vetroturbinalar uchun 3 fazali kuchlanish regulyatorlari: Chiqishni barqarorlashtirish

Qayta tiklanadigan energiya texnologiyalaridan biri — shamol energiyasi — eng tez rivojlanayotgan texnologiyalardan biridir; ammo u asosiy muammo — bashorat qilish qiyinligiga ega. Shamol turbinaidan chiquvchi kuchlanish doimiy ravishda shamol tezligi, shamol burqonlari va turbulentsiyalarga bevosita javob sifatida o'zgarib turadi. Bu kuchlanishni juda aniq chegaralarda saqlash kerak bo'lgan tarmoqqa ulangan tizimlar uchun qabul qilinmaydi va kuchlanishning ortishi yoki pasayishi natijasida zarar ko'rishi mumkin bo'lgan mustaqil sanoat yuklamalari uchun ham qabul qilinmaydi. Uch fazali kuchlanish regulyatorlari quyidagilarni bajarib, turbinalardan keluvchi noyob o'zgaruvchan tokni barqaror, foydali quvvatga aylantiradi.

Tez shamol tezligi o'zgarishlarini kompensatsiya qilish

Shamol tezligi soniya ichida bir necha metr soniyada o'zgarishi mumkin; shamol tezlashganda aylanuvchi g'ildirak (rotor) tezlashadi va bu generator kuchlanishini oshiradi yoki kuchlanish pasayadi. Bu tez o'zgaruvchan kuchlanish — nominal qiymatning ±15–30 foizidan iborat — ko'pchilik uskunalarning imkoniyatlaridan tashqari; nasoslar, dvigatellar va boshqaruv sxemalari uzilib ketishi yoki nosozlikka uchragan holda noqulay hodisaga sabab bo'ladi. Shamol energiyasiga mo'ljallangan uch fazali kuchlanish regulyatori tez reaksiyalı SCR (tiristor) yoki servomotor bilan boshqariladigan tap-o'zgartirish texnologiyasidan foydalanib, chiqish kuchlanishini doimiy ravishda nazorat qiladi va regulyatorning tapini yoki o'tkazish burchagini 20 dan 40 millisoniya ichida o'zgartiradi — bu turbinaning mexanik reaksiyasidan ancha tez. Shamol tezligi keskin o'zgarganda, regulyator kuchlanishni sozlangan qiymatdan 3 dan 5 foizgacha doimiy saqlaydi va shamol-dizel aralash tizimlar yoki kichik tarmoqqa ulangan turbinlar bilan ishlatilganda noqulay uzilishlarga sabab bo'ladigan sezgir yuklarni himoya qiladi.

Turbinaning noaniqliigidan kelib chiqqan noaniq kirishni boshqarish

Uch fazali shamol turbina generatorlari (ayniqsa doimiy magnitli) odatda mutlaqo muvozanatlangan kuchlanishni ishlab chiqarmaydi; g'ildiraklarning simmetriyasizligi, yaw mos kelmasligi yoki qisman soyangan g'ildirak tufayli fazalar orasidagi muvozanatsizlik (ehtimol 5–15%) uch fazali dvigatellarda qizib ketishga, to'g'rilagich samaradorligining pasayishiga va garmonik tok hosil bo'lishiga sabab bo'ladi. Uch fazali kuchlanish regulyatorlari mustaqil fazaviy boshqaruvni ta'minlaydi; bu tizim fazalarni alohida-alohida tartibga soladi va har bir liniyani alohida ravishda kuchaytirish yoki pasaytirish orqali muvozanatsizlikni kompensatsiya qiladi. Regulyator chiqishida 5–15% li muvozanatsizlik 1–2% gacha kamaytirilishi mumkin. Suv nasoslariga, siqish uskunalarga yoki akkumulyatorlarga quvvat beradigan shamol turbinalari uchun bu muvozanatsizlik yukga yetib borib, uskunalarga zarar yetkazish yoki ularning ishlash sifatini pasaytirishidan saqlanish maqsadga muvofiqdir. Quvvat sifati ko'rsatkichi yaxshilanadi — bu qiymat hozirda elektr tarmog'i qoidalarida barcha ko'proq talab qilinayotgan parametrlardan biridir.

