CHƯƠNG 3 :CÁC LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
3.5. Đường cong cơng suất tuabin gió
Một trong những thông số kỹ thuật quan trọng nhất đối với từng loại tuabin gió chính là đường cong cơng suất, hình 3.5, thể hiện mối quan hệ giữa tốc độ gió và cơng suất đầu ra. Trong đó, cần phân biệt các thơng số:
Vận tốc gió Cut-in (Vc-in): là vận tốc gió tối thiểu cần có để thắng lực ma sát và tạo ra công suất.
Vận tốc gió định mức (Vdm): khi vận tốc gió tăng lên, cơng suất đầu ra cũng tăng theo và tỷ lệ thuận với lũy thừa bậc ba của vận tốc gió. Khi vận tốc gió đạt đến giá trị V(dm), cơng suất đầu ra bằng công suất định mức theo thiết kế. Khi lớn hơn V(dm) thì cần phải điều chỉnh để hệ thống tuabin lượt bớt công suất nhằm tránh quá tải cho máy phát.
Vận tốc gió Cut-out (Vc-out): Khi tốc độ gió tiếp tục tăng và đạt đến ngưỡng Vc-out thì hệ thống tuabin cần phải được ngưng hoạt động để bảo vệ máy phát và các cấu trúc cơ khí khác, trong trường hợp này cơng suất phát ra bằng khơng.
Khi vận tốc gió lớn, cần phải hạn chế công suất đưa vào tuabin, điều khiển cơ. Trong đó, điều khiển góc pitch là phương pháp phổ biến nhất để điều khiển công suất cơ tạo ra bởi tuabin bằng cách thay đổi góc quay của cánh quạt quanh trục của nó. Hầu hết, các tuabin gió tốc độ thay đổi được sẽ được trang bị bộ điều khiển góc pitch.
Khi dưới tốc độ gió định mức, tuabin cần sản sinh ra cơng suất lớn nhất có thể bằng cách điều khiển góc pitch để cực đại hóa năng lượng nhận được.
Khi trên tốc độ gió định mức, góc pitch cần được điều chỉnh một cách tương tự để giới hạn công suất cơ bằng công suất định mức.
Đối với tuabin gió có trang bị hệ thống điều khiển góc pitch, bộ điều khiển sẽ liên tục kiểm tra công suất đầu ra của tuabin. Khi cơng suất đầu ra q lớn, bộ điều khiển góc pitch sẽ phát tín hiệu để cấu trúc cơ khí xoay cánh quạt nhằm lượt bớt công suất và xoay cánh quạt theo chiều ngược lại khi tốc độ gió giảm.