سیستم راه حل تبدیل انرژی بادی

روش‌های کنترل تولید برق از طریق باد از کنترل ساده با زاویه ثابت به کنترل متغیر زاویه پره و سرعت متغیر تکامل یافته است. در حال حاضر، سیستم مبدل دوگانه با کنترل سرعت متغیر و فرکانس ثابت به طور گسترده در بازار تولید برق از طریق باد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اصل عملکرد

روتور با استفاده از دو مبدل VSC متصل شده به صورت پشت سر هم با PWM تحریک می‌شود. این ترتیب به ترتیب به عنوان مبدل سمت ژنراتور و مبدل سمت شبکه شناخته می‌شود. مبدل‌های دوگانه PWM جریان تحریک را به سیم‌پیچ روتور تامین می‌کنند تا بتوانند حداکثر بهره‌برداری از انرژی باد و تنظیم خروجی توان راکتیو را انجام دهند. هنگامی که توربین در سرعت زیر-همگامی کار می‌کند، انرژی به روتور تزریق می‌شود و مبدل سمت شبکه به عنوان مستقیم‌کننده و مبدل سمت روتور به عنوان معکوس‌کننده عمل می‌کند و جریان تحریک را به توربین تامین می‌کند. هنگامی که توربین در سرعت فوق-همگامی کار می‌کند، هم ستور و هم روتور می‌توانند انرژی را به شبکه تزریق کنند. اگر توربین در وضعیت همگامی کار کند، ژنراتور به عنوان موتور همگام عمل می‌کند و سیستم مبدل DC تحریک را به روتور تامین می‌کند.

مبدل سمت شبکه و مبدل سمت ژنراتور با استفاده از دو واحد کنترل کنترل می‌شوند. واحد کنترل سمت شبکه برای حفظ پایداری ولتاژ دیواره DC و تضمین کیفیت بالای موج جریان و عامل توان واحد استفاده می‌شود. واحد کنترل سمت ژنراتور برای کنترل جریان گشتاوری روتور و مولفه‌های تحریک یک موتور دوگانه تغذیه شده برای تنظیم خروجی توان فعال و راکتیو آن و پیگیری دستورالعمل توان فعال و راکتیو استفاده می‌شود. بنابراین موتور دوگانه تغذیه شده می‌تواند روی منحنی توان بهینه توربین بادی کار کند تا حداکثر بهره‌برداری از انرژی باد را تحقق بخشد.

ساختار سیستم

• ترتیب کابین‌ها

سیستم مبدل دوگانه Rockwill به طور خاص برای توربین‌های بادی دوگانه طراحی شده است. این سیستم شامل کابین اتصال/کنترل (1200mm*800mm*2200mm، کلاس محافظت IP54) و کابین ماژول توان (1200mm*800mm*2200mm، کلاس محافظت IP23) است.

-- سیستم اتصال/کنترل به دو کابین جداگانه تقسیم شده است، که شامل کابین کنترل و کابین اتصال است. کابین کنترل از کنترل‌کننده، UPS، قطعکننده‌های ولتاژ پایین، دستگاه‌های محافظت و انتهای‌های سیم‌کشی و غیره تشکیل شده است. کابین اتصال شامل ترانسفورماتور توزیع، قطعکننده اصلی، تماس اتصال شبکه، تماس سمت شبکه، فیوز اصلی و مقاومت پیش‌شارژ و غیره است.

-- کابین ماژول توان بخش اصلی برای انجام تبدیل جریان است. علاوه بر این، در هر دو سمت شبکه و ژنراتور سه واحد توان وجود دارد. هر واحد شامل IGBT، کارت درایو، رادیاتور، کندانسور DC، ظرفیت جذب، مقاومت سنجی دما و غیره است. کابین ماژول توان همچنین شامل دیواره‌ی لایه‌ای، راکتور سمت شبکه، راکتور سمت پل، راکتور سمت ژنراتور، مقاومت و کندانسور فیلتر سمت شبکه و ژنراتور، مراوح بزرگ و کوچک و گرمکن و غیره است.

• بخش اصلی

بخش اصلی سیستم مبدل شامل ماژول‌های توان، سیستم فیلترینگ، سیستم کنترل دما، سیستم پیش‌شارژ، واحد LVRT (Low Voltage Ride Through) و سیستم توزیع و غیره است.

-- ماژول توان از IGBT و ملحقات درایو، محافظت و تخلیه حرارتی تشکیل شده است. در یک سیستم مبدل، شامل شش گروه ماژول توان است که با استفاده از دیواره‌ی DC لایه‌ای متصل می‌شوند.

