Hình 2. 10 Thành phần chính c a một hệ thống chuyển đổi năng l ợng gió kết nối l ới điện
Thành phần chính c a một hệ thống chuyển đổi năng l ợng gió hiện đ i bao gồm:
- Tubin gió: có hai lo i trục dọc và trục ngang nh trình bày trong phần tr ớc. Tubin gió trục ngang với u điểm hiệu suất cao, đ ợc sử dụng rộng rãi trong các hệ thống chuyển đổi công suất lớn. Trong bài luận này chúng ta sẽ dùng lo i tubin này vì tính phổ biến và kh năng lắp đặt trên cao ( tránh các vật c n bên d ới) c a chúng.
- Tháp đỡ: để có đ ợc nguồn gió lớn và ổn định ng i ta th ng lấy gió trên cao. Tháp đỡ dùng để nâng đỡ hệ thống tubin, máy phát, các bộ phận cơ khí… cấu trúc tháp đỡ bằng bê tông hoặc thép, có tính toán tần số công h ng khi đ a hệ thống vào ho t động.
- Máy phát điện: hầu hết các hệ thống kết nối với l ới điện đều sử dụng máy phát đồng bộ ho t máy phát c m ng. một số hệ thống làm việc độc lập sử dụng máy phát điện nam châm vĩnh cửu. Trong luận văn này chúng ta dùng máy phát điện nam châm vĩnh cửu để mô phỏng do máy phát điện gió có công suất nhỏ.
- Bộ biến đổi công suất: đ ợc sử dụng để hòa đồng bộ, điều khiển và b o vệ máy phát kết nối l ới điện. bộ biến đổi công suất chính là linh hồn c a hệ thống chuyển đổi năng l ợng kết nối l ới điện.
- Thiết bị truyền t i, kết nối l ới điện: các máy biến áp đ ợc sử dụng để kết nối l ới điện
- Hệ thống điều khiển, giám sát và b o vệ: Hệ thống chuyển đổi năng l ợng gió hiện đ i sẽđ ợc trang bị các hệ thống điều khiển và giám sát máy phát. Nhằm tối u công suất nhận đ ợc từ gió, b o vệ toàn hệ thống khỏi sự cố. Hệ thống này bao gồm các c m biến đo h ớng gió, tốc độgió đ ợc thiết kế làm việc với m c an toàn và tin cậy cao để đ m b o hệ thống làm việc an toàn. Trong luận văn, hệ thống này có nhiệm vụ đo l ng tốc độ gió nhằm để xác định công suất ngõ ra cực đ i đồng th i với tốc độ gió thu đ ợc. hệ thống sẽ cho phép máy phát bắt đầu ho t động khi lực tác động c a gió thắng đ ợc lực ma sát c a các thành phần cơ khí và làm quay các cánh qu t gió. Khi vận tốc gió tăng cao và v ợt qua ng ỡng an toàn c a máy phát thì thành phần b o vệ sẽ thu các cánh qu t gió l i và ngừng ho t động c a tubin gió đông thơi ma ̣ch bảo vê ̣ cũng ngắt máy phát điện gió ra khỏi l ới điện nhằm b o vệ an toàn cho l ới điê ̣n cũng nh may phat điê ̣n gio.