სამფაზიანი ძაბვის რეგულატორები ქარის ტურბინებისთვის: გამომავალი ძაბვის სტაბილიზაცია

Ერთ-ერთი ყველაზე სწრაფად მომატებადი აღადგენადი ენერგიის ტექნოლოგია არის ქარის ენერგია; თუმცა, მას აქვს ძირეული პრობლემა — იგი წინასახელებადი არ არის. ქარის ტურბინიდან მიღებული გამოსავალი ძაბვა მუდმივად იცვლება ქარის სიჩქარის, ქარის ხელოვნური გაძლიერების და ტურბულენტობის ცვლილებების პირდაპირი რეაქციით. ეს მიღებული არ არის ქსელში შეერთებული სისტემებისთვის, სადაც ძაბვები უნდა შენარჩუნდეს ძალიან მკაცრი დაშვების ზღვრებში, ასევე დამოუკიდებელი სამრეწველო ტვირთებისთვის, რომლებიც შეიძლება დაზიანდეს ძაბვის ზედმეტობის ან დაბალობის შემთხვევებში. სამფაზიანი ძაბვის რეგულატორები ტურბინიდან მიღებული არეგულარული ცვალებადი დენის ენერგიას სტაბილურ და გამოყენებად ენერგიად აქცევენ შემდეგი მოქმედებების შესრულებით.

Სწრაფი ქარის სიჩქარის ცვლილებების კომპენსირება

Ქარის სიჩქარე წამში რამდენიმე მეტრით შეიძლება შეიცვალოს; ქარის გაძლიერება გამოიწვევს როტორის სიჩქარის გაზრდას და, შესაბამად, გენერატორის ძაბვის მატებას, ხოლო ქარის შემცირება იწვევს ძაბვის დაცემას. ეს სწრაფად ცვალებადი ძაბვა — ნომინალური მნიშვნელობის ±15–30 პროცენტით — აღემატება უმეტესობის მოწყობილობების შესაძლებლობებს; პუმპები, ძრავები და კონტროლის წრეები შეიძლება გათიშდეს ან ავარიას განიცადონ, რაც არასასურველ შედეგს იწვევს. ქარის გამოყენებისთვის შემუშავებული სამფაზიანი ძაბვის რეგულატორი სწრაფი რეაგირების SCR (თირისტორი) ან სერვოძრავით მართვადი ტეპ-ცვლის ტექნოლოგიას იყენებს, რათა უწყვეტად მონიტორინგი ატაროს გამომავალი ძაბვის მნიშვნელობას და 20–40 მილიწამში შეცვალოს რეგულატორის ტეპი ან გამოსხდომის კუთხე — მექანიკური რეაგირების სიჩქარეზე ბევრად სწრაფად, რომელიც ტურბინის მიერ ხდება. როგორც კი ქარის სიჩქარე მკვეთრად იცვლება, რეგულატორი ძაბვას მოქმედების წერტილის 3–5 პროცენტის ფარგლებში ინარჩუნებს და მგრძნობარე ტვირთებს არასასურველი გათიშვისგან იცავს ქარისა და დიზელის ჰიბრიდული სისტემების ან პატარა ქსელში დაკავშირებული ტურბინების გამოყენების დროს.

Ტურბინის ასიმეტრიიდან გამომდინარე არაბალანსირებული შემავალი სიგნალის მართვა

Სამფაზიანი ქარის ტურბინების გენერატორები (განსაკუთრებით მუდმივი მაგნიტის) ჩვეულებრივ არ წარმოქმნის სრულად ბალანსირებულ ძაბვას; ფაზებს შორის 5–15 % დაახლოებით არსებული არაბალანსი, რომელიც გამოწვეულია ლაპარაკების ასიმეტრიით, იოუ-გადახრით ან ნახევრად დაფარული როტორით, იწვევს სამფაზიანი ძრავების გადახურვას, რექტიფიკატორის ეფექტურობის შემცირებას და ჰარმონიული დენების წარმოქმნას. სამფაზიანი ძაბვის რეგულატორი სთავაზობს ფაზების დამოუკიდებელ რეგულირებას; სისტემა რეგულირებს სამივე ფაზას ცალ-ცალკე, რათა კომპენსირდეს არაბალანსი და თითოეული ხაზის ძაბვის ამაღლება ან დაწევა განახორციელდეს ცალკე. 5–15 % არაბალანსი შეიძლება შემცირდეს 1–2 %-მდე რეგულატორის გამოსავალში. იმ ქარის ტურბინებისთვის, რომლებიც სამფაზიან ტვირთებს იკვებებენ — მაგალითად, წყლის პუმპებს, კომპრესორებს ან აკუმულატორებს, — არ არის სასურველი, რომ ეს არაბალანსი მიაღწიოს ტვირთს და მის დაზიანებას ან დეგრადაციას გამოიწვიოს. სიმძლავრის ხარისხის მაჩვენებელი გაუმჯობესდება, რაც საქსელის კოდებში მართლაც უფრო ხშირად არის მოთხოვნილი.

