1) Máy phát gió l oi fixed-speed :

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng đấu nối các nhà máy phát điện gió lên lưới điện bình thuận (Trang 29)

Lo i nƠy xu t hi n vƠo những năm đầu th p kỉ 90, turbines có đặc tính lƠ b t ch p v n t c gió lƠ bao nhiêu thì v n t c quay c a roto v n không đổi vƠ v n t c đ ợc

ớc l ợng b i tần s cung c p cho l ới đi n, bộ gear vƠ thi t k c a máy phát.

Lo i nƠy th ng sử dụng máy phát lo i c m ng(induction generator : lồng sóc(sqirrel cage) hoặc (wound rotor ) n i trực ti p với l ới đi n thông qua soft-starter vƠ capacitor bank ( bù công su t ph n kháng(reactive power)).

Đ tăng h s sử dụng ng i ta thi t k tuabin lo i nƠy ho t động 2 ch độ :  ng với v n t c gió th p ( máy phát có 8 poles)

 ng với v n t c gió lớn ( 4-6 poles)

u điểm :  ω u t o đ n gi n(simple)  ωhắc chắn (reliable)  Well-proven  ωhi phí th p Nh ợc điểm :

 Không th điều khi n đ ợc bù công su t ph n kháng(reactive power).  Khi có một bi n động về v n t c gió ( bƣo) nó s nh h ng lên h

th ng c c a tuabin sau đó nh h ng lên l ới đi n gơy nên tình tr ng không ổn định c a l ới(với weak grid).

Ví dụ sau đơy minh họa điều đó khi t c độ gió có sự bi n đổi lớn vƠ đột ngột, nó s gơy nên sự bi n đổi đi n áp đầu ra c a máy phát, nên ch t l ợng đi n áp cung c p cho l ới th p, gơy nên sự m t ổn định c a l ới đi n

Hình 4.1 : Dao động điện áp đầu ra khi đầu vào là vận tốc gió thay đổi với l o máy phát fixed-speed

Hình 4.2 Cấu t o cơ b n của lo i fixed-speed 4.1.2 ) Máy pháy gió lo i variable-speed :

Những năm gần đơy thì lo i tuabin nƠy đ ợc sử dụng phổ bi n trong h th ng năng l ợng gió trêntoƠn th giới.

Tuabin lo i nƠy đ ợc thi t k với hi u qu t i đa về mặt khí động học vƠ sự thích ng với một kho ng thay đổi lớn c a v n t c gió, ng với v n t c gió(v) s có t ng ng 1 v n t c quay c a roto t ng ng, b i vì :

v R

  

 λ : h s t c độ c a cánh qu t tuabin(do từng thi t k c a tuabin khác nhau mƠ h s nƠy có nhiều giá trị, theo lu t ψETZ thì λ có giá trị bi n đổi từ 0.2-0.59).

 R : bán kính cánh qu t

 : t c độ quay c a cánh.

 v : v n t c gió

Thông th ng ng với mỗi lo i tuabin s có một giá trị λ t i u(optimal) sao cho h s chuy n đổi năng l ợng lƠ t t nh t.

H th ng đi n với tuabin lo i variable-speed ph c t p h n nhiều. Thông th ng với máy phát c m ng(induction) hay máy phát đồng bộ, thì h th ng nƠy k t n i với l ới đi n thông qua bộ bi n đổi công su t(power converter). ψộ nƠy có tác dụng điều khi n t c độ máy phát sao cho phù hợp với tần s c a l ới đi n khi t c độ gió thay đổi.

Hình 4.3 Điện áp đầu ra của máy phát khi đầu vào là vận tốc gió thay đổi khi sử dụng máy phát lo i variable-speed

u điểm :

 Tăng hi u su t chuy n đổi năng l ợng gió thƠnh năng l ợng đi n.

 Nơng cao ch t l ợng đi n năng.(t c độ gió thay đổi nh ng không gây ra sự m t ổn định cho l ới: thay đổi tần s đầu ra c a máy phát).

