Tài liệu Máy phát điện và điện năng cho tuốc bin gió

Bài tổng quan về hệ thống cấu thành nên một nhà máy phong điện . Là những gì tổng quát nhất để tạo ra phong điện

Máy phát điện và điện năng cho tuốc bin gió​Anca D. Hansen​

4.1 Giới thiệu
Ngày nay, tua-bin gió trên thị trường hòa trộn và so khớp với một loạt các khái niệm sáng tạo với các công nghệ đã được chứng minh cho cả hai máy phát điện và điện tử công suất. Chương này trình bày từ một điểm điện xem trạng thái hiện tại của máy phát điện và năng lượng thiết bị điện tử trong các khái niệm tuabin gió. Nó mô tả các khái niệm cổ điển và mới của các máy phát điện và các thiết bị điện tử điện dựa trên các khía cạnh kỹ thuật và xu hướng thị trường.
4.2 Công nghệ tiên tiến
Phần này sẽ mô tả tình trạng hiện tại về máy phát điện và điện tử năng lượng cho các tua-bin gió. Để cung cấp một bức tranh hoàn chỉnh, chúng tôi đầu tiên sẽ mô tả vắn tắt kiểm soát quyền lực phổ biến cấu trúc liên kết các tua bin gió
4.2.1 tổng quan về cấu trúc tuốc bin gió
Tua-bin gió có thể hoạt động với một tốc độ cố định hoặc tốc độ biến đổi.
4.2.2.1 tuốc bin gió có tốc độ không đổi
Trong đầu những năm 1990 tiêu chuẩn cài đặt các tua-bin gió là hoạt động ở tốc độ cố định.Điều đó có nghĩa là bất kì tốc độ gió nào, tốc độ cánh quạt của tuabin gió là cố định và xác định bởi tần số của lưới điện cung cấp, tỷ số truyền và thiết kế máy phát điện.
Đó là đặc trưng của tua-bin gió tốc độ cố định mà chúng được trang bị máy phát điện cảm ứng (rotor lồng sóc hoặc rôto quấn dây) kết nối trực tiếp với lưới điện, với một phần mềm khởi động và bộ tụ để giảm mức tiêu hao công suất phản kháng.Chúng được thiết kế để đạt được hiệu quả tối đa tại một tốc độ gió cụ thể. Để tăng cường sản xuất điện, máy phát điện của một số tua-bin gió có tốc độ cố định có hai bộ dây: một là sử dụng tốc độ gió thấp (thường là 8 điện cực) và tốc độ gió trung bình ,cao (thường 4-6 điện cực).
Tua bin gió có tốc độ cố định có lợi thế là đơn giản, mạnh mẽ và đáng tin cậy và cũng đã được kiểm chứng. Và tổn thất điện năng của nó là thấp. Nhược điểm của nó là không kiểm soát được tiêu thụ công suất phản kháng, ứng suất cơ học và chất lượng điện năng bị giới hạn. Do hoạt động tốc độ cố định , tất cả các biến động ở tốc độ gió tiếp tục truyền như các biến động trong mô-men xoắn cơ khí và sau đó là sự biến động của năng lượng điện trên lưới điện. Trong trường hợp lưới yếu, dao động năng lượng cũng có thể dẫn đến các biến động điện áp lớn, điều này, lần lượt, sẽ cho kết quả mất đường dây quan trọng (Larsson, 2000).

