Sistem kendali kelistrikan peralatan pembangkit tenaga angin

Sistem kendali listrik turbin angin: Sistem kendali kelistrikan turbin angin terutama dibagi menjadi lima bagian: sistem catu daya, sistem kendali frekuensi konstan kecepatan variabel, sistem kendali yaw, sistem kendali pitch, dan sistem kendali utama. Catu daya turbin angin: Generator dan konverter adalah sumber daya AC 690V, yang dikuatkan dan dihubungkan ke jaringan ladang angin melalui trafo kotak. Sistem kontrol frekuensi konstan kecepatan variabel 1. Generator: Kipas mengubah energi mekanik yang berputar menjadi energi listrik. Ada dua jenis turbin angin: generator asinkron dengan umpan ganda dan generator magnet permanen. Generator asinkron yang diumpankan ganda mengacu pada konverter (konverter frekuensi) yang menghubungkan belitan tiga fase stator dan rotor ke sumber daya simetris tiga fase independen, secara langsung menghubungkan belitan stator ke jaringan listrik, dan menyesuaikan frekuensi, amplitudo, dan fasa belitan rotor sesuai kebutuhan. Inverter dihubungkan ke jaringan listrik melalui tautan DC dan inverter, mengendalikan motor untuk mempertahankan status pembangkitan listrik pada kecepatan sub sinkron dan super sinkron, dan menyesuaikan kecepatan generator dengan perubahan kecepatan angin untuk pertukaran energi. Teknologi generator magnet permanen baru-baru ini menjadi favorit baru di industri tenaga angin. Dulu, produsen turbin angin terkemuka di dunia hanya menggunakan teknologi generator asinkron dengan umpan ganda, namun kini mereka sudah mulai menggunakan generator magnet permanen. Selain itu, berbagai penelitian independen yang dilakukan oleh pakar industri telah membuktikan bahwa generator magnet permanen adalah teknologi pilihan untuk masa depan. 2. Konverter: Inverter adalah komponen penting turbin angin, yang mengubah energi angin yang terus berubah menjadi daya AC dengan frekuensi dan tegangan konstan dan memasukkannya ke jaringan listrik, memastikan pengoperasian koneksi jaringan turbin angin yang stabil dan andal. Konverter dibagi menjadi konverter umpan ganda dan konverter daya penuh berdasarkan bentuk generatornya. Konverter dengan umpan ganda diterapkan pada generator asinkron dengan umpan ganda, sedangkan konverter daya penuh digunakan untuk generator magnet permanen. Didorong oleh pesatnya perkembangan pasar peralatan tenaga angin, konverter tenaga angin telah berkembang pesat. Pada tahun 2009 mencapai sekitar 3,45 miliar yuan, dan pada tahun 2010 melebihi 4 miliar yuan. Saat ini, perusahaan konverter yang memasok produsen turbin angin domestik sebagian besar adalah perusahaan internasional, dan konverter turbin angin domestik masih dalam tahap penerapan skala kecil di ladang angin. Konverter Huarui sebagian besar dibeli dari superkonduktor Amerika, dan dalam beberapa tahun terakhir, mereka juga secara mandiri mengembangkan dan memproduksi konverter pendukung; Jinfeng memiliki banyak pemasok termasuk switch, ABB, dan Converteam, dan saat ini dikembangkan secara independen dan didukung oleh Inovasi Sains dan Teknologi Jinfeng; Dongfang Electric menggunakan konverter ABB dan Converteam, dan Chengdu Fute juga mendukungnya. Oriental Electric Automation dan Oriental Hitachi juga mengembangkan dan memproduksi sistem pendukung konverter; Perusahaan lain sering menggunakan konverter tenaga angin ABB dan Converteam. Emerson diperkirakan memiliki skala penerapan tahunan sekitar 100 juta karena relatif terlambat memasuki industri tenaga angin. Sistem kendali yaw: Sistem kendali yaw dikendalikan oleh baling-baling angin untuk menyelaraskan turbin angin dengan arah angin. Kabin berputar relatif terhadap menara melalui penggerak listrik, yang dipasang pada rangka utama dan beroperasi pada cincin roda gigi besar yang terhubung ke menara melalui roda gigi pacu. Metode kontrol mengadopsi konverter frekuensi untuk menggerakkan empat motor frekuensi variabel, dengan kontrol loop terbuka. Alat pendeteksi posisi kabin merupakan encoder inkremental yang dapat mendeteksi posisi kabin saat ini. Dengan