Wind Energy Conversion

Tuulivoima ConversionThe kehitystä tuuliturbiinijärjestelmälle on säilynyt vakaana viimeisten 25 vuoden aikana ja neljä viisi sukupolvea tuuliturbiinien olemassa. Pääkomponentit tuulivoimala, mukaan lukien turbiinin roottori, vaihteisto, generaattori, muuntaja, ja mahdollinen teho electronics.The turbiiniroottorin muuntaa vaihteleva tuuli mekaaniseksi energiaksi, joka muunnetaan sähköenergiaksi generaattorin läpi, ja sitten siirretään osaksi kantaverkkoon muuntajan ja siirto lines.Wind turbiinien kaapata vallan tuulesta aerodynaamisesti suunniteltu terät ja muuntaa sen pyörivä mekaaninen teho. Terien lukumäärä on yleensä kolme ja pyörimisnopeus pienenee, kun säde terän increases.For meagwatt korkeuden tuuliturbiinien pyörimisnopeus on 10-15 rpm. Weightefficient tapa muuntaa alhaisen nopeuden, suuren vääntömomentin voima sähköenergia on käyttää vaihteiston ja generaattorin standardin speed.The vaihteisto mukautuu alhainen nopeus turbiinin roottorin suuri nopeus generaattorin. Vaihteisto voi olla tarpeen moninapaiset generaattori systems.The generaattori muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaksi, joka syötetään verkkoon kautta mahdollisesti tehoelektroniikan muunnin, ja muuntajan katkaisijat ja sähkömittareiden. Yhteys tuulivoimaloiden verkkoon on mahdollista pieni jännite, keskijännitteisissä, korkea jännite, ja jopa UHV järjestelmä, sillä lähetettävät valtaa sähköjärjestelmän yleensä lisääntyy, jännite tasolla. Vaikka suurin osa turbiinien nykyään yhdistetty keskijänniteverkon, suuren offshore-tuulipuistojen on liitetty korkea ja erittäin korkea jännite level.The sähkö tappiot sisältävät menetyksiä sähkön-ja tappioiden syntyminen riippumatta valtaa tuotanto tuuliturbiinien ja myös käytetty energia valot ja lämmitys. Menetykset teho sukupolven tuuliturbiinien ovat lähinnä tappioita kaapelit ja muuntajan. Pienjännitekaapeliverkkojen pitäisi olla lyhyt, jotta vältetään suuria tappioita. Nykyaikaisen tuuliturbiinin järjestelmässä kukin turbiini on oma muuntaja nostaa jännitettä jännitteen taso tuuliturbiinien (400 tai 690 V) keskijänniteverkon. Muuntaja sijaitsee yleensä lähellä tuulivoimaloita välttää pitkän pienjännitekaapeleita. Vain pienet tuulivoimalat kytketään suoraan pienjänniteverkossa line ilman muuntajaa tai joitakin Pienten tuulivoimaloiden on kytketty yhteen muuntajan tuulipuisto pieniä tuulivoimaloita. Koska suuret tappiot pienjännitejohdot, suurten tuulivoimapuistojen voi olla erillinen sähköaseman jännite nostetaan keskijännitteellä järjestelmä suurjännite järjestelmä. Keskijänniteverkon järjestelmä voitaisiin liittää säteissyöttö tai rengas syöttölaite. Pisteessä yhteisten kytkimen (PCC) välillä yhden tuulimyllyjen tai tuulipuiston ja verkkoon, on katkaisijan irrotus koko tuulivoimapuiston tai tuulivoimalaa. Myös sähkömittarit asennetaan yleensä oma jännitteen ja virran muuntajat. Sähkösuojaustoimet järjestelmä tuuliturbiinijärjestelmän on suojeltava tuulivoimala ja sekä turvallisesti käyttää verkon kaikissa circumstances.For tuulivoimala suojaa, oikosulut, ylijännite, ja ylituotanto on rajoitettava, jotta vältetään mahdollisesti vaarallisia vaurioita tuuliturbiinijärjestelmän. Lisäksi järjestelmän tulisi seurata verkon vaatimusten päättää tuuliturbiinin tulisi pitää yhteyttä tai irti järjestelmästä. Riippuen tuuliturbiinin toiminnan edellytys, erityinen relaymay tarvitaan havaita, jos tuuliturbiini toimii verkkoon yhteyden tilan tai autonomisena yksikkönä eristetty verkon osassa, koska toiminnan suojalaitteet. Muuntaminen tuulivoiman mekaaninen teho tehdään aerodynaamisesti kuin edellä. On tärkeää valvoa ja rajoittaa muunnetaan mekaaninen teho atnhigher tuulen nopeus, kuten vallan tuuli on kuutio tuulen nopeus. Tehonrajoitus voidaan tehdä sakkaus ohjaus (terän asento on kiinteä, mutta sakkaus tuulen näkyy pitkin terän suurempi tuulen nopeus), aktiivinen sakkaus ohjaus (terän kulmaa säädetään luomiseksi pysähtyvän pitkin terää), tai pihkanhallintamenetelmiä (terät käännetään pois tuuli suuremmilla tuulen nopeus). Voidaan nähdä, että tehoa voidaan sujuvasti rajoittaa pyörivien terien joko kentällä tai aktiivinen sakkaus-ohjattu, kun virta rajoitetaan sakkaus valvonta osoittaa pieni ylitys, ja tämä ylitys riippuu aerodynaaminen designia mahdollisia teknisiä ratkaisuja sähköjärjestelmä monia Siihen liittyy ratkaisuja ja ilman vaihteiston sekä liuokset kanssa tai ilman tehoelektroniikan muuntamista. Seuraavissa luvuissa, tärkeimmät tuulivoimala kokoonpanot esitellään ja selitetään.
By: yoni maksun