Tài liệu tham khảo
[1] Alatalo, M. (1996) Máy Magnet thường trực với các cuộn dây Gap Air và răng tích hợp cuộn dây, kỹ thuật báo cáo 288, Đại học Công nghệ Chalmers, Thụy Điển.
[2] Bogalecka, E. (1993) 'Power Control của một Máy phát điện cảm ứng Gấp đôi Fed mà không cần tốc độ hoặc vị trí Cảm biến, trong Hội nghị EPE châu Âu lần thứ 5 về điện điện tử và ứng dụng, Volume 8, trang 224-228.
[3] BTM tư vấn AP. (2003) Bộ Năng lượng gió quốc tế - Cập nhật thị trường từ năm 2002, dự báo 2003-2007, www.btm.du.
[4] Carlson, O., Hylander, J., Thorborg, K. (1996) Khảo sát hoạt động tốc độ biến đổi của tuabin gió ', Liên minh châu Âu năm 1996 năng lượng gió Hội nghị, Thụy Điển, trang 406-409.
[5] Dahlgren, M., Frank H., Leijon, M., Owman, F., Walfridsson, L. (2000) cúp điện gió quy mô lớn, ABB Review 3 31-37.
[6] Dubois, MR, Polinder, H., Fereira, JA (2000) So sánh của máy phát điện Topology cho ổ đĩa trực tiếp Gió Turbines, IEEE NordicWorkshop về Điện và Điện tử công nghiệp, IEEE, New York, trang 22-26.
[7] Hansen, AD, S? Ensen, P., Janosi, L., Bech, J. (2001) Mô hình trang trại gió cho chất lượng điện, trong Kỷ yếu của IECON'01, Denver.
[8] Hansen, LH, Helle L., Blaabjerg F., Ritchie E., Munk-Nielsen S., Bindner, H., S? Ensen, P., Bak-Jensen, B. (2001) khái niệm Khảo sát Máy phát điện và Điện tử điện tuabin gió, Ris? R-1205 (EN) Ris Phòng thí nghiệm quốc gia, Đan Mạch.
[9] Heier, S. (1998) lưới tích hợp năng lượng gió Chuyển đổi hệ thống, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, Đại học Vương quốc Anh, và Kassel, Đức. Gió trong hệ thống điện 77
[10] Kazmierkowski, MP, Krishnan, R., Blaabjerg, F. (2002) Kiểm soát Điện tử Điện - lựa chọn vấn đề, Academic Press, London và New York.
[11] Kim, JS, Sul, SK (1993) Đề án kiểm soát cho AC-DC-AC chuyển đổi mà không cần điện điện DC liên kết Tụ, IEEE, PESC'93, IEEE, New York, trang 300-306.
[12] Krause, PC, Wasynczuk, O., Sudhoff, SD (2002) Phân tích máy móc điện và hệ thống ổ, John Wiley & Sons Inc, New York.
[13] Larsson, A ˚. (2000) Các chất lượng điện tua-bin gió, luận án Tiến sĩ, Đại học Chalmers Công nghệ, Go teborg, Thụy Điển.
[14] Leonhard, W. (1980) điều khiển của ổ điện, Springer, Stuttgart.
[15] Mitcham, AJ, Grum, N. (1998) 'Một LP trục phát điện tích hợp cho máy bay điện hơn , IEE Coloquium Tất cả các máy bay điện, Viện Kỹ sư Điện, London, trang 8/1-8/9.
[16] N. Mohan, Undeland, TM, Robbins, WP (1989) Điện tử công suất: chuyển đổi, ứng dụng và Thiết kế, Clarendon Press, Oxford, Vương quốc Anh.
[17] Novotny, DV, Lipo, hỗ trợ kỹ thuật (1996) Vector kiểm soát và Dynamics của ổ đĩa AC, Clarendon Press, Oxford.
[18] Pena, R., Clare, JC, Asher, GM (1996) 'Gấp đôi Fed cảm ứng phát điện bằng cách sử dụng Back-to-back PWM Chuyển đổi và ứng dụng của nó để biến tốc độ gió, năng lượng thế hệ , Kỷ yếu IEE điện tử Công suất ứng dụng 143 (3) 231-241.
[19] Rodriguez, J. Moran, L., Gonzalez, A., Silva, C. (1999) 'High Voltage chuyển đổi đa cấp với Khả năng tái sinh , IEEE, PESC của 99, Tập 2, IEEE, New York, trang 1077-1082.
[20] Schuster, A. (1998) 'Chuyển đổi một ma trận mà không có yếu tố kẹp phản ứng cho một ổ động cơ cảm ứng Hệ thống ', trong IEEE PESC, Volume 1, IEEE, New York, trang 714-720.
[21] S ensen, P., Bak-Jensen, B., Kristian, J., Hansen, AD, Janosi, L., Bech, J. (2000) 'Nhà máy điện Các đặc điểm của trang trại gió, điện gió cho thế kỷ 21, Kỷ yếu của quốc tế Hội nghị Kassel, Đức.
[22] Sto BER, R., Jenkins, N., Pedersen, JK, S? Sân, KH, Helgesen Pedersen, KO (1998) Chất lượng điện năng Cải tiến các trang trại gió, Eltra, Fredericia, Đan Mạch.
[23] Văn Custem, T., Vournas, C. (1998) điện áp ổn định của hệ thống điện điện, Kluwer Academic Các nhà xuất bản, Boston, MA.
[24] Wallace, AK, Oliver, JA (1998) 'Generation biến tốc độ kiểm soát bởi các yếu tố thụ động, giấy trình bày tại Hội nghị quốc tế trong Máy Điện, Thổ Nhĩ Kỳ.
[25] Wheeler, PW, Grant, DA (1993) 'Mất thấp Matrix Converter cho AC biến tốc độ ổ đĩa,