membandingkan sinyal arah angin dengan alat pendeteksi arah angin, kontrol arah angin yang akurat pada sistem yaw dapat dicapai. Sistem grouting: Setelah turbin angin terhubung ke jaringan listrik, sistem kontrol menyesuaikan daya keluaran dengan mengatur sudut sudu melalui mekanisme penyesuaian pitch berdasarkan perubahan kecepatan angin, dan memanfaatkan energi angin secara lebih efektif. Di bawah kecepatan angin terukur, ketika sudut serang sudu mendekati nol derajat, ini dapat dianggap setara dengan turbin angin pitch tetap, dan daya keluaran generator berubah seiring dengan kecepatan angin. Ketika kecepatan angin mencapai di atas kecepatan angin terukur, mekanisme pitch variabel berperan dalam menyesuaikan sudut serang sudu untuk memastikan bahwa daya keluaran generator berada dalam kisaran yang diijinkan. Sistem kendali pitch merupakan komponen penting pada turbin angin, dan fungsi utamanya adalah mencapai penangkapan energi angin maksimum dan pengoperasian kecepatan konstan dengan mengendalikan sudut pitch sudu. Sistem kendali pitch juga merupakan sistem rem utama turbin angin, dan sistem kendali pitch elektrik memungkinkan setiap sudu menyesuaikan sudutnya secara mandiri. Biasanya, sistem pitch AC atau DC yang lengkap terutama terdiri dari tiga motor listrik (termasuk rem, encoder, sensor suhu, kipas pendingin, dll.), tiga kabinet kontrol poros dengan driver, dan tiga kabinet daya cadangan, serta kabel terkait dan colokan. Semua komponen ini dipasang di dalam hub roda. Driver pitch SSB Driver pitch variabel Helishi Desain terintegrasi driver pitch Hollysys LK820 tidak hanya menggerakkan motor servo untuk penyesuaian blade, tetapi juga mengintegrasikan fungsi kontrol PLC, yang dapat menyelesaikan kontrol suhu, pembacaan sinyal sensor, pengoperasian rantai pengaman, dll. kabinet poros. Sistem kendali utama : Sistem kendali utama adalah otak dari kipas angin, yang mengendalikan seluruh komponen kipas angin agar bekerja secara terkoordinasi. Sistem kendali utama dibagi menjadi kabinet kendali dasar menara dan kabinet kendali ruang mesin, yang berkomunikasi satu sama lain melalui bus lapangan. Sistem kendali utama adalah sistem saraf pusat turbin angin modern. Sistem kontrol utama tenaga angin dapat mengontrol sistem berdasarkan kecepatan dan arah angin, beroperasi pada tegangan dan frekuensi yang stabil, secara otomatis terhubung dan terputus dari jaringan listrik, dan memantau suhu pengoperasian gearbox dan generator, tekanan oli hidrolik sistem, alarm jika ada kelainan, dan mati secara otomatis jika perlu. Memastikan pengoperasian turbin angin yang aman dan andal, mencapai tingkat pemanfaatan maksimum dan tingkat konversi energi angin alami, dan menyediakan energi listrik yang baik ke jaringan listrik. Umumnya PAC dan PLC digunakan sebagai pengontrol utama sistem kendali ini. Dengan mendeteksi parameter jaringan, kondisi angin, dan parameter suhu di lokasi, turbin angin dapat dihubungkan dan diputuskan dari jaringan. Pada saat yang sama, yaw, pitch, dan tindakan lainnya dilakukan sesuai dengan kondisi angin untuk mengoptimalkan pengendalian dan meningkatkan efisiensi operasional dan kualitas pembangkitan listrik turbin angin. Pengendalinya terutama mencakup produk dari perusahaan seperti Bachmann, Beckhoff, ABB, Mita, dll. Sistem kendali utama sebagian besar dirancang oleh pabrik turbin angin dalam set lengkap, sedangkan pabrik turbin angin skala kecil diintegrasikan oleh perusahaan profesional dalam negeri, seperti Konowei, Chengdu Fute, Tianjin Ruineng, Dongfang Electric Automation, Shanghai Haide, dll. Kabinet: Sadarilah pemantauan berbagai parameter: kecepatan angin, arah, frekuensi getaran menara, kecepatan spindel, suhu gearbox, suhu generator, suhu oli pelumas, dan suhu kabin ; Menerapkan instruksi untuk berbagai fungsi kontrol. Secara khusus, ini mencakup fungsi-fungsi berikut: mengontrol pemanas di kabin untuk pemanasan, melembabkan gearbox, dan menyediakan penerangan; Membangun komunikasi antara kabinet bawah menara dan sistem pitch; Memberikan kekuatan pada sistem nada