RU35045U1 - Ветроэнергетическая установка - Google Patents

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве ветроэнергетической установки переменного тока стабильной частоты и напряжения.

Известна судовая валогенераторная установка, защищенная свидетельством на полезную модель №16417, Н02Р9/42, от 27.12.2000г., включающая в себя асинхронную мащину, полупроводниковый преобразователь с датчиком тока, регулятор тока, рег лятор напряжения, даггчик напряжения, датчик положения ротора, регу-иятор частоты напряжения, датчик частоты напряжения, систещ управления преобразователем, тиристорный источник реактивной мощности (ТИРМ), систему управления ТИРМ.

Недостатком известного устройства яв тшется то, что оно не обеспечивает высокой стабильности амплитуды и частоты выходного напряжения.

В качестве прототипа выбрана ветроэнергетическая установка, защищенная свидетельством на полезную модель №10304, Н02Р9/42, от 06,10.1998г., включающая в себя асинхронную мащину, пощпроводниковый преобразователь с датчиком тока, датчик напряжения, регу.тштор

напряжения, датчик положения ротора, регзЛ4Ггор тока., дагчик частоты напряжения, регу-иятор частоты напряжения, систему управления преобразователем., регулируемый тиристорный источник реакгивной мощности.

Недостатком известного устройства яв.пяется то. что оно не обеспечивает высокой стабильности амплитуды и частоты выходного напряжения, что объясняется неадаптивной настройкой параметров регуляторов напряжения и частоты напряжения.

Предлагаемой полезной моделью решается задача совершенствования ветроэнергетической установки.

Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении стабильности амп.п1пуды и частоты выходного напряжения.

Указанный технический результат достигается тем, что в ветроэнергетической установке, содержащей асинхронн ю мшиину, по.51упроводниковый преобразователь с датчиком тока, датчик напряжения, регулятор напряжения, датчик положения ротора, регуля гор тока, датчик частоты напряжения, регулятор частоты напряжения, систему управления преобразователем, ТИРМ, введен блок, объединяющий в себе регулятор напряжения и регулятор частоты напряжения, реализованный на принтдипах нечеткой логики, причем первый вход этого блока подключен к выходу

датчика напряжения, его второй вход - к выходу датчика частоты нащзяжения. третий и четвертый входы - к источникам задания напряжения и частоты напряжения, первый выход этого блока подкиючен к вхолл регз--пятора тока, второй выход - к тиристорного источника реактивной мощности.

На фиг. 1 показана структурная схема ветроэнергетической установкм. Уетановка содержит асинхронную машину 1 с фазным ротором, по.иупроводниковый преобразователь 2, датчик тока 3, регулятор тока 4, датчик напряжения 5, датчик частоты напряжения 6, регулятор напряжения и частоты напряжения 7, реализованный по принципала нечеткой логики, систему управления 8 полупроводниковым преобразоваге.ием 2, датчик положения ротора 9, ТИРМ 10, причем по.т1 проводниковый преобразователь 2 подключен к выводам обмоток рогора асинхронной машины I одним входом, а другим входом к сети переменного тока, выход ТИРМ 10 подключен к сети переменного тока, а вход к второму выход) регулятора напряжения и частоты напряжения 7, первый выход рег лятора напряжения и чаетоты напряжения 7 подсоединен к входу тока 4., а второй вход регу.пятора тока 4 - к выходу датчика тока 3, вход системы управления 8 преобразователем 2 подсоединен к выходу рег лятора тока 4, выход системы управления В - к полупроводниковом преобразователю 2, выход датчика напряжения 5 подключен к первому входл регу.иятора

напряжения и частоты напряжения 7, выход датчика частоты напряжения 6 подключен к второму входу регулятора напряжения и часто1ы нагфяжения 7, третий и четвертый входы регулятора напряжения и частоты напряжения 7 подсоединены к источникам задания напряжения и частоты напряжения, датчик положения ротора 9 подсоединен своим выходом к втором системы управления 8 преобразователем 2.

