EN
Қайта өндірілетін энергия технологияларының ішіндегі ең тез дамып келе жатқаны — жел энергиясы; бірақ оның негізгі проблемасы бар — ол болжанбайды. Жел турбинасынан шығатын кернеу желдің жылдамдығы, желдің ұшып кетуі және турбуленттілік өзгерістеріне тікелей реакция беріп, тұрақсыз болып отырады. Бұл торапқа қосылған жүйелер үшін қабылданбайды, себебі онда кернеу өте тар шектеулер ішінде сақталуы тиіс; сонымен қатар артық кернеу немесе төмен кернеу оқиғаларынан зақымдануы мүмкін тәуелсіз өнеркәсіптік жүктемелер үшін де қабылданбайды. Үш фазалы кернеу реттегіштер турбинадан келетін тұрақсыз айнымалы ток қуатын тұрақты және пайдалануға жарамды қуатқа төмендегі операциялар арқылы түрлендіреді.
Желдің жылдамдығының тез өзгеруін компенсациялау
Желдің жылдамдығы бірнеше метр секундына дейін бірнеше секунд ішінде өзгеруі мүмкін; желдің кенеттен күшейуі ротордың айналу жылдамдығын арттырып, сондықтан генератор кернеуін көтереді немесе желдің әлсіреуі кернеудің төмендеуіне әкеледі. Бұл тез өзгеретін кернеу — номиналдың ±15–30 пайызы — көптеген құрылғылардың мүмкіндіктерінен асады; сорғылар, электрқозғалтқыштар және басқару тізбектері апаттық жағдайларға ұшырап немесе шығып қалуы мүмкін, олардың жұмысын тоқтатады. Жел қолданысы үшін құрылған үш фазалы кернеу реттегіші тез реакция беретін SCR (тиристор) немесе сервомоторлы тап-өзгерткіш технологиясын қолданады және шығыс кернеуін үздіксіз бақылайды, сонымен қатар реттегіштің тап-орнын немесе ашылу бұрышын 20–40 миллисекунд ішінде өзгертеді — бұл турбина механикалық реакциясынан әлдеқайда тез. Желдің жылдамдығы кенеттен өзгерген кезде реттегіш кернеуді орнатылған мәннен 3–5 пайызға дейін сақтайды және жел-дизель гибридтік жүйелері немесе кіші торға қосылған турбиналармен қолданылатын сезімтал жүктемелерді апаттық қосылулардан қорғайды.
Турбина асимметриясынан туындайтын теңсіз кіріс өңдеу
Үш фазалық жел турбинасы генераторлары (әсіресе тұрақты магниттік) әдетте идеалды теңестірілген кернеу өндірмейді; жел етегінің асимметриясы, бұрылу бағытының дәлсіздігі немесе бөлшекті көлеңкеленген ротор салдарынан фазалар арасындағы теңсіздік (мүмкін, 5–15%) пайда болады, бұл үш фазалық қозғалтқыштардың қызуына, түзеткіштің тиімділігінің төмендеуіне және гармоникалық токтардың пайда болуына әкеледі. Үш фазалық кернеу реттегіші әр фазаны жеке басқаруға мүмкіндік береді; жүйе әр фазаны жеке реттеп, әрбір сызықты жеке көтеру немесе төмендету арқылы теңсіздікті компенсациялайды. Реттегіш шығысында теңсіздік 5–15% -тен 1–2% -ге дейін төмендейді. Судың сорғылануы, компрессорлар немесе аккумуляторлардың зарядталуы сияқты үш фазалық жүктемелерді қоректендіретін жел турбиндары үшін бұл теңсіздіктің жүктемеге жетіп, жабдықты зақымдауы немесе оның сапасының төмендеуіне әкелуі қажет емес. Қуат сапасы коэффициенті жақсарып, бұл көрсеткіш торап кодында барынша нақты көрсетілетін шама болып табылады.
