4. Cấu trúc của luận văn
3.1.2 điều khiển tuabin gió
Như ựã trình bày trong mục 3.1.1, ựể duy trì công suất biến ựổi từ năng lượng gió thành công suất cơ trên trục của tuabin là cực ựại thì cần phải ựảm bảo giá trị của hệ số Ctb là tối ưu ứng với từng tốc ựộ gió trong dải tốc ựộ gió cho phép. Việc ựiều chỉnh sao cho tốc ựộ tuabin ựạt ựược giá trị cho phép phát ra công suất ựỉnh ựược thực hiện thông qua việc ựiều khiển góc pitch, ở tốc ựộ gió nằm ngoài dải tốc ựộ cho phép của tuabin thì cần phải cắt máy phát ra khỏi lưới và sử dụng phanh cơ khắ ựể giữ cho tuabin không quay. Muốn như vậy thì tốc ựộ trục cơ của tuabin gió phải ựược ựiều khiển bám theo ựường ựặc tắnh tối ưu cho phép khai thác công suất tối ựa ứng với từng tốc ựộ gió như ựã ựược thể hiện ở các công thức (3.1), (3.2), (3.3) và hình 3.2. đây cũng chắnh là một chủ ựề ựã nhận ựược sự quan tâm nghiên cứu khá rộng rãi [21,22].
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 29 Hình 3.2 là một vắ dụ về mối quan hệ giữa công suất của một tuabin với tốc ựộ góc quay của nó ứng với các tốc ựộ gió khác nhau. đường ựặc tắnh công suất tối ưu của tuabin ựược thể hiện bằng nét ựậm và ựược mô tả như sau [19]:
Hình 3.2 - Các vùng làm việc của một tuabin gió
Ớ Khi tốc ựộ gió nằm trong khoảng từ tốc ựộ nhỏ nhất cho phép và tăng cho ựến khi công suất của máy phát ựạt giá trị lớn nhất cho phép thì tốc ựộ quay của tuabin gió ựược ựiều chỉnh sao cho Ctb ựạt ựược giá trị tối ưu ựể công suất biến ựổi từ năng lượng gió ứng với mỗi tốc ựộ gió là lớn nhất. Vùng làm việc như vậy còn ựược gọi là vùng tối ưu công suất.
Ớ Khi công suất của máy phát ựã ựạt ựến giới hạn lớn nhất cho phép mà tốc ựộ gió vẫn tiếp tục tăng thì có thể ựiều chỉnh tốc ựộ quay của tuabin ứng với từng tốc ựộ gió sao cho Ctb ựạt ựược giá trị nhỏ hơn giá trị tối ưu hoặc ựiều chỉnh góc pitch ựể giữ cho công suất cơ trên trục của tuabin là hằng số. Vùng làm việc như vậy còn ựược gọi là vùng công suất không ựổi.
Ớ Khi việc ựiều chỉnh hệ số Ctb và góc pitch ựã ở mức tới hạn mà tốc ựộ gió vẫn tiếp tục tăng thì buộc phải cắt máy phát ựể bảo vệ tuabin và các bộ biến ựổi công suất. Cần chú ý rằng việc ựiều chỉnh tốc ựộ quay của tuabin có thể thực hiện trực tiếp bằng cách thay ựổi góc pitch của cánh gió, thay ựổi hướng nhận gió của các cánh gió hoặc thực hiện gián tiếp thông qua việc ựiều chỉnh công suất ựầu ra của máy phát.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 30