SU1078574A1 - Method of adjusting asynchronous rectifier windwheel generator - Google Patents

Method of adjusting asynchronous rectifier windwheel generator Download PDF

Info

Publication number
SU1078574A1
SU1078574A1 SU823407908A SU3407908A SU1078574A1 SU 1078574 A1 SU1078574 A1 SU 1078574A1 SU 823407908 A SU823407908 A SU 823407908A SU 3407908 A SU3407908 A SU 3407908A SU 1078574 A1 SU1078574 A1 SU 1078574A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
generator
asynchronous
stator
frequency
circuit
Prior art date
Application number
SU823407908A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Антонович Кунцевич
Виктор Данилович Загоруйко
Михаил Леонидович Костырев
Павел Юрьевич Грачев
Юрий Константинович Копцев
Валентин Николаевич Волгин
Original Assignee
Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Научно-производственное объединение "Ветроэн"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева, Научно-производственное объединение "Ветроэн" filed Critical Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority to SU823407908A priority Critical patent/SU1078574A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1078574A1 publication Critical patent/SU1078574A1/en

Links

Abstract

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ВЕНТИЛЬНЬЛМ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОМ С вентильным преобразователем частоты в статорной цепи, при котором измер ют регулируемый параметр, сравнивают его с згщанным значением и формируют сигнал управлени  частотой переключени  вентилей указанного преобразовател  частоты, о т л и ;ч а Ю щ и и с   тем, iTO, с целью ;уменьшени  установленной мощности и снижени  массогабаритных покаэате- лей асинхронной машины, контролируют сигнал управлени  частотой переключени  вентилей вентильного преоб разовател  частоты, сравнивают его ;с уставкой, определ емой насыщением, .магнитной цепи генератора, н при достижении контролируемым сигналом величины,большей уставки, переклю- , чают фазы обмотки статора из схемы соединени  треугольник в схему соедй:нени  звезда, а при снижении контролируемого сигнала до величины, мень (О Шей уставки, переключают фазы обмот;ки статора асинхронного генератора ;из схемы соединени  звезда в схему I соединени  треугольник. М 00 сл 411. METHOD FOR CONTROLLING AN ASYNCHRONOUS VENTILATION WITH A WIND GENERATOR With a frequency converter in the stator circuit, at which an adjustable parameter is measured, it is compared with the compressed value and form the frequency control signal of the valves of the specified frequency converter, which is equal to the iTO, with the aim of reducing the installed power and reducing the weight and size dimensions of the induction machine, control the frequency control signal of the valve of the frequency converter, from It sets the generator magnetic circuit with a setpoint determined by saturation, and when the monitored signal reaches a value greater than the setpoint, the phases of the stator winding are switched from the triangle connection circuit to the connecting circuit: star, and when the monitored signal drops to , less (O Neck settings, switch the phases of the winding; ki stator of the asynchronous generator; from the star connection scheme to the triangle connection scheme I. M 00 CL 41

Description

2, Способ по п. 1, отличающийс  тем, что измер ют напр жение на выходе асинхронного вентильного ветрогенератора и измен ют уставку пропорционально измеренному напр жению.2, a method according to claim 1, characterized in that the voltage at the output of the asynchronous valve wind generator is measured and the setpoint is changed in proportion to the measured voltage.

Изобретение относитс  к получению и преобразованию электроэнергии, а именно,к способам управлени  асинхронными генераторами, работающими в составе ветроустановок.The invention relates to the generation and conversion of electric power, in particular, to methods of controlling asynchronous generators operating in wind turbines.

Известны способы управлени  асинхронными генераторами с вентильными преобразовател ми в цепи статора, напр жение которых стабилизируют, регулиру  частоту тока статора в функции отклонени  выходного напр жени  от заданного. При указанном регулировании управл ющим  вл етс  сигнал, поступагадий на вход задающего генератора преобразовател  регулируемой частоты ij .Methods are known for controlling asynchronous generators with valve converters in a stator circuit, the voltage of which is stabilized by adjusting the stator current frequency as a function of the output voltage deviation from the set one. With this control, the control signal is the signal that is fed to the input of the master oscillator of the adjustable frequency converter ij.

Недостатком такого управлени  асинхронным генератором, работающим в составе ветроустановки, где мощность генератора соизмерима-,с мощностью ветродвигател ,  вл етс  резкое снижение частоты вращени  привод-ого вала при увеличении электрической нагрузки генератора выше максимальной мощности, развиваемой ветроприводом . Это приводит к выходу ветроэлектрической установки из рабочего режима.The disadvantage of such control of an asynchronous generator operating in a wind turbine, where the generator power is commensurate, with the power of a wind turbine, is a sharp decrease in the frequency of rotation of the drive shaft with increasing electrical load of the generator above the maximum power developed by the wind drive. This leads to the exit of the wind power installation from the operating mode.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ управлени  асинхронным вентильным генератором, согласно которому частоту тока статора регулируют воздействием на управл ющий сигпал задающего генератора вентильного преобразовател  регулируемой частоты в цепи статора асинхронной мащины в функции максимальной мощности,развиваемой ветроприводом. При этом дл  определени  электрической мощности измер ют выходное напр жение генератора 2 .Closest to the present invention is a method of controlling an asynchronous valve generator, according to which the stator current frequency is controlled by influencing the control sigal of the master generator of a variable frequency gate converter in the stator circuit of the asynchronous mash as a function of the maximum power developed by the wind drive. In this case, to determine the electrical power, the output voltage of the generator 2 is measured.