Გადაჭარბებული სიჩქარისა და გადაჭარბებული ძაბვის შემთხვევების საწინააღმდეგო დაცვა

Ქარიშხლის პირობებში, როდესაც ქარის სიჩქარე აღემატება ნომინალურ მნიშვნელობას, გენერატორის ძაბვა შეიძლება მკვეთრად გაიზარდოს ნომინალური მნიშვნელობის მიმართ — ხშირად 130–150 % ნომინალური ძაბვის მნიშვნელობამდე. თუ ამ ძაბვის დონე გრძელდება, ეს ზიანს აყენებს ელექტრო დაიზოლაციას, გადაჭარბებულად აღიძვრებს ტრანსფორმატორებს და განადგურებს მგრძნობარე ელექტრონულ ტვირთებს, როგორიცაა ცვლადი სიხშირის მარეგულირებლები (VFD) ან ინვერტერები. სამფაზიანი ძაბვის რეგულატორი აკონტროლებს გადამტვრევის გამო წარმოქმნილ გადაძაბვის პირობებს გამოსატანი ძაბვის შეზღუდვით. ამ შემთხვევაში შესატანი ძაბვა მუდმივად მოინიტორება; როდესაც ის აღემატება დაყენებულ ზღვარს (ჩვეულებრივ ნომინალური ძაბვის 110–115 %), გამოსატანი ძაბვა დაბალ ტეპ მნიშვნელობაზე იყვანება, ან საკრაიტიკო შემთხვევებში შიდა გადასატანი კონტაქტორის გამოყენებით ტვირთისგან გამოირთვება. ზოგიერთი მოდელი ქარის ტურბინის კონტროლერს სიგნალს აძლევს ტურბინის დამუხრუჭების ან პიტჩ კონტროლის განხორციელების შესახებ, რაც უზრუნველყოფს აღნიშნული მოწყობილობის კატასტროფული გამოსავლის თავიდან აცილებას ქარიშხლის პირობებში ან მაგალითად ელექტროქსელის გამო მისი ენერგიის გამოტანის შეუძლებლობის შემთხვევაში.

Გამომავალი სიგნალის გლუვება აკუმულატორის დასატენვად და ინვერტორის შესასვლელად

Ოფ-გრიდის აპლიკაციებისთვის ბატარეის ბანკი ხშირად იტვირთება ქარის ტურბინიდან ან ენერგია მიემართება ინვერტერს, რომელიც მიწოდებს ცვლადი დენის ტვირთებს; როგორც ბატარეის ტვირთვა, ასევე ინვერტერის შეყვანები სტაბილური ძაბვის დონეებს მოითხოვენ. ტვირთვის დროს მაღალი ძაბვის დონეებზე ჭარბი ტვირთვის დენები იმ მაღალ დონეებზე იყოფა, რაც ბატარეებს გაზავებას იწვევს და მათი სიცოცხლის ხანგრძლივობას ამცირებს. ინვერტერის შეყვანები ძაბვის რიპლის მიმართ საკმაოდ მგრძნობარეა და ჰარმონიული დენების გენერირებას იწვევს, რაც საერთო ენერგიის ეფექტურობას ამცირებს. ტურბინისა და ბატარეის მარეგულირებლის ან ინვერტერს შორის სამფაზიანი ძაბვის რეგულატორის დაყენებით ტურბინის გამოტანა მოიპარკება. ინვერტერით მარეგულირებლის ტვირთებისთვის ეს ნიშნავს ბევრად უფრო სუფთა სინუსოიდალურ ტალღებს და დაბალ ჰარმონიკებს. გამოტანაში რიპლი 5–10-ჯერ შემცირდება. ეს ნიშნავს, რომ დაბალი ქარის სიჩქარეების დროს ბატარეა საჭიროების შესაბამად ტვირთვის ძაბვით იტვირთება, რაც პირდაპირ დაკავშირებული ტურბინის შემთხვევაში ბატარეის სიცოცხლის ხანგრძლივობას 20–30%-ით გაზრდის. ასევე შეიცავს დაბალი ძაბვის გათიშვის დაცვას, რათა შეიძლება გარემოს მშვიდობის დროს ბატარეის ჭარბად გამოტვირთვის თავიდან აცილება.

Ჩვენ ვაწარმოებთ სამფაზიან ძაბვის რეგულატორებს, რომლებიც კომპენსირებენ ქარის სიჩქარის სწრაფ ცვლილებებს, ადარებენ ტურბინის ასიმეტრიიდან წარმომავალ არაბალანსირებულ შეყვანას, იცავენ ჭარბსიჩქარების და ჭარბძაბვის შემთხვევების წინააღმდეგ და გლურგავენ ბატარეებისა და ინვერტერების გამოტანის ძაბვას. ჩვენ გვაქვს 20 წელზე მეტი გამოცდილი გამოცდილობა, 50 000 კვადრატული მეტრი წარმოების სივრცე, საკუთარი კომპონენტების დიზაინი, ინტელექტუალური საკუთრების უფლებები და სამრეწველო სახელმწიფო სტანდარტების შემდგენლის როლი; ჩვენ მივაწოდებთ სამფაზიან ძაბვის რეგულატორებს, რათა უზრუნველყოფილად და დამოუკიდებლად გამოვიყენოთ ქარის ენერგია.