CHƢƠNG II : HỆ THỐNG CHUYỂN ĐỔI NĂNG LƢỢNG GIÓ
2.3. Thành phần máy phát điện gió
2.3.3.1. Hệ thống turbine gió làm việc với tốc độ cố định
Cấu trúc chung của mơ hình hệ thống turbine gió làm việc với tốc độ khơng đổi. Cấu hình này đơn giản, chủ yếu sử dụng cho hệ thông turbine gió có cơng suất nhỏ hay trung bình.
Hệ thống turbine gió làm việc với tốc độ khơng đổi dùng máy phát không đồng bộ nối trực tiếp với lƣới điện, tốc độ rotor đƣợc xác định theo số đôi cực của máy phát hoặc hộp số truyền động. Cấu hình hệ thống turbine gió này thƣờng có hai cấp tốc độ cố định, đƣợc thực hiện bằng cách sử dụng hai máy phát điện có cơng
SVTH: Tơ Minh Nguyện 39
suất định mức và số đôi cực khác nhau. Với cách này có thể làm tăng lƣợng nhận đƣợc từ gió và làm tổn thất từ hóa khi tốc độ gió giảm thấp.
Máy phát khơng đồng bộ trong hệ thống này khơng cần hịa đồng bộ với lƣới điện nhƣ đối với máy phát đồng bộ. Tuy nhiên, đối với các máy phát có cơng suất lớn có thể gây ra dịng điện khởi động cao làm ảnh hƣởng trên lƣới điện chính. Mạch điều kiển moment khởi động có thể đƣợc dùng để hạn chế dòng điện khởi động. Khi tốc độ gió tăng cao, rotor của máy phát có thể đƣợc điều chỉnh theo phƣơng pháp Stall để hạn chế cơng suất phát ra, hoặc có thể dùng phƣơng pháp điều khiển độ trƣợt. Máy phát gió khơng đồng bộ cho phép thay đổi tốc độ 10%, có thể tăng độ trƣợt để tăng công suất. Tuy nhiên, nếu độ trƣợt tăng cao thì cơng suất tổn thất lớn và hiệu suất thấp. Vì vậy, các hệ thống điện đại sử dụng máy phát không đồng bộ với độ trƣợt thay đổi.
Nếu tốc độ rotor gần nhƣ không thay đổi, máy phát điện gió khơng thể đạt đƣợc cơng suất tối ƣu khi tốc độ gió thay đổi. Nhƣợc điểm chính của máy phát khơng đồng bộ là tiêu thụ công suất phản kháng từ lƣới điện hoặc từ các trạm bù đƣợc lắp đặt thêm. Đối với các hệ thống hiện đại sử dụng bộ biển đổi công suất để bù thành phần phản kháng tốt hơn.
Hình 2.9: Hệ thống turbine gió hoạt động với tốc độ cố định