Turinys
- DFIG vėjo jėgainių modelis
- Vėjo jėgainių įtaka elektros sistemos stabilumui
- 3 paveikslas. Vėjo jėgainių kaitos poveikis vėjo generatoriaus G8 parametrams
- Išvada
Turiu elektros inžinerijos magistro laipsnį ir man patinka rašyti apie elektros tinklą ir jo poveikį vėjo energijai.
Pastaruoju metu visame pasaulyje labai išaugo vėjo energijos naudojimas. Kartu su tobulinimu ir patobulinta gamybos technologija smarkiai pagerėja vėjo jėgainių veikimas.
Atsižvelgiant į tai, kad vėjo jėgainių dydis ir skaičius elektros tinkluose auga visame pasaulyje, kyla daug klausimų apie galimą poveikį elektros tinklui, todėl reikia atsakyti į tuos klausimus ir išspręsti galimas problemas.
Remiantis tyrimu, pagrindiniai klausimai, kuriuos reikia ištirti, yra puikus vėjo jėgainių prognozavimas, patikimas saugojimo sistemų vystymas, atsako valdymas, elektros rinkos analizė ir projektavimas, galų gale laikinas stabilumas nenormalių procesų metu.
Šiomis dienomis dinaminis stabilumas ir dažnio atsakas kenčia nuo didelių vėjo jėgų prasiskverbimų, nes vėjo generatoriai, kurie iš tikrųjų yra nesinchroniški ir negali pateikti tiesioginės inercinės reakcijos, kai keičiasi tinklo dažnis, nes jie yra elektriškai atjungti nuo elektros energijos tinklas.
Šiame straipsnyje mes pristatėme modifikuotą IEEE-14 magistralės bandymų sistemą. Mes pridėjome tris skirtingas vėjo jėgainių rūšis, sujungtas 8 mazge, todėl galime ištirti, kaip vėjo turbinos integravimas sistemoje paveiks trumpalaikį elektros energijos sistemos stabilumą.
DFIG vėjo jėgainių modelis
Vėjo energijos generatorius ir valdikliai yra sudėtingos elektrinės ir mechaninės sistemos. Tipišką vėjo jėgainių sistemą sudaro generatorius, pavarų dėžė, trijų ašmenų rotorius ir įtampos, vėjo greičio ir ašmenų kampo valdymo įtaisai.
Vėjo jėgainės modelyje yra šeši moduliai:
- Asinchroninės mašinos modelis
- Vėjo turbinos modelis
- Pikio valdymo sistema
- Greičio valdymo sistemos modelis
- Kintamosios srovės įtampos valdymo sistema
- Varnos baro valdymo sistemos modelis
Dvigubo maitinimo indukciniame generatoriuje įtampa arba rotoriaus srovė gali būti valdoma naudojant galios elektroniką, o tai suteikia didesnį indukcijos generatoriaus valdomumą. 1 paveiksle pateiktas dvigubo tiekimo indukcinio generatoriaus su C tipo turbinomis bloko schemos modelis.
Vėjo jėgainių įtaka elektros sistemos stabilumui
Padidėjęs vėjo energijos skvarbumas sumažina inerciją sistemoje, o tai iš tikrųjų gali sukelti rotoriaus kampo stabilumo problemas. Šios problemos kyla dėl elektros energijos sistemos trikdžių, pvz., Magistralės gedimų, linijų pašalinimo ir kt.
Laikinas stabilumas yra elektros energijos sistemos gebėjimas išlaikyti savo sinchronizmą tų sutrikimų metu. Trukdžių trukmė yra 3–5 sekundės.
Generatorius - turbinos inercija vaidina svarbų vaidmenį užtikrinant sinchronizavimo galimybes sinchroniniam generatoriui, jei sutrikimas sukelia generatoriaus mechaninės įvesties ir elektros galios neatitikimą.
Šiame straipsnyje IEEE bandymų tinkle buvo nagrinėjami keli scenarijai, pateikti 2 paveiksle.Pirmasis scenarijus yra tada, kai mes turime įtakos generatoriui šalia vėjo jėgainės. Antrasis atvejis yra tada, kai susiduriame su 3 - 4 perdavimo linijos pertraukimais, o paskutinis atvejis yra tada, kai 3- 3 perdavimo linijoje yra trifazis gedimas.
3a paveiksle yra vėjo greičio kitimas ir vėjo jėgainių gamybos įtaka magistralės įtampai, G8 galios kitimui ir rotoriaus kampui. 3b paveiksle pateikiama įtampos reguliavimo ir vėjo greičio kitimo variacija, sinchroninio ir vėjo generatoriaus reaktyvioji galia.
3 paveikslas. Vėjo jėgainių kaitos poveikis vėjo generatoriaus G8 parametrams
4 paveiksle pateiktas vėjo jėgainių kaitos poveikis rotoriaus kampui, reaktyviajai ir aktyviajai G8 galiai bei įtampai nutrūkus perdavimo linijai 03-04. 5 paveiksle vėjo jėgainių kaitos poveikis rotoriaus kampui, G8 aktyviajai ir reaktyviajai galiai, įtampai trifazio gedimo metu paveiktoje perdavimo linijoje 03-04 ir sugedusios linijos 03-04 nutrūkimo metu. Poveikį pastebėjome lygindami elektros energijos sistemos elgseną be įsiskverbimo į vėją, o kitas atvejis yra su vėjo energijos skvarba. Mes galime pastebėti, kad sistemai prasiskverbus vėjo jėgai, padidėjus rotoriaus kampo kitimui, kai vėjo jėgainės yra prijungtos prie elektros tinklo. Santykiniai rotoriaus kampai pasiekia didesnius svyravimus pereinant po gedimo, kai yra vėjo energija. Kitu bandymo atveju tas pats trifazis gedimas taikomas skirtingose perdavimo linijose. Mes darome šį bandymo atvejį tik tam, kad įvertintume elektros sistemos CCT vertę. Kai sinchroniniai generatoriai pakeičiami vėjo jėgainėmis, sumažėja sistemos inercija ir sumažėja CCT vertė.
Išvada
Galime daryti išvadą, kad vėjo jėgainė daro įtaką sinchroninio generatoriaus veikimui šalia vėjo jėgainės, sukeldama parametrų pokyčius ir nereikalingus valdymo sistemų veiksmus. Santykiniai rotoriaus kampai visada linkę pasiekti didesnius svyravimus veikiant po gedimo atsirandantiems pereinamiesiems laikotarpiams, kai sistemoje yra vėjo jėgainė.
Pakeitus sinchroninius generatorius vėjo jėgainių blokais, sumažėja visa sistemos inercija, dėl kurios sumažėja CCT vertė. Jei palygintume dvi sistemas (vieną su maitinimo bloku, o antrąją be vėjo jėgainės), skirtumas tarp CCT gali būti sumažintas iki 15% elektros sistemos CCT vertės, jei sistemoje nėra vėjo jėgainių. .
Iš modeliavimo rezultatų galime nustatyti, kad vėjo jėgos skvarbos lygiai, sistemos topologijos tipas, trikdžių tipas ir galų gale gedimo vieta yra labai svarbūs veiksniai, kai nustatome vėjo poveikio pobūdį. maitinimo bloko įsiskverbimas į elektros sistemą.
Šis straipsnis yra tikslus ir tikras, kiek autorius žino. Turinys skirtas tik informaciniams ar pramoginiams tikslams ir nepakeičia asmeninių ar profesionalių patarimų verslo, finansų, teisiniais ar techniniais klausimais.
