Energiya ishlab chiqarish tizimi - Shamol turbinasi quvvatini o'zgartirish uchun asosiy tizim

Mexanik energiyani tarmoq standartiga mos keladigan o'zgaruvchan oqimga aylantirish uchun shamol turbinalari energiya konvertatsiya qilish tizimi bilan jihozlangan bo'lishi kerak, bu orqali shamol turbinasidagi mexanik energiya o'zgaruvchan tezlik bilan tarmoq kuchlanishiga mos ravishda barqaror o'zgaruvchan tokga aylanadi. chastota parametrlari, biz ushbu energiya konvertatsiya tizimini energiya ishlab chiqarish tizimi deb ataymiz.

Zamonaviy yirik shamol turbinalari uchun turli xil energiya ishlab chiqarish tizimlari mavjud. Turli xil shamol turbinalari kompaniyalari turli xil texnik yo'nalishlarni tanladilar va ular turli xil energiya ishlab chiqarish tizimlariga ega shamol turbinalarini ishlab chiqdilar va ishlab chiqardilar, shuning uchun biz turli xil shakl va interyerga ega shamol turbinalarini ko'rdik.

Chalg'igan zanjiri turiga ko'ra, shamol turbinasi turlarini uchta toifaga bo'lish mumkin: yuqori tezlikda haydovchi, o'rta tezlikda haydovchi va to'g'ridan-to'g'ri haydovchi, bu erda yuqori tezlikda ishlaydigan quvvat ishlab chiqarish tizimlari asosan ikki marta oziqlanadigan asenkron energiya ishlab chiqarish tizimlari va sincap kafesli asenkron quvvatni o'z ichiga oladi. avlod tizimlari, biz ikki marta oziqlanadigan asenkron generator majmualari va sincap kafesli asenkron generator majmualari deb ataydigan modellar; o'rta tezlikda haydovchi biz yarim to'g'ridan-to'g'ri haydovchi, doimiy magnit energiya ishlab chiqarish tizimlari uchun energiya ishlab chiqarish tizimlari, biz yarim to'g'ridan-to'g'ri haydovchi modellari deb ataymiz. Past tezlikli haydovchi ishlab chiqarish tizimi doimiy magnit ishlab chiqaruvchi tizimdir.

Elektr ishlab chiqarish tizimlarining ko'p turlari mavjud bo'lsa-da, ularning asosiy konfiguratsiya tarkibi o'xshash. Energiya ishlab chiqarish tizimlarining asosiy komponentlari generatorlar va konvertorlardir. Qo'zg'alish zanjiri strukturasidagi farqlar va generatorlar va konvertorlardagi farqlarga asoslanib, turli xil energiya ishlab chiqarish tizimlari rivojlandi va shamol turbinalariga muvaffaqiyatli qo'llanildi.

Shamol turbinasi energiya ishlab chiqarish tizimining asosiy tarkibiy qismlaridan biri mexanik energiyani generator orqali o'zgaruvchan tokga aylantiradigan generatordir. Generatorlarning asosiy turlari doimiy magnit sinxron generatorlar, ikki marta oziqlanadigan asinxron induksion generatorlar va sincap katak generatorlari; turli xil generator turlari har xil turdagi qo'zg'alish zanjiri tuzilmalariga mos keladi. Shamolning beqaror tabiati tufayli generatordan o'zgaruvchan tokning chastotasi va kuchlanishi beqaror, shuning uchun energiya ishlab chiqarish tizimi ham boshqa asosiy komponent bilan jihozlanishi kerak.

Ushbu boshqa asosiy komponent konvertordir. Shamol turbinalari generatordan chastota va kuchlanishning beqaror elektr energiyasini konvertor orqali tarmoq standartlariga javob beradigan chastota va kuchlanish barqaror elektr energiyasiga aylantiradi, bu asosan to'liq quvvatli konvertor va ikki tomonlama oziqlantiruvchi konvertor sifatida mavjud. Barqaror energiya ishlab chiqarish sifati, energiya ishlab chiqarishni boshqarish, momentni nazorat qilish va boshqa funktsiyalarga erishish uchun turli xil generator turlarini turli konvertorlar bilan sozlash kerak.

Shunday qilib, energiya ishlab chiqarish tizimlari uchun shamol energetikasi sanoatining asosiy model konfiguratsiyasi qanday? Quyida energiya ishlab chiqarish tizimlarining turlari, ularning asosiy konfiguratsiyalari va qo'llanilishi stsenariylarining so'l ko'rinishini beruvchi ularning har biri bilan tanishtiramiz.

