PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TUABIN GIÓ
3.1Cấu trúc và thông số của một trạm điện gió cụ thể
Một trạm điện gió công suất nhỏ điển hình bao gồm các phần tử chính sau đây:
- Tuabin gió và khâu dẫn động
- Máy phát điện đồng bộ ba pha kích từ bằng nam châm vĩnh cửu - Chỉnh lưu cầu không điều khiển ba pha
- Bộ nạp điện cho ắcquy - Bộ ắcquy trữ năng
- Bộ đổi điện một chiều (DC) thành xoay chiều (AC) một pha
- Hệ thống điều khiển hướng hay góc xoay cánh (Pitch Angle Control). Trong chương này giới hạn xét việc lập mô hình và mô phỏng hệ thống gồm tuabin gió có hệ thống điều khiển góc xoay cánh, máy phát điện đồng bộ, và phụ tải điện chưa xét đến phần biến đổi điện thứ cấp.
Sơ đồ khối chức năng của trạm điện gió được mô tả trên hình 3.1.
Các thông số để mô phỏng trạm điện gió như sau:
Thay cho một bộ số liệu nguồn gió thực tế ở đây để ta sử dụng khối phát tín hiệu ngẫu nhiên có phân bố chuẩn với giá trị trung bình và phương sai cho trước.
Các thông số khác cho trong các bảng sau: Bảng 3.1: Các dữ liệu mô phỏng gió
Tên thông số Số liệu
Tốc độ gió trung bình [m/s] 12
Lượng thay đổi gió cực đại [m/s] ±3
Thời gian trích mẫu [s] 0,001
Bảng 3.2: Các thông số cơ điện của trạm điện gió
Tên thông số Số liệu
Đường kính rôto tuabin gió [m] 3,8
Công suất cơ đầu ra định mức của tuabin gió [W] 2500 Công suất điện định mức của máy phát điện [W] 2000
Tốc độ gió cơ bản [m/s] 12
Công suất cực đại tại tốc độ gió cơ bản (tính theo đơn vị tương đối)
0.8
Tốc độ quay định mức (tính theo đơn vị tương đối) 1.2 Góc xoay cánh để biểu diễn đặc tính công suất β* 0
Các đường đặc tính công suất tuabin được đưa ra trên hình 3.2. Trên trục hoành biểu diễn tốc độ tuabin (tính theo đơn vị tương đối so với tốc độ định mức của máy phát). Trên trục tung biểu diễn công suất đầu ra của tuabin (tính theo đơn vị tương đối so với công suất cơ đầu ra định mức của tuabin gió).
Hình 3.2: Các đặc tính công suất của tuabin (họ đường cong theo tốc độ gió)