-- سیستم فیلترینگ شامل فیلتر LCL سمت شبکه و فیلتر du/dt سمت ژنراتور است. فیلتر LCL سمت شبکه می‌تواند هارمونیک‌های با فرکانس بالا را از مبدل به شبکه فیلتر کند. فیلتر du/dt همراه با راکتور گیرانده سمت ژنراتور می‌تواند نوک ولتاژ و ولتاژ ترانزیتی سریع مؤلفه‌های عایق روتور را کاهش دهد.

-- سیستم کنترل دما دما داخل کابین را در محدوده عادی نگه می‌دارد با گرم کردن و خنک کردن. گرم کردن توسط گرمکن داخل کابین و خنک کردن توسط سیستم خنک کننده مراوح انجام می‌شود.

-- سیستم پیش‌شارژ برای افزایش ولتاژ DC کندانسور به یک دامنه مشخص قبل از شروع مبدل استفاده می‌شود. بنابراین می‌تواند ضربه جریان در زمان شروع مبدل را کاهش دهد.

-- واحد LVRT می‌تواند دستگاه‌های نیمه‌رسانا سمت ژنراتور را در صورت خطای عملکرد، خطای خط یا ولتاژ بیش از حد روتور محافظت کند. و با استفاده از واحد LVRT، سیستم مبدل حتی در صورت خطای شبکه نیز می‌تواند جریان به شبکه تزریق کند، بنابراین عبور با ولتاژ پایین را تحقق می‌بخشد.

-- سیستم توزیع توان تامین بی‌وقفه توان برای هر دستگاه فعال مبدل ارائه می‌دهد.

• سیستم کنترل و محافظت

سیستم کنترل و محافظت مغز سیستم مبدل دوگانه است و به طور قابل توجهی بر عملکرد مبدل تأثیر می‌گذارد. سیستم کنترل و محافظت عموماً وظایف زیر را انجام می‌دهد:

-- وظایف کنترل: کنترل سمت شبکه، کنترل سمت ژنراتور و کنترل LVRT.

-- وظایف محافظت: محافظت از جریان بیش از حد سمت شبکه و ژنراتور، محافظت از ولتاژ کم و بیش از حد سمت شبکه و ژنراتور، محافظت از جریان منفی بیش از حد سمت شبکه و ژنراتور، محافظت از ولتاژ کم و بیش از حد دیواره DC، محافظت از دما بیش از حد سمت شبکه و ژنراتور، محافظت از سرعت بیش از حد ژنراتور.

ویژگی‌ها

• توانایی پاسخ سریع و دقت کنترل بالا؛

• تابعیت ضبط کامل خطا مطابق با فرمت IEEE COMTRADE؛

• سیستم محافظت یکپارچه با قابلیت اطمینان و انعطاف‌پذیری بالا؛

• استراتژی کنترل اتصال شبکه بر اساس موقعیت‌یابی خودکار روتور که می‌تواند "صفر" ضربه همزمانی شبکه را تحقق بخشد؛

• رمزگذار نوری-الکتریکی که از حالت بازنشانی نرم‌افزاری استفاده می‌کند، می‌تواند دقت و قابلیت اطمینان به دست آوردن سرعت چرخش موتور را افزایش دهد؛

• استراتژی‌های کنترل عبور با ولتاژ بالا و پایین برای تضمین توانایی عبور از خطا در مبدل استفاده می‌شود؛

• استراتژی کنترل مهار هارمونیک و جبران محدوده مرده برای تضمین کیفیت توان تزریق شده از مبدل به شبکه استفاده می‌شود؛

• سازگاری با رابط‌های ارتباطی فیلدباص مختلف صنعتی، مانند CANopen و Profibus؛

• ماژول‌های پل مبدل IGBT یکسان به صورت موازی متصل شده‌اند و نصب و خلع هر ماژول توان راحت است؛

• سیستم فیلترینگ به دقت طراحی شده و استراتژی کنترل مهار هارمونیک تضمین کیفیت عالی توان تزریق شده به شبکه را ارائه می‌دهد؛

• این محصول می‌تواند دماهای بالا و پایین و رطوبت بالا را تحمل کند. تمامی برد‌های مداری با پوشش ضد腐烂的指令似乎被截断了。根据您的要求，我将继续翻译剩余的部分。以下是完整的翻译： ```html

• 本产品可以承受高温、低温和高湿度。所有电路板都配备了防腐蚀涂层，并且所有机柜都具有很高的防护等级。

• این محصول می‌تواند دماهای بالا و پایین و رطوبت بالا را تحمل کند. تمامی برد‌های مداری با پوشش ضد فساد مجهز شده‌اند و تمامی کابین‌ها دارای کلاس محافظت بسیار بالا هستند.