Tartalom
- DFIG szélerőmű modell
- A szélenergia hatása az energiarendszer stabilitására
- 3. ábra: A szélerőmű variációjának hatása a G8 szélgenerátor paramétereire
- Következtetés
Villamosmérnöki diplomám van, és szeretek írni az elektromos hálózatról és a szélenergia hatásáról.
Az utóbbi időben a szélenergia felhasználása az egész világon nagymértékben megnőtt. A fejlesztéssel és a továbbfejlesztett gyártási technológiával együtt a szélturbina teljesítménye drasztikusan javul.
Figyelembe véve azt a tényt, hogy a szélerőművek mérete és száma növekszik az elektromos hálózatokban világszerte, sok kérdés merül fel az elektromos hálózatra gyakorolt lehetséges hatásokkal kapcsolatban, és választ kell adni ezekre a kérdésekre, valamint megoldásokat kell találni a lehetséges problémákra.
A kutatás szerint a tanulmányozásra szoruló fő kérdések a kiváló szélerőforrás-előrejelzés, a tárolási rendszerek megbízható fejlesztése, válaszkezelés, villamosenergia-piaci elemzés és tervezés, végül a kóros folyamatok múló stabilitása.
Manapság a dinamikus stabilitás és a frekvencia-válasz a szélenergia nagy behatolásánál jelentkező hatásoktól szenved, mivel a szélgenerátorok, amelyek valójában nem szinkronok, és nem képesek közvetlen inerciális választ adni, ha a hálózat frekvenciája megváltozik, mert elektromosan leválasztják őket a elektromos hálózat.
Ebben a cikkben bemutattuk a módosított IEEE-14 busz tesztrendszert. Három különböző típusú szélturbinát csatlakoztattunk a 8. csomóponthoz, így megvizsgálhatjuk, hogy a szélturbina integrálása a rendszerbe hogyan befolyásolja az elektromos rendszer átmeneti stabilitását.
DFIG szélerőmű modell
A szélenergia-generátor és a kezelőszervek összetett elektromos és mechanikus rendszerek. Az egyik tipikus szélenergia-rendszer egy generátorból, sebességváltóból, háromlapú rotorból és a feszültség, szélsebesség és lapát szögének vezérlőberendezéseiből áll.
A szélerőmű modellnek hat modulja van:
- Aszinkron gép modell
- Szélturbina modell
- Pitch ellenőrző rendszer
- A sebességszabályozó rendszer modellje
- Az AC feszültség vezérlőrendszere
- Vezérlő rendszer modellje a feszítővashoz
Kettős táplálású indukciós generátorban a feszültséget vagy a rotor áramát teljesítmény-elektronika segítségével lehet szabályozni, ami nagyobb indukciót biztosít az indukciós generátor számára. Az 1. ábra a kettős előtolású indukciós generátor blokkdiagram-modelljét mutatja be, C típusú turbinákkal.
A szélenergia hatása az energiarendszer stabilitására
A megnövekedett szélerő-behatolás csökkentett tehetetlenséget eredményez a rendszeren belül, ami tulajdonképpen a rotorszög stabilitási problémáihoz vezethet. Ezek a problémák olyan zavarok során jelentkeznek, mint a busz meghibásodása, a vezeték levétele stb. Az elektromos rendszerben.
Az átmeneti stabilitás az elektromos energiarendszer azon képessége, hogy fenntartsa szinkronját ezekben a zavarokban. Az érdekes időkeret 3-5 másodperc.
A generátor - a turbina tehetetlensége jelentős szerepet játszik a szinkron generátor szinkronizálási képességének biztosításában, abban az esetben, ha egy zavar eltérést okoz a generátor mechanikai és elektromos teljesítménye között.
Ebben a cikkben számos forgatókönyvet vizsgáltunk az IEEE teszthálózaton, amelyet a 2. ábra mutat be.Az első forgatókönyv az, amikor hatással vagyunk a szélerőmű közelében lévő generátorra. A második eset az, amikor a 3-4 átviteli vezeték kieséseivel nézünk szembe, az utolsó eset pedig az, amikor háromfázisú hiba van a 3- 4 átviteli vonalon.
A 3a. Ábrán megvan a szél sebességváltozása és a szélerőmű gyártásának hatása a busz feszültségére, a G8 teljesítményváltozására és a rotor szögére. A 3b. Ábrán a feszültségszabályozás és a szélsebesség változásának változása, a szinkron- és szélgenerátor meddőteljesítménye látható.
3. ábra: A szélerőmű variációjának hatása a G8 szélgenerátor paramétereire
A 4. ábrán bemutatjuk a szélerőművek változásának hatását a rotor szögére, a G8 reaktív és aktív teljesítményére, valamint a feszültségre a 03-04 távvezeték kiesése alatt. Az 5. ábrán a szélerőműváltozás hatása a rotor szögére, a G8 aktív és meddő teljesítményére, feszültségére az érintett 03-04 távvezeték háromfázisú hibája és a hibás 03-04 vezeték kiesése során. Megfigyeltük a hatást azáltal, hogy összehasonlítottuk az elektromos energiarendszer viselkedését a szélenergia behatolása nélkül, a másik eset pedig a szélenergia behatolásával történt. Láthatjuk, hogy amikor a rendszer behatolja a szélenergiát, a rotorszög megnövekedett változása jelenik meg, amikor a szélerőművi egységeket az elektromos hálózathoz csatlakoztatják. A relatív rotorszögek nagyobb rezgéseket érnek el a hiba utáni tranziensek során, amikor a szélenergia jelen van. Egy másik tesztesetben ugyanazt a háromfázisú hibát alkalmazzák a különböző távvezetékekben. Csak azért készítjük ezt a tesztesetet, hogy értékeljük az elektromos rendszer CCT értékét. Amikor a szinkron generátorokat szélerőművekre cserélik, a rendszer tehetetlensége csökken, és a CCT értékének csökkenéséhez vezet.
Következtetés
Megállapíthatjuk, hogy a szélerőmű befolyásolja a szinkron generátor viselkedését a szélerőmű közelében azáltal, hogy megváltoztatja a vezérlő rendszerek paramétereit és szükségtelen intézkedéseket. A relatív rotorszögek mindig nagyobb rezgéseket érnek el a hiba utáni tranziensek hatása alatt, amikor a szélerőmű jelen van a rendszerben.
A szinkron generátorok szélerőművi egységekkel történő cseréjével a teljes rendszer tehetetlensége csökken, ami a CCT értékének csökkenéséhez vezet. Ha két rendszert hasonlítunk össze (az egyiket egy erőművel, a másodikat pedig szélerőmű nélkül), akkor a CCT közötti különbség az energiarendszer CCT értékének 15% -áig csökkenthető, ha a rendszerbe nincs telepítve szélerőmű. .
A szimulációs eredmények alapján megállapíthatjuk, hogy a szél hatásának a behatolási szintjei, a rendszer topológiájának típusa, a zavar típusa és a hiba helye a végén nagyon fontos tényező a szél hatásának jellegének meghatározásakor. az erőforrás behatolása az elektromos rendszerre.
Ez a cikk pontos és a szerző legjobb tudása szerint hű. A tartalom csak tájékoztató vagy szórakoztató célokat szolgál, és nem helyettesíti a személyes vagy üzleti tanácsokat üzleti, pénzügyi, jogi vagy technikai kérdésekben.
