ، VFD های در فضای باز می توانند باعث افزایش کارایی توربین بادی و به حداکثر رساندن توان خروجی شوند.
- بهبود کیفیت قدرت:با کنترل فاکتور قدرت ، اعوجاج هارمونیک و تنظیم ولتاژ برق در حال تولید ، VFD های در فضای باز می توانند کیفیت برق برق موجود در شبکه را بهبود بخشند.
- قابلیت اطمینان پیشرفته:با تشخیص و محافظت در برابر گسلها ، VFD های در فضای باز می توانند قابلیت اطمینان سیستم انرژی باد را افزایش داده و هزینه های خرابی و نگهداری را کاهش دهند.
- انعطاف پذیری:VFD های در فضای باز می توانند به راحتی در سیستم های انرژی باد موجود ادغام شوند و یک راه حل انعطاف پذیر و مقرون به صرفه برای به روزرسانی و بهبود عملکرد سیستم ارائه دهند.
پایان
در پایان ، VFD های در فضای باز نقش مهمی در بهینه سازی عملکرد سیستم های انرژی باد دارند. با استفاده از استراتژی های کنترل مانند MPPT ، کنترل زمین ، اتصال به شبکه و کنترل کیفیت قدرت و تشخیص و محافظت از گسل ، VFD های در فضای باز می توانند باعث افزایش کارایی ، بهبود کیفیت قدرت ، افزایش قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری در سیستم های انرژی باد شوند.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد VFD های فضای باز ما یا بحث در مورد الزامات خاص خود هستید ، لطفاً دریغ نکنیدبا ما تماس بگیریدبشر ما خوشحال می شویم که اطلاعات بیشتری را در اختیار شما قرار دهیم و به شما در یافتن راه حل مناسب برای سیستم انرژی باد خود کمک کنیم.