Système de contrôle électrique d'équipement de production d'énergie éolienne

Système de contrôle électrique des éoliennes : Le système de contrôle électrique des éoliennes est principalement divisé en cinq parties : système d'alimentation électrique, système de contrôle à fréquence constante à vitesse variable, système de contrôle de lacet, système de contrôle de pas et système de contrôle principal. Alimentation électrique de l'éolienne : le générateur et le convertisseur sont des sources d'alimentation CA 690 V, qui sont amplifiées et connectées au réseau du parc éolien via un transformateur en boîtier. Système de contrôle à fréquence constante et vitesse variable 1. Générateur : Un ventilateur convertit l'énergie mécanique tournante en énergie électrique. Il existe deux types d'éoliennes : les génératrices asynchrones à double alimentation et les génératrices à aimants permanents. Un générateur asynchrone à double alimentation fait référence à un convertisseur (convertisseur de fréquence) qui connecte les enroulements triphasés du stator et du rotor à une source d'énergie symétrique triphasée indépendante, connecte directement l'enroulement du stator au réseau électrique et ajuste la fréquence, l'amplitude, et la phase de l'enroulement du rotor selon les exigences. L'onduleur est connecté au réseau électrique via une liaison CC et un onduleur, contrôlant le moteur pour maintenir l'état de production d'énergie à des vitesses sous-synchrones et super-synchrones, et ajustant la vitesse du générateur en fonction des changements de vitesse du vent pour l'échange d'énergie. La technologie des générateurs à aimants permanents n’est devenue que récemment un nouveau chouchou dans l’industrie éolienne. Dans le passé, les principaux fabricants mondiaux d'éoliennes utilisaient uniquement la technologie des générateurs asynchrones à double alimentation, mais ils ont désormais commencé à utiliser des générateurs à aimants permanents. De plus, plusieurs études indépendantes réalisées par des experts du secteur ont prouvé que les générateurs à aimants permanents constituent la technologie privilégiée pour l’avenir. 2. Convertisseur : L'onduleur est un composant important des éoliennes, qui convertit l'énergie éolienne en constante évolution en courant alternatif avec une fréquence et une tension constantes et l'injecte dans le réseau électrique, garantissant ainsi un fonctionnement stable et fiable de la connexion au réseau des éoliennes. Les convertisseurs sont divisés en convertisseurs à double alimentation et en convertisseurs à pleine puissance en fonction de la forme des générateurs. Le convertisseur à double alimentation est utilisé pour les générateurs asynchrones à double alimentation, tandis que le convertisseur à pleine puissance est utilisé pour les générateurs à aimant permanent. Poussés par le développement rapide du marché des équipements éoliens, les convertisseurs d’énergie éolienne ont connu une croissance rapide. En 2009, il a atteint environ 3,45 milliards de yuans et en 2010, il a dépassé 4 milliards de yuans. À l'heure actuelle, les sociétés de conversion qui approvisionnent les principaux fabricants nationaux d'éoliennes sont principalement des entreprises internationales, et les convertisseurs nationaux d'éoliennes en sont encore au stade d'application à petite échelle dans les parcs éoliens. Les convertisseurs de Huarui sont principalement achetés auprès de supraconducteurs américains et, ces dernières années, ils ont également développé et produit indépendamment des convertisseurs de support ; Jinfeng compte plusieurs fournisseurs, dont le commutateur, ABB et Converteam, et est actuellement développé et pris en charge de manière indépendante par Jinfeng Science and Technology Innovation ; Dongfang Electric utilise les convertisseurs ABB et Converteam, et Chengdu Fute les prend également en charge. Dongfang Electric Automation et Dongfang Hitachi développent et produisent également des systèmes de support de convertisseur ; D'autres entreprises utilisent souvent des convertisseurs d'énergie éolienne ABB et Converteam. Emerson devrait avoir une échelle d'application annuelle d'environ 100 millions en raison de son entrée relativement tardive dans l'industrie de l'énergie éolienne. Système de contrôle du lacet : Le système de contrôle du lacet est contrôlé par une girouette pour aligner l'éolienne avec la direction du vent. La cabine tourne par rapport à la tour grâce à un entraînement électrique fixé au châssis principal et fonctionnant sur une grande couronne dentée reliée à la tour par un engrenage droit. La méthode de contrôle adopte un convertisseur de fréquence pour piloter quatre moteurs à fréquence variable, avec contrôle en boucle ouverte. Le dispositif de détection de position de la cabine est un codeur incrémental capable de détecter la position actuelle de la