Rüzgar enerjisi sistemleri için dış mekan değişken frekans sürücülerinin (VFD'ler) bir tedarikçisi olarak, bu cihazların rüzgar enerjisi üretimini optimize etmede oynadığı kritik role ilk elden tanık oldum. Bu blogda, rüzgar enerjisi sistemlerindeki açık hava VFD'leri için kontrol stratejilerini inceleyeceğim ve sektördeki deneyimlerime dayanarak içgörüleri paylaşacağım.
Dış mekan VFD'lerinin rüzgar enerjisi sistemlerindeki rolünü anlamak
Kontrol stratejilerine dalmadan önce, rüzgar enerjisi sistemlerindeki dış mekan VFD'lerin işlevini anlamak önemlidir. VFD, bir elektrik motorunun hızını ve torkunu, sağlanan gücün frekansını ve voltajını değiştirerek kontrol eden elektronik bir cihazdır. Bir rüzgar enerjisi sisteminde, VFD, jeneratörün hızını kontrol etmek için kullanılır ve rüzgar hızından bağımsız olarak en uygun hızda çalışmasını sağlar.
Dış mekan VFD'leri, aşırı sıcaklıklar, nem, toz ve titreşim gibi sert çevre koşullarına dayanacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır. Tipik olarak elementlere maruz kaldıkları bir rüzgar türbininin naceline monte edilirler. Bu VFD'ler, rüzgar türbininin sürekli çalışmasını sağlamak için güvenilir ve verimli olmalıdır.
Rüzgar enerjisi sistemlerinde dış mekan VFD'leri için kontrol stratejileri
Maksimum güç noktası izleme (MPPT)
Rüzgar enerjisi sistemlerindeki dış mekan VFD'leri için en önemli kontrol stratejilerinden biri maksimum güç noktası izlemesidir (MPPT). MPPT, jeneratörün hızını rüzgar türbininin güç eğrisinin maksimum güç noktasına uyacak şekilde ayarlayarak bir rüzgar türbininin güç çıkışını optimize etmek için kullanılan bir tekniktir.
Bir rüzgar türbininin güç eğrisi, rüzgar hızı ve türbinin güç çıkışı arasındaki ilişkiyi gösterir. Maksimum güç noktası, türbinin belirli bir rüzgar hızı için maksimum güç miktarını ürettiği güç eğrisindeki noktadır. VFD, jeneratörün hızını maksimum güç noktasına uyacak şekilde ayarlayarak, türbinin en yüksek verimliliğinde çalışmasını ve güç çıkışını en üst düzeye çıkarmasını sağlayabilir.
MPPT'nin uygulanması için pertürb ve gözlem (P&O), artımlı iletkenlik (IC) ve kesirli açık devre voltajı (FOCV) dahil olmak üzere çeşitli yöntemler vardır. Her yöntemin avantajları ve dezavantajları vardır ve yöntem seçimi rüzgar enerjisi sisteminin özel gereksinimlerine bağlıdır.
Zift kontrolü
Pitch kontrolü, rüzgar enerjisi sistemlerindeki dış mekan VFD'leri için bir başka önemli kontrol stratejisidir. Pitch kontrolü, güç çıkışını optimize etmek ve türbini hasardan korumak için rüzgar türbini bıçaklarının açısını ayarlamak için kullanılan bir tekniktir.
Rüzgar hızı düşük olduğunda, bıçakların eğim açısı, bıçaklar üzerindeki kaldırma kuvvetini arttıran ve türbinin rüzgardan daha fazla enerji yakalamasına izin veren saldırı açısını arttırmak için ayarlanır. Rüzgar hızı yüksek olduğunda, bıçakların eğim açısı, bıçaklar üzerindeki kaldırma kuvvetini azaltan ve türbinin aşırı hızlanmasını önleyen saldırı açısını azaltacak şekilde ayarlanır.
Pitch kontrolü tipik olarak, VFD'nin rüzgar hızını, jeneratör hızını ve bıçak eğim açısını ölçen sensörlerden geri bildirim aldığı bir kapalı döngü kontrol sistemi kullanılarak uygulanır. VFD daha sonra bu geri bildirimi, güç çıkışını optimize etmek ve türbini hasardan korumak için bıçakların eğim açısını ayarlamak için kullanır.
