Инвертор ветровых энергетических установок

  Главный недостаток ветровых электростанций – прямая зависимость качества вырабатываемой энергии от силы ветра. Начальная скорость ветра, при которой ветровая электростанция начинает выработку электроэнергии составляет 1-3 м/с. Номинальная мощность достигается лишь при оптимальной скорости ветра (10-12 м/с). Результат – переменная мощность и частота тока.  В маломощных ВЭУ(10-50кВт), работающих на локальную электросеть, эта проблема решается использованием дополнительного буфера для накапливания электроэнергии (аккумуляторные батареи, далее АБ) и преобразованием её с помощью инвертора в переменный ток, либо использованием регулируемых редукторов (вариаторов) для получения стабильных оборотов генератора. Для промышленных ВЭУ от 100кВт и выше, работающих в составе общих энергосистем такой путь неэффективен, ввиду несоразмерных затрат на батареи или конструктивной сложности вариаторов. Кроме того, работа  ВЭС с асинхронными генераторами очень сильно зависит от стабильности частоты и напряжения в сети.

  Мы предлагаем систему преобразователей для ветроэнергетических установок (далее ПЭВ) отечественного производства, мощностью от 30 до 500кВт, предназначенную для работы в составе ВЭУ, для преобразования энергии ветрогенератора начиная от самых малых оборотов и вплоть до максимально разрешённых и передачи энергии в энергосистемы общего назначения 0,4кВ.

  Изделия построены по бестрансформаторной схеме,что обеспечивает им высокую эффективность преобразования электроэнергии, достигающую 92%, в сочетании с высокой плотностью энергии на единицу объема.

  При достаточной силе ветра, генератор с помощью сетевого инвертора снабжает электроэнергией всю нагрузку. Если энергии от генератора недостаточно, недостающая для питания потребителей энергия берется из сети. Если система генерирует больше энергии, чем потребляет нагрузка, излишки неиспользуемой энергии могут перенаправляться в питающую  электросеть.

  В безветренные дни, когда эффективность работы ветрогенераторов достаточно низкая, приборы будут работать от традиционной электросети.

 Таким образом, используя данную схему ветроэнергетических установок, можно снизить потребление электроэнергии из сети и увеличить мощность сети в дневное время.

 Если вы планируете систему электроснабжения с ветровыми электростанциями, у вас есть выбор - сделать ее без аккумуляторов, или с аккумуляторами.

  По сравнению с батарейными соединенными с сетью системами, безаккумуляторная система может быть существенно дешевле за счет отсутствия аккумуляторов и связанных с ними частей системы. Кроме существенных капитальных вложений при установке батарейной системы, нужно менять аккумуляторы каждые 7-8 лет.

  В инверторах ветровых энергетических установок предусмотрена работа со свинцово-кислотными, щелочными, литий-ионными аккумуляторными батареями с учетом их зарядно-разрядных характеристик.

2. НАЗНАЧЕНИЕ

2.1. ПЭВ предназначен для преобразования переменного напряжения произвольной частоты, вырабатываемого ветроэнергетической установкой, в переменное напряжение 220/380В частотой 50Гц, и передачи мощности от ВЭУ в питающую электросеть.

2.2. ПЭВ оснащен интеллектуальной системой управления, которая устанавливает величину мощности, передаваемой в электросеть в зависимости от частоты переменного напряжения, вырабатываемого ВЭУ (зависит от частоты вращения ВЭУ)

 3. ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

3.1. ПЭВ имеют широкий диапазон входных напряжений.

3.2. Высокое максимально допустимое входное напряжение – до 500В позволяет продолжать работу ВЭУ без отключения и торможения при резком увеличении оборотов при порывах ветра.

3.3. Минимальное значение напряжения, при котором обеспечивается полная выходная мощность 160 В.

3.5. Панель управления с дисплеем отображающим параметры работы ПЭВ (напряжение ВЭУ, напряжения, токи и мощность, отдаваемая в питающую электросеть).

3.7. Предупредительные звуковые сигналы, оповещающие о различных режимах работы, авариях и неполадках в системе.

3.8. Возможность программирования с помощью панели управления режимов работы, контролируемых параметров ВЭУ и сети.

3.9. Возможность изменения с помощью панели управления параметров отбора мощности.

3.10. Плата сухих контактов для сигнализации работы/отключения инвертора (опция).

3.11. Низкая мощность потребления (менее 30 Вт) в режиме ожидания.

3.12. Автоматическая защита от перегрузки и превышения температуры

 Основные технические характеристики:

* Синхронизировано с питающей электросетью по амплитуде и частоте

Рис. №1. График зависимости долговременной мощности от входного напряжения