cabine. En comparant le signal de direction du vent avec le dispositif de détection de direction du vent, un contrôle précis de la direction du vent du système de lacet est obtenu. Système d'injection : une fois l'éolienne connectée au réseau, le système de contrôle ajuste la puissance de sortie en ajustant l'angle de la pale via le mécanisme de réglage de l'inclinaison en fonction des changements de vitesse du vent, et utilise plus efficacement l'énergie éolienne. En dessous de la vitesse nominale du vent, lorsque l'angle d'attaque des pales est proche de zéro degré, cela peut être considéré comme équivalent à une éolienne à pas fixe, et la puissance de sortie du générateur change avec la vitesse du vent. Lorsque la vitesse du vent dépasse la vitesse nominale du vent, le mécanisme à pas variable joue un rôle dans l'ajustement de l'angle d'attaque des pales afin de garantir que la puissance de sortie du générateur se situe dans la plage autorisée. Le système de contrôle du pas est un composant important des éoliennes et sa fonction principale est d'obtenir une capture maximale de l'énergie éolienne et un fonctionnement à vitesse constante en contrôlant l'angle de pas des pales. Le système de contrôle du pas est également le principal système de freinage des éoliennes, et le système de contrôle électrique du pas permet à chaque pale d'ajuster son angle indépendamment. Habituellement, un système complet de pas AC ou DC se compose principalement de trois moteurs électriques (y compris des freins, des encodeurs, des capteurs de température, des ventilateurs de refroidissement, etc.), de trois armoires de commande d'arbre avec pilotes et de trois armoires d'alimentation de secours, ainsi que des câbles et des câbles associés. bouchons. Tous ces composants sont installés à l’intérieur du moyeu de roue. Pilote de pas SSB Pilote de pas variable Helishi La conception intégrée du pilote de pas Hollysys LK820 entraîne non seulement des servomoteurs pour le réglage de la lame, mais intègre également des fonctions de contrôle PLC, qui peuvent compléter le contrôle de la température, la lecture du signal du capteur, le fonctionnement de la chaîne de sécurité, etc. armoire de puits. Système de contrôle principal : Le système de contrôle principal est le cerveau du ventilateur, contrôlant tous les composants du ventilateur pour qu'ils fonctionnent en coordination. Le système de contrôle principal est divisé en armoire de commande de base de tour et armoire de commande de salle des machines, qui communiquent entre elles via un bus de terrain. Le système de contrôle principal est le système nerveux central des éoliennes modernes. Le système de contrôle principal de l'énergie éolienne peut contrôler le système en fonction de la vitesse et de la direction du vent, fonctionner à une tension et une fréquence stables, se connecter et se déconnecter automatiquement du réseau et surveiller la température de fonctionnement de la boîte de vitesses et du générateur, la pression d'huile du système hydraulique. Système, alarme pour toute anomalie et arrêt automatique si nécessaire. Assurer le fonctionnement sûr et fiable des éoliennes, atteindre le taux d'utilisation et le taux de conversion d'énergie maximaux du vent naturel et fournir une bonne énergie électrique au réseau électrique. Généralement, PAC et PLC sont utilisés comme contrôleurs principaux de ce système de contrôle. En détectant les paramètres du réseau, les conditions de vent et les paramètres de température sur site, l'éolienne est connectée et déconnectée du réseau. Dans le même temps, le lacet, le tangage et d'autres actions sont effectués en fonction des conditions de vent pour optimiser le contrôle et améliorer l'efficacité opérationnelle et la qualité de la production d'énergie de l'éolienne. Les contrôleurs comprennent principalement des produits d'entreprises telles que Bachmann, Beckhoff, ABB, Mita, etc. Les principaux systèmes de contrôle sont pour la plupart conçus par des usines d'éoliennes en ensembles complets, tandis que les usines d'éoliennes à petite échelle sont intégrées par des entreprises professionnelles nationales, telles que Konowei, Chengdu Fute, Tianjin Ruineng, Dongfang Electric Automation, Shanghai Haide, etc. Armoires : réaliser la surveillance de divers paramètres : vitesse du vent, direction, fréquence de vibration de la tour, vitesse de broche, température de la boîte de vitesses, température du générateur, température de l'huile lubrifiante et température de la cabine. ; Mettre en œuvre les instructions pour diverses fonctions de contrôle. Concrètement, il comprend les fonctions suivantes : contrôler le chauffage de l'habitacle pour le chauffage, l'humidification de la boîte de vitesses et l'éclairage ; Établir une communication entre l'armoire du bas de la tour et le système de pitch ; Alimenter le système de pitch