Tezlik va kuchlanishning ortib ketish hodisalariga qarshi himoya

Shamol tezligi nominal qiymatdan yuqori bo'lganda, g'umbazli sharoitda generator kuchlanishi nominal qiymatdan ancha yuqori darajaga — ko'pincha nominal kuchlanishning 130–150% gacha — ko'tarilishi mumkin. Agar bu kuchlanish darajasi uzoq vaqt davom etadigan bo'lsa, elektr izolyatsiyasi vayron bo'ladi, transformatorlar ortiqcha yuklanadi va o'zgaruvchan chastotali uzatmalar (VFD) yoki invertorlar kabi nozik elektron yuklamalar vayron bo'ladi. Uch fazali kuchlanish regulyatori chiqishni cheklash orqali tezlik ortishi natijasida hosil bo'ladigan ortiqcha kuchlanish sharoitlarini nazorat qiladi. Bunday hodisada kirish kuchlanishi doimiy ravishda kuzatiladi; agar u belgilangan chegaralardan (odatda nominal qiymatning 110–115%) oshib ketса, chiqish pastroq boshqaruv tarmog'i (tap) qiymatiga tushiriladi yoki ekstremal hollarda ichki o'tkazuvchi kontaktor yordamida yuklamadan uziladi. Ba'zi qurilmalar g'umbazli sharoitda yoki tarmoq uzilishi kabi sabablarga ko'ra quvvatni chiqarib bera olmasa, avtomatik ravishda g'umbazli turbinaning boshqaruv qurilmasiga turbinani to'xtatish yoki pichoq burchagini boshqarishni amalga oshirish haqida signal beradi, bu esa jihozlarning falokatli buzilishini oldini oladi.

Batareyani zaryadlash va invertor kirishini yaxshilash

Off-grid ilovalar uchun akkumulyator banki ko'pincha shamol turbinalaridan zaryadlanadi yoki quvvat doimiy tok yuklarini ta'minlaydigan invertorga yo'naltiriladi; ikkala holatda ham akkumulyatorlarni zaryadlash va invertorlarga ulanish uchun barqaror kuchlanish darajalari talab qilinadi. Zaryadlash paytida kuchlanishning oshib ketishi natijasida juda yuqori zaryadlanish toklari oqadi, bu esa akkumulyatorlarning gaz chiqarishiga va ularning xizmat ko'rsatish muddati qisqarishiga sabab bo'ladi. Invertorlarga ulanish kuchlanish tebranishlariga juda nozik reaksiya beradi va bu garmoonik toklarni hosil qiladi, natijada quvvat samaradorligi pasayadi. Turbina va akkumulyator zaryadlagichi yoki invertor o'rtasiga uch fazali kuchlanish regulyatorini o'rnatish orqali turbina chiqish signali moslashtiriladi. Invertor bilan boshqariladigan yuklar uchun bu ancha tozaroq sinusoidal to'lqinlar va past garmooniklarni anglatadi. Chiqishda tebranish 5 dan 10 gacha barobar kamayadi. Bu shuni anglatadiki, past shamol tezliklarida akkumulyator kerakli zaryad kuchlanishida ta'minlanadi, shu tufayli turbinaga bevosita ulangan holda bo'lganga nisbatan akkumulyatorning xizmat ko'rsatish muddati 20–30% ga uzayadi. Shuningdek, tinchlik davrida akkumulyatorning ortiqcha razryadlanishini oldini olish uchun past kuchlanishda uzilish himoyasi ham ta'minlangan.

Biz tez shamol tezlik o'zgarishlarini kompensatsiya qiladigan, turbinaning noaniqliigidan kelib chiqqan muvozanatsiz kirishni boshqaradigan, tez aylanish va ortiqcha kuchlanish hodisalaridan himoya qiladigan hamda akkumulyatorlar va invertorlarga beriladigan chiqish kuchlanishini yumshatadigan uch fazali kuchlanish regulyatorlarini taqdim etamiz. Bizda 20 yildan ortiq tajriba bor, shuningdek, o'zimizning komponentlar loyihasi, intellektual mulk huquqlari va sanoat sohasida milliy standartlar ishlab chiqaruvchi tashkilot sifatidagi faoliyatimiz doirasida 50 000 kvadrat metrdan ortiq ishlab chiqarish maydoni mavjud. Shu bilan birga, biz shamol energiyasini foydali va ishonchli qilish maqsadida uch fazali kuchlanish regulyatorlarini yetkazib beramiz.