Cấu hình hệ thống này đ ợc trang bị một bộ biến đổi công suất đặt giữa stator máy phát và l ới điện, máy phát có thể là máy phát không đồng bộ (IG) hoặc máy phát đồng bộ (SG). Với cấu hình này, có thểđiều khiển tối u công suất nhận đ ợc từgió, nh ng do ph i biến đổi toàn bộ công suất phát ra nên tổn hao lớn.
Hình 2. 12 Hệ thống tubin gió tốc độtay đổi biến đổi toàn bộ công suất phát.
2.2.2.3 Hệ thống tubin gió tốc độthay đổi biến đổi một phần công suất
Hệ thống bao gồm turbine gió đ ợc trang bị máy phát cấp nguồn từ hai phía DFIG có stator đ ợc nối trực tiếp với l ới điện, trong khi đó rotor dây quấn đ ợc nối thông qua một bộ biến đổi công suất d ng back to back nh hình 2.13. Ngày nay, cấu hình này tr nên rất thông dụng do chỉ ph i biến đổi một l ợng 20 – 30% c a toàn bộ công suất phát nên tổn hao trong thiết bịđiện tử công suất gi m xuống đáng kể so với cấu hình biến đổi toàn bộ công suất phát.
2.3 Tổng quan về các kiểu turbine gió
2.3.1 Turbine gió trục đ ng và trục ngang
Có nhiều kiểu thiết kếkhác nhau cho turbine gió, và đ ợc phân ra làm hai lo i cơ b n chính: Turbine gió trục ngang (HAWT) và turbine gió trục đ ng (VAWT). Các cánh qu t gió th ng có các d ng hình dáng: cánh buồm, mái chèo, hình chén đều đ ợc dùng để “bắt” năng l ợng gió để t o ra mô men quay trục turbine, nh hình 2.14.
Turbine gió trục ngang (HAWT) có rô to kiểu chong chóng với trục chính nằm ngang. Số l ợng cánh qu t có thểthay đổi, tuy nhiên thực tế cho thấy lo i 3 cánh là có hiệu suất cao nhất. HAWT có các thành phần cấu t o nằm thẳng hàng với h ớng gió, cánh qu t quay đ ợc truyền động thông qua bộ nhông và trục. Lo i turbine trục ngang không bị nh h ng b i sự xáo trộn luồng khí (khí động học), nh ng yêu cầu ph i có một hệ thống điều chỉnh h ớng gió bằng cơ khí đểđ m b o các cánh qu t luôn luôn h ớng thẳng góc với chiều gió.
Hình 2. 14 Cấu t o turbine trục đ ng và trục ngang 1. Chiều gió đến c a HAWT 2. Đ ng kính rô to 3. Chiều cao c a Hub 4. Cánh rô to
5. Hộp số 6. Máy phát
9. Chiều gió phía sau rô to 10. Chiều cao rô to
11. Tháp VAWT 12. Độcao kính xích đ o.
13. Cánh rô to với gócb ớc cốđịnh. 14. Nền rô to.
Turbine gió trục đ ng (VAWT) có cánh nằm dọc theo trục chính đ ng. Lo i này không cần ph i điều chỉnh cánh qu t theo h ớng gió và có thể ho t động bất kỳh ớng gió nào. Việc duy tu b o qu n và duy trì vận hành rất dễ dàng vì các bộ phận chính nh máy phát, hệ thống truyền động đều đ ợc đặt ngay trên mặt đất. Tuy nhiên nó cần có không gian rộng hơn cho các dây chằng chống đỡ hệ thống.