Izgara bağlantısı ve güç kalitesi kontrolü
MPPT ve Pitch kontrolüne ek olarak, rüzgar enerjisi sistemlerindeki dış mekan VFD'leri de ızgaraya bağlanabilmeli ve üretilen elektriğin güç kalitesini kontrol edebilmelidir. Izgara bağlantısı, VFD'nin güç kalitesi, frekans ve voltajla ilgili katı standartları ve düzenlemeleri karşılamasını gerektiren karmaşık bir işlemdir.
Kararlı ve güvenilir bir ızgara bağlantısı sağlamak için VFD, üretilen elektriğin güç faktörünü, harmonik bozulmasını ve voltaj düzenlemesini kontrol edebilmelidir. VFD, aktif güç filtreleri, reaktif güç telafisi ve voltaj regülasyonu dahil olmak üzere güç kalitesini kontrol etmek için çeşitli teknikler kullanabilir.
Hata Teşhisi ve Koruma
Son olarak, rüzgar enerjisi sistemlerindeki dış mekan VFD'leri, hatalara karşı teşhis edebilmeli ve koruyabilmelidir. Arıza teşhisi, VFD veya rüzgar enerjisi sistemindeki hataları tespit etmek ve tanımlamak için kullanılan bir işlemdir, hataların korunması, hataların VFD veya rüzgar enerjisi sistemine zarar vermesini önlemek için kullanılan bir işlemdir.
VFD, aşırı akım koruması, aşırı gerilim koruması, düşük gerilim koruması, aşırı ısınma koruması ve kısa devre koruması dahil olmak üzere hatalara karşı teşhis etmek ve korumak için çeşitli teknikler kullanabilir. VFD, VFD veya rüzgar enerjisi sistemindeki hataları tespit etmek ve tanımlamak için tanısal algoritmaları kullanabilir, örneğin motor arızaları, sensör hataları ve iletişim hataları gibi.
Rüzgar enerjisi sistemlerinde açık hava VFD'leri kullanmanın avantajları
Rüzgar enerjisi sistemlerinde açık hava VFD'leri kullanmak, aşağıdakiler dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar:
- Artan verimlilik:Jeneratörün hızını optimize ederek ve bıçakların eğim açısını ayarlayarak, dış mekan VFD'leri rüzgar türbininin verimliliğini artırarak güç çıkışını en üst düzeye çıkarabilir.
- Geliştirilmiş güç kalitesi:Güç faktörü, harmonik bozulma ve üretilen elektriğin voltaj düzenlemesini kontrol ederek, dış mekan VFD'leri şebekeye beslenen elektriğin güç kalitesini artırabilir.
- Geliştirilmiş güvenilirlik:Arızalara karşı teşhis ve koruyarak, dış mekan VFD'leri rüzgar enerjisi sisteminin güvenilirliğini artırabilir, kesinti süresini ve bakım maliyetlerini azaltabilir.
- Esneklik:Dış mekan VFD'leri, sistemin performansını yükseltmek ve iyileştirmek için esnek ve uygun maliyetli bir çözüm sağlayarak mevcut rüzgar enerjisi sistemlerine kolayca entegre edilebilir.
Çözüm
Sonuç olarak, dış mekan VFD'leri rüzgar enerjisi sistemlerinin performansını optimize etmede kritik bir rol oynamaktadır. MPPT, perde kontrolü, ızgara bağlantısı ve güç kalitesi kontrolü ve arıza teşhisi ve koruması gibi kontrol stratejileri kullanarak, dış mekan VFD'leri verimliliği artırabilir, güç kalitesini artırabilir, güvenilirliği artırabilir ve rüzgar enerjisi sistemlerine esneklik sağlayabilir.
Açık hava VFD'lerimiz hakkında daha fazla bilgi edinmek veya özel gereksinimlerinizi tartışmak istiyorsanız, lütfen tereddüt etmeyinbize Ulaşın. Size daha fazla bilgi vermekten ve rüzgar enerjisi sisteminiz için doğru çözümü bulmanıza yardımcı olmaktan mutluluk duyarız.