 Gi m các tác động c lên tuabin(mechanical stress)

Nh ợc điểm :

 M t mát công su t do thi t bị công su t(ch y u trong quá trình đóng cắt)

 Sử dụng nhiều thi t bị h n so với lo i tuabin fixed-speed, nên lƠm tăng chi phí s n xu t, đặc bi t lƠ power electronics.

4.1.3 ) Tuabin gió vận tốc thay đổi dùng máy phát c m ứng nguồn đôi (Doubly- Fed Induction Generator_DFIG):

ωó vƠi lý do đ sử dụng ch độ v n hƠnh v n t c thay đổi c a tuabin gió. Đó lƠ có th gi m thi u sự m i c a c u trúc c khí, ti ng ồn vƠ điều khi n đ ợc công su t tác dụng vƠ công su t ph n kháng. Hầu h t các hƣng s n xu t chính đang phát tri n tuabin gió lớn h n với công su t 3-5MW. Những tuabin gió v n hƠnh v n t c thay đổi với điều khi n góc nghiêng sử dụng máy phát đồng bộ truyền động trực ti p (không dùng hộp s ) hoặc máy phát c m ng nguồn đôi (DFIG). Ngày nay, máy phát

c m ng nguồn đôi th ng đ ợc sử dụng trong ngƠnh công nghi p tuabin gió cho công su t lớn .

ω u trúc c a máy phát c a nguồn đôi đặc bi t chỗ stator đ ợc n i trực ti p vƠo l ới trong khi dơy qu n rotor đ ợc n i qua vòng tr ợt vƠo bộ bi n đổi công su t.

Hình 4.4 Tuabin gió vận tốc thay đồi với máy phát DFIG

H th ng nƠy hi n nay r t phổ bi n lo i tuabin gió v n t c thay đổi. Đó lƠ do bộ bi n đổi công su t chỉ v n chuy n 20-30% công su t toƠn phần. Vì v y tổn th t qua bộ bi n đổi đ ợc gi m thi u so với khi toƠn bộ công su t v n chuy n qua bộ bi n đổi vƠ gi m đ ợc song hƠi b c cao phát lên l ới. NgoƠi ra giá thƠnh c a bộ bi n đổi cũng th p h n.

ψộ bi n đổi đ c gọi lƠ back-to-back converter gồm 2 bộ: bộ bi n đổi phía máy phát vƠ bộ bi n đổi phía l ới. giữa chúng đặt một tụ đi n 1 chiều (dc-link capacitor) nh một bộ tích đi n đ giữ ổn định đ n áp 1 chiều. Với bộ bi n đổi phía máy phát có th điều khi n công su t thực vƠ công su t ph n kháng phát lên l ới, trong khi nhi m vụ chính c a bộ bi n đổi phía l ới lƠ giữ đi n áp trên tụ Dω-link lƠ 1 hằng s , ngoƠi ra nó còn có tác dụng điều khi n công su t ph n kháng giữa l ới vƠ bộ bi n đổi công su t.

ωhúng ta có th tóm tắt những u khuy t đi m c a các h th ng tuabin gió k trên bằng b ng sau:

V n t c c định Máyăđi năngu năđôiăV n t c thay đổi

DFIG Truyền động trực ti p u đi m

Đ n gi n ệtăti ngă n ệt ti ng ồn

Rẻ ti n H ăs ăcôngăsu tăgióăcao H s công su t gió cao

B ăbi năđ iăcôngăsu tă

nh Không cần hộp s

Khuy t đi m Độ m i c khí trên cánh qu tH s công su t gió th p Đ tătiền ψộ bi n đổi công su t lớnĐắt tiền Gơy ồn

CH NG 5

XÂYăD NGăMÔăHỊNHăMÔăPH NGăPSCADăVÀăNGHIÊNăC Uă NHăH NGă CÁCăĐ UăN IăPHÁTăGIị.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng đấu nối các nhà máy phát điện gió lên lưới điện bình thuận (Trang 29)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(127 trang)