Устройство работает следующим образом.

При скорости ветроколеса менее соо система управления 8 переводргг по-пупроводниковый преобразователь 2 в инверторный режим по отношению к ЭДС ротора и в вьшрямитеяьный - к напряжению сети. При этом асинхронная машина 1 с фазным ротором работает в генераторном режиме с двухканальной системой регулирования частоты и напряжения. Механическая энергия ветроколеса преобразуется в злектрическ ю и с учетом подпитки ротора реьцперируется в сеть по статорной цепи за вычетом потерь в асинхронной машине 1 с фазным ротором и преобразователе 2.

При скорости ветроколеса более соо система управления 8 переводит полупроводниковый преобразователь 2 в выпрямительный режим по отношению к ЭДС ротора и в инверторный - к напряжению сети. Механическая энергия ветроколеса преобразуется в электрическ ю и за вычетом потерь в асинхронной машине 1 с фа:шым ротором и

Ш МИ4

преобразователе 2 рекуперируется в сеть через статор асинхронной машины 1 с фазным ротором и полупроводниковый преобразователь 2

Система управле1шя 8 полупроводниковым преобразователем переменного тока во всех режимах работы преобразует выходной сигнап регулятора тока 4 в импульсы управления тиристорами полупроводникового преобразователя 2 и совместно с датчиком положения ротора 9 синхронизирует его работу с сетью при переменной частоте вращения

При изменении частоты напряжения сети сигнаи, вырабатываемый датчиком частоты напряжения 6, поступает на вход регу.иятора натфяжения и частоты напряжения 7, на другой вход которого пост тпает сигнал с источника задания частоты. Это приводит к изменению сигнала на первом регулятора напряжения и частоты напряжения 1, который яв.гшется заданием для регулятора тока 4. При этом изменяется сигнаи на выходе регулятора тока 4, а система з яравления 8 полупроводниковым преобразователем переменного тока 2 обеспечивает изменение угла управления по.тгупроводниковым преобразователем 2, по отношению к напряжению сети, что приводит к изменению величины тока ротора, которая отслеживается датчиком тока 3, и, следовательно к стабилизации частоты напряжения. При изменении величины напряжения сигнаи с датчика напряжения 5 поступает на вход регу.т1ятора напряжения и частоты напряжения 7, на другой вход которого поступает сигнал источника задания напряжения. Это приводит к изменеш1ю сигналов на первом выходе

регу-иятора напряжения и частоты напряжения 7. который nociynaei в систему управления 8 полупроводниковым преобразователем 2, обеспечивая изменение угла управления полупроводниковым преобразователем 2 по отношению к ЭДС ротора, и на втором выходе регу.1шгора напряжения и частоты напряжения 7, который является упраапяющим д-ия ТИРМ 10, и следовательно, к стабилизации напряжения сети.

Предлагаемая ветроэнергетическая установка за счет применения регулятора напряжения и частоты напряжения, построенного по принципам нечеткой логики, обеспечивает высо1ото стабильность амтшшуды и частоты выходного напряжения при переменных скорости вршцения ве1роколеса и электрической нагрузки в сегги.

ат

(1

Claims (1)

1. Ветроэнергетическая установка, содержащая асинхронную машину, полупроводниковый преобразователь с датчиком тока, датчик напряжения, регулятор напряжения, датчик положения ротора, регулятор тока, датчик частоты напряжения, регулятор частоты напряжения, систему управления преобразователем, регулируемый тиристорный источник реактивной мощности, отличающаяся тем, что регулятор напряжения и регулятор частоты напряжения объединены в один блок, построенный по принципам нечеткой логики, причем первый вход этого блока подключен к выходу датчика напряжения, его второй вход - к выходу датчика частоты напряжения, третий и четвертый входы - к источникам задания напряжения и частоты напряжения, первый выход этого блока подключен к входу регулятора тока, второй выход - к входу тиристорного источника реактивной мощности.