מהירות משתנה קבועה טורבינת רוח מדורג מהירות קבועה מעל שליטה כוח קבוע
כמקור אנרגיה בלתי מתכלה, נקי ונטול זיהום, אנרגיית הרוח כבר בשימוש נרחב על ידי מדינות בכל רחבי העולם. כאחת המדינות עם משאבי רוח בשפע, סין יש התקדמות מהירה לוקליזציה של טורבינות רוח. במהלך "תוכנית חמש שנים התשיעית", היא השיגה 96% לוקליזציה שיעור של טורבינות רוח 600kW ו בהצלחה פיתח 600kW רוחות דוכן. טכנולוגיית המפתח של מערכת בקרת genset. נכון לעכשיו, יש לנו את המחקר והפיתוח של 863 "מגה וואט ברמה משתנה משתנה במהירות קבועה טורבינת רוח מערכת בקרת חשמל", ואת עבודת המחקר והפיתוח מתבצעת באופן פעיל וביעילות.
אחד היתרונות הגדולים של מהירות משתנה קבוע תדירות טורבינות רוח לעומת טורבינות רוח stalled היא יציאת פלט יציבה מעל מהירות הרוח מדורג. כאשר משתנה מהירות משתנה מהירות טורבינת רוח מופעל מעל מהירות הרוח המדורגת, יש צורך להפוך את כוח הפלט מעל נקודת כוח דורג, יציב, למנוע תנודות, ולהפוך את מערכת הגנרטור להגדיר תמסורת יש גמישות טובה, וגם לשקול הגנה יעילה עבור טורבינת הרוח. נכון לעכשיו, טורבינות רוח משתנה במהירות קבועה MW- משתנה במהירות גבוהה פיתחנו בעיקר את טכנולוגיית בקרת המגרש. טכנולוגיית בקרת המגרש היא לשנות את מומנט אווירודינמי המתקבל על ידי טורבינת הרוח על ידי התאמת המגרש של הלהב והתאמת מומנט האווירודינמי המתקבל על ידי טורבינת הרוח כאשר מהירות הרוח גבוהה מדי, כך שתפוקת החשמל של היחידה תהיה יציבה . אסטרטגיית בקרה זו משתמשת במשוב כוח סגור מערכת לולאה סגורה כדי להשיג את יעד השליטה מעל מהירות הרוח המצוין של משתנה מהירות קבוע תדר יחידה. מנגנון המגרש מבוא מפעיל המגרש מורכב ממערכת מכנית הידראולית שמתאימה את הלהבים של המאוורר לאורך ציר האורך של המאוורר. מכיוון שהאינרציה של הלהב גדולה והמפעיל המגרש אינו צריך לצרוך הרבה כוח, למפעיל יש יכולת מגבילה, והמאפיינים הדינמיים שלו הם דינמיקה לא לינאארית עם מגבלות הרוויה הן בזווית המגרש והן בקצב המגרש. כאשר זווית המגרש וקצב המגרש הם פחות ממגבלת הרוויה, הדינמיקה של הצליל היא לינארית. המגרש actuator מוצג באיור 1.
המודל actuator מתאר את הדינמיקה בין הפקודה זווית המגרש מן הבקר ואת עירור הפקודה. ניתן לתאר את המודל המתמטי כמערכת הסדר הראשון
הערך הנתון במערכת הבקרה בפועל הוא מתח הבקרה מהסטיית זווית המגרש לשסתום הפרופורציונלי -DC10V ~ + DC10V.
עיצוב בקר
המטרה הבסיסית של בקר זה היא להתאים את כוח קבוע פלט על ידי התאמת זווית המגרש. כפי שמוצג ב FIG. 2, כוח הגנרטור הנוכחי כוח P נמדדת על ידי איסוף החשמל. שגיאת הספק ΔP מחושבת לעומת הספק הנתון P *. סטיית הכוח משמשת כקלט של בקר ה- PID, והבקר מפקח על שגיאת זווית המגרש הנוכחית Δβ = β * -β (זווית הצליל הנוכחית β) לפי הפקודה של משק הבית להנפיק את β * of את זווית הלהב התייחסות זווית. לאחר מכן, שיעור השינוי המגרש נקבע על פי הפרמטרים של מנגנון המגרש משתנה. זווית המגרש הייחוס מוגבלת לטווח של 0 עד 92 °, שבמסגרתו הבקר מתאים את להבי הטורבינה של הרוח לדרישות זווית המגרש החדשות.
בתיבה של איור 2 הוא בקר ה- PID. טווח הערך היציב של הרווח היחסי, האינטגרלי והדיפרנציאלי Kp, Ki ו- Kd נקבע על ידי קריטריון יציבות רולס של פונקציית העברת הלולאה הסגורה שמופיעה באיור. רווחי הפרופורציה, האינטגרל והנגזרות מתקבלים באמצעות סימולציה. העיקרון הוא לשמור על יציאת כוח המאוורר בספק הכוח המדורג.
תוצאות סימולציה
1) קצב השינוי בזווית המגרש משתנה בטווח של -5 ° / s ל + 5 ° / s המותרים על ידי המערכת ההידראולית.
2) שינוי זווית המגרש β זהה למגמת השינוי של מהירות הרוח v, מהירות הרוח v מגדילה, והממוצע גובה זווית β גדל; להיפך, מהירות הרוח פוחתת, וזווית המגרש הממוצעת β יורדת.
3) כוח Pmech ואת ניצול אנרגיית הרוח מקדם CP של הקליטה המיידית של להבי המאוורר להראות כי השינוי של זווית המגרש β מגביל את כוח Pmech של הקליטה מיידית בלייד, ואת הלהב עובד ביעילות נמוכה יותר.
4) כוח המוצא גנרטור Pe יכול להיות שונה באופן מושלם סביב הכוח מדורגים על ידי שינוי של זווית המגרש β לשמור על כוח קבוע.
5) תנודת מהירות הגנרטור מושפעת (Pmech-Pe) והאינרציה של היחידה.
