jureko.biz |
Oferta |
Elektrownie wiatrowe |
Turbina wiatrowa |
Sposoby sterowania
Zakresy pracy elektrowni wiatrowej zostaną przeanalizowane dla typowej elektrowni wiatrowej stosowanej w energetyce przedstawionej na rysunku poniżej. Siłownie wiatrowe charakteryzują się głównie takimi parametrami jak: prędkość wiatru, przy której siłownia jest załączana lub wyłączana, moc znamionowa oraz odpowiadająca jej prędkość wiatru. Wyróżnić można 4 zakresy pracy elektrowni:
- zakres 1 - elektrownia jest wyłączona (0 < V < V Start),
- zakres 2 - załączanie elektrowni do pracy tzw. regularnej, częściowe obciążenie elektrowni, system sterowania dąży do uzyskania jak największej mocy użytecznej dla: VStart
- zakres 3 - elektrownia pracuje z obciążeniem znamionowym, regulator generatora utrzymuje maksymalną wartość prędkości wirnika dla: VZnam
- zakres 4 - wyłączenie elektrowni (ochrona turbiny, przekładni, generatora i układów energoelektronicznych przed przeciążeniem) dla: V>VStop.
Ogólnie rozważać można dwa podstawowe sposoby sterowna elektrownią wiatrowa:
- Sterowanie ze stałym wyróżnikiem szybkobieżności - opiera się na założeniu, że maksymalna ilość energii, jaka można uzyskać odpowiada optymalnemu wyróżnikowi szybkobieżności Z. Wartość Z obliczana jest na podstawie prędkości wiatru oraz prędkości wirnika. Ewentualny sygnał błędu między wartością optymalna a zmierzoną doprowadzany jest do regulatora, który zmienia prędkość wirnika turbiny wiatrowej. Jest to strategia sterowania powszechnie stosowana w elektrowniach wiatrowych,
- Sterowanie ze śledzeniem mocy maksymalnej - prędkość wirnika jest zmieniana o niewielkie wartości tak, aby siłownia wytwarzała największą moc. Jeśli pochodna zmierzonej mocy czynnej po prędkości wirnika jest większa od 0 to prędkość wirnika jest zwiększana, natomiast gdy wartość pochodnej jest mniejsza od 0 to następuje zmniejszenie prędkości wirnika. Jest to sposób sterowania nie wrażliwy na błędy pomiaru, do których zaliczamy pomiar prędkości wiatru. Jest to jednak sposób rzadko stosowany w nowoczesnych elektrowniach wiatrowych [23].