4. Tên và cấu trúc nội dung của luận văn
1.9. Một vài cấu trúc điều khiể n:
1.9.1.Hệ thống turbine gió với tốc độ cố định:
Đây là cấu trúc điều khiển mà turbine gió sau khi kết nối với hộp số và máy phát điện cảm ứng kiểu lồng sóc thì hệ thống sẽ được nối trực tiếp với lưới điện qua máy biến áp (hình 3.6).
Kiểu điều khiển này sử dụng những vị trí cánh gió cố định. Khi vận tốc nhỏ thì turbine gió sẽ ở vào một vị trí đã đặt trước khi thiết kế nhằm làm tăng hiệu suất chuyển đổi năng lượng gió thành cơ năng. Mặt khác, khi vận tốc gió lớn đến một giá trị nào đó thì turbine gió lại được cố định ở một góc quay khác nhằm hạn chế hiệu suất chuyển hóa để bảo vệ các thành phần trong hệ thống.
Nhược điểm của cấu trúc điều khiển loại này là cho giới hạn công suất không bằng phẳng và có những dao động công suất lớn.
Hình 1.17: Cấu trúc hệ thống turbine gió với vận tốc cố định
1.9.2.Hệ thống turbine gió với vận tốc thay đổi:
biến đổi điện tử công suất - đây là bộ chuyển đổi từ dòng điện AC sau máy phát, có tần số và điện áp thay đổi liên tục thành dòng điện DC (rectifier) và sau đó biến đổi ngược lại từ DC - AC (inverter) có điện áp và tần số phù hợp để có thể cung cấp lên lưới (hình 3.7).
Phương pháp điều khiển này là điều khiển linh động cả cánh gió và trục turbine. Khi vận tốc gió nhỏ thì cánh gió được điều khiển như điều khiển pitch control để đạt được hệ số chuyển hóa lớn nhất. Điều khiển loại này cho giới hạn công suất phẳng hơn không có những dao động công suất lớn.
Hình 1.18: Cấu trúc hệ thống turbine gió với vận tốc thay đổi
1.9.3.Hệ thống turbine gió vói máy phát nguồn kép DFIG
Đây là cấu trúc điều khiển mà turbine gió sau khi kết nối với hộp số và máy phát điện cảm ứng kiểu rotor dây quấn (Doubly fed induction machine) sẽ tiếp tục kết nối với bộ phận biến đổi điện tử công suất thì hệ thống mới được nối với lưới điện qua bộ lọc và máy biến áp (hình 3.8).
Điểm đặc biệt của hệ thống turbine gió với máy phát nguồn kép là bộ phận biến đổi điện tử công suất để cung cấp cho bộ điều khiển tốc độ, điện áp và hệ số công suất cho toàn bộ hệ thống được cấp nguồn qua bộ phận rotor. Đây là phương pháp điều khiển linh hoạt có nhiều ưu điểm như: Đạt được hệ số chuyển hóa lớn nhất, cho giới hạn công suất bằng phẳng hơn không có những dao động công suất lớn và độ ổn định tương đối cao, nên thường được sử dụng cho những hệ thống máy phát điện có công suất lớn.
Hình 1.19: Cấu trúc hệ thống turbine gió với máy phát nguồn kép