Ikki marta oziqlanadigan asenkron energiya ishlab chiqarish tizimlari

Ikki marta oziqlanadigan asenkron generatorlar va ikki marta oziqlanadigan konvertorlar

Ikki marta oziqlanadigan asenkron shamol turbinasining qo'zg'alish zanjiri turi yuqori tezlikda ishlaydigan haydovchi bo'lib, uning energiya ishlab chiqarish tizimi ikki marta oziqlanadigan asenkron generator va ikki marta oziqlanadigan konvertordan iborat ikki marta oziqlanadigan asenkron energiya ishlab chiqarish tizimidir.

Ikki marta oziqlanadigan blokning pervanesi ikki marta oziqlanadigan asenkron generatorning rotoriga tezlikni oshiruvchi vites qutisi orqali ulanadi. Rotor o'rashining qo'zg'alish chastotasi, kuchlanishi, amplitudasi va fazasi konvertor tomonidan ish talablariga muvofiq avtomatik ravishda sozlanadi, shuning uchun birlik doimiy chastotali turli tezliklarda elektr energiyasini ishlab chiqarishi mumkin, bu esa tezlikning keng diapazonining afzalliklariga ega. tartibga solish, faol va reaktiv quvvatni mustaqil sozlash, rotor qo'zg'atuvchi konvertorning kichik quvvati (generatorning nominal quvvatining taxminan 1/3 qismi), yuqori tezlik, kichik moment, kichik o'lcham va og'irlik, vites qutisining katta tezlikni oshirish nisbati, Slip halqalari va cho'tkalari bo'lgan generator ma'lum darajada ishonchlilikka ta'sir qiladi. Hozirgi vaqtda ikki marta oziqlanadigan birliklar eng asosiy shamol turbinalari hisoblanadi.

Sincap kafesli asenkron energiya ishlab chiqarish tizimlari

Sincap kafesli asenkron generatorlar va to'liq quvvat konvertorlari

Ikki marta oziqlanadigan asenkron shamol turbinalari bilan taqqoslaganda, sincap qafasli asenkron shamol turbinasi elektr energiyasini ishlab chiqarish tizimlari o'rtasidagi asosiy farq shundaki, generator rotori yopiq qafasli tuzilma bo'lib, u cho'tkalar va slip halqalari kabi tuzilmalarni va generator stator o'rashlarini talab qilmaydi. to'liq quvvatli konvertor orqali tarmoqqa ulangan. Sincap qafasli asinxron generator maxsus qo'zg'alish strukturasiga ega emas va o'zgaruvchan tezlik va doimiy chastota nazoratiga erishish uchun stator tomonidagi konvertor orqali qo'zg'alish bilan ta'minlanadi. Qafasli asenkron shamol energiyasi tizimlari yuqori ishonchlilik va tezlikni tartibga solishning keng doirasi afzalliklariga ega. Sincap qafasli asenkron generatorlar to'liq quvvatli konvertorni talab qiladi va barcha energiya konvertor orqali o'zgartirilishi kerak, shuning uchun konvertor narxi ikki tomonlama oziqlantiruvchi konvertordan yuqori, garchi ba'zi ishlab chiqaruvchilar dengiz modellarida sincap qafasli asinxron energiya ishlab chiqarish tizimlarini qabul qilgan bo'lsalar ham. ularning yuqori ishonchliligi.

To'g'ridan-to'g'ri ishlaydigan doimiy magnit sinxron energiya ishlab chiqarish tizimlari

To'g'ridan-to'g'ri ishlaydigan generator va to'liq quvvatli konvertor

Jeneratör tizimi doimiy magnit sinxron energiya ishlab chiqarish tizimi bo'lib, u turli xil qo'zg'alish zanjirlariga ko'ra to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aluvchan doimiy magnit generatorga, yarim to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aluvchan doimiy magnit generatorga va yuqori tezlikda doimiy magnit generatorga bo'linadi va shamol energetikasi sanoati. asosan to'g'ridan-to'g'ri haydovchi doimiy magnit generator va yarim to'g'ridan-to'g'ri haydovchi doimiy magnit generatoridan foydalanadi

PMG ning pervanesi to'g'ridan-to'g'ri generatorga ulangan bo'lib, kuchaytirgich vites qutisiga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi va rotor doimiy magnit bilan qo'zg'atiladi, bu tashqi qo'zg'alish quvvat manbaiga ehtiyojni yo'q qiladi va qo'zg'alish yo'qotishlarini kamaytiradi. PMG to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aysan blokining generatori tarmoqqa to'liq quvvat konvertori orqali ulanadi, bu yuqori samaradorlik, past shovqin va past kuchlanishli o'tish qobiliyatining afzalliklariga ega; PMG sinxron generatori ko'p sonli qutb juftlariga ega va hajmi va vazni kattaroqdir.

Ushbu tizimlarning har biri o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega va turli xil shamol turbinasi kompaniyalari texnologiya va narxni tanlash, shuningdek bozorni baholash asosida tizim turini tanlaydilar va tizim turiga mos keladigan shamol turbinalarini ishlab chiqadilar. .