Артық жылдамдықтан туындайтын артық кернеу оқиғаларынан қорғау
Желдің жылдамдығы номиналдық мәннен асып кеткен кезде (шамалы жағдайда) генератордың кернеуі номиналдық мәннен әлдеқайда жоғары деңгейге дейін көтерілуі мүмкін — жиі құрылғының номиналдық кернеуінің 130–150%-ына дейін. Егер осы кернеу деңгейі ұзақ уақыт бойы сақталса, электр изоляциясы зақымданады, трансформаторлар артық қозғалысқа ұшырайды, ал айнымалы жиілікті реттегіштер немесе инверторлар сияқты сезімтал электрондық жүктемелер бұзылады. Үш фазалы кернеу реттегіш артық жылдамдық пен артық кернеу шарттарын шығыс сигналын шектеу арқылы бақылайды. Мұндай жағдайда кіріс кернеуі бақыланады; егер ол орнатылған шектерден (әдетте номиналдық мәннің 110–115%-ы) асып кетсе, шығыс төменгі таптау деңгейіне түсіріледі немесе экстремалды жағдайларда ішкі байпас контактормен жүктемеден ажыратылады. Кейбір құрылғылар жел турбинасының басқару жүйесіне турбинаның тежеуін немесе қанаттардың бұрышын реттеуді іске асыру үшін сигнал береді, бұл шамалы жағдайларда немесе тораптың апаты сияқты себептермен құрылғы өз қуатын шығара алмаған кезде жабдықтың катастрофалық зақымдануын болдырмауға көмектеседі.
Аккумуляторды зарядтау және инверторға кіріс беру үшін шығысты тегістеу
Ағашсыз қолданыстар үшін аккумуляторлық банк жиі жел турбинасынан зарядталады немесе тұрақты токтың айнымалы токқа айналуын қамтамасыз ететін инверторға берілетін қуат қолданылады; аккумуляторды зарядтау мен инверторға кіру үшін тұрақты кернеу деңгейлері қажет. Зарядтау кезіндегі жоғарылатылған кернеу деңгейлерінде артық зарядтау тогы осындай жоғары деңгейлерде ағады, нәтижесінде аккумуляторлар газ шығарады және қызмет ету мерзімі қысқарады. Инверторға кіру кернеуі кернеу тербелістеріне өте сезімтал болып келеді, бұл гармоникалық токтарды пайда етеді және қуаттың пайдалы әсер коэффициентін төмендетеді. Жел турбинасы мен аккумуляторлық зарядтағыш немесе инвертор арасына үш фазалы кернеу реттегіш орналастыру арқылы турбина шығысының сапасы жақсартылады. Инвертормен қозғалысқа келтірілетін жүктемелер үшін бұл таза синусоидалдық толқындар мен төмен гармоникаларды білдіреді. Шығыстағы тербеліс 5-тен 10 есе дейін азаяды. Бұл төмен жел жылдамдығында аккумулятор қажетті зарядтау кернеуінде қоректенетінін, яғни тікелей қосылған жел турбинасымен салыстырғанда қызмет ету мерзімі 20-30% артатынын білдіреді. Сонымен қатар, тыныштық кезінде аккумулятордың артық разрядталуын болдырмау үшін төмен кернеуде ажырату қорғанысы да қамтылған.
Біз желдің жылдамдығы тез өзгерген кезде компенсация жасайтын, турбина асимметриясынан туындайтын кіріс кернеуінің теңсіздігін өңдейтін, артық жылдамдық пен кернеудің артуы салдарынан қорғайтын, сонымен қатар аккумуляторлар мен инверторлардың кірісіндегі шығыс кернеуін тегістейтін үш фазалы кернеу реттегіштерін ұсынамыз. Бізде 20 жылдан астам тәжірибе бар, өндірістік аумағымыз 50 000 шаршы метрден асады, сонымен қатар өзімізге тиесілі компоненттердің дизайны, интеллектуалдық меншік құқықтары және өнеркәсіптің ұлттық стандарттарын қабылдаушы ретіндегі рөліміз бар; біз жел энергиясын пайдалануға ыңғайлы және сенімді ететін үш фазалы кернеу реттегіштерін жеткіземіз.