Известный способ позвЪл ет расширить диапазон рабочих частот вращени  вала ветропривода вниз от номинальной , однако при значительном расширении диапазона частот вращени  нужно увеличивать массу и гаьариты асинхронной машины, так как ее номинальную частоту вращени  приходитс  выбирать близкой к номинальной рабочей частоте вращени  ветропривода, чтобы исключить резкое увеличение намагничивающего тока вследствие насыце и  магнитной цепи. Чтобы обес печить достаточную перегрузочную способность при максимальной рабочей частоте вращени  вала, приходитс The known method allows to expand the range of working frequencies of rotation of the wind-drive shaft down from the nominal, however, with a significant expansion of the range of rotational frequencies, it is necessary to increase the mass and guarity of the asynchronous machine, since its nominal frequency of rotation must be chosen close to the nominal operating frequency of the wind-drive, to prevent a sharp increase magnetizing current due to saturation and magnetic circuit. To ensure sufficient overload capacity at the maximum operating frequency of rotation of the shaft,

увеличивать номинальную установленную мощность асинхронной машины. Цель изобретени  - уменьшение установленной мощности асинхронной машины и снижение ее массогабаритных показателей.increase the nominal installed capacity of the asynchronous machine. The purpose of the invention is to reduce the installed capacity of an asynchronous machine and reduce its weight and size parameters.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу управлени  асинхронным вентильным ветрогенераторомThis goal is achieved by the fact that according to the method of controlling an asynchronous valve wind generator

Q с вентильным преобразователем частоты в статорной цепи, при котором измер ют регулируемый параметр, сравнивают его с заданным значением и формируют сигнал управлени  частотойQ with a frequency converter in a stator circuit, at which an adjustable parameter is measured, compare it with a set value and generate a frequency control signal

переключени  вентилей указанного switch valve specified

преобразовател  частоты, контролируют сигнал управлени  частотой переключени  вентилей указанного преоб- разовател  частоты, сравнивают его с уставкой, определ емой насыщениемfrequency converter, control the valve switching frequency control signal of the specified frequency converter, compare it with the setpoint determined by saturation

0 магнитной цепи генератора, и при достижении контролируемым сигналом величины, большей уставки, переключают фазы обмотки статора из схемы соединени  треугольник в схему соеди5 нени  звезда, а при снижении контролируемого сигнала до величины, меньшей уставки переключают фазы обмотки статора асинхронного генератора ин схемы соединени  звезда в схему0 magnetic generator circuit, and when the monitored signal reaches a value greater than the setpoint, the stator winding phases are switched from the triangle connection circuit to the star connection circuit, and when the monitored signal drops to a smaller value, the asynchronous generator of the star connection circuit is switched scheme

0 сравнени  треугольник.0 compare triangle.

Причем измер ют напр жение на выходе асинхронного вентильного ветрогенератора и измен ют уставку I пропорционально измеренному напр 5 жению.Moreover, the voltage at the output of the asynchronous valve wind generator is measured and the setpoint I is changed in proportion to the measured voltage.

На . 1 приведена блок-схема устройства, осуществл ющего предлагаемый способ; на фиг. 2 - то же, вариант 1иа фиг. 3 - диаграмма, поQ  сн кща  работу асинхронного вентильного генератора.On . 1 shows a block diagram of a device implementing the proposed method; in fig. 2 - the same, option 1a fig. 3 is a diagram, which shows the operation of an asynchronous valve generator.

Устройство содержит приводной ветродвигатель 1, который приводит во вращение вал асинхронной машины; асинхронную машину 2,  вл ющуюс  генератороам электроэнергии; силовой переключатель 3, служащий дл  включени  обмотки AM по схеме звезда или треугольник (он может быть выполнен на контактных или бесконтактныхThe device includes a drive wind turbine 1, which causes the rotation of the shaft of the asynchronous machine; asynchronous machine 2, which is a generator of electricity; a power switch 3 that serves to turn on the AM winding according to a star or delta circuit (it can be made on contact or non-contact

0 управл емых ключах); полупроводниковый (вентильный) преобразователь 4 регулируемой частоты, осуществл ющий функцию регулировани  частоты тока статора асинхронной машины;0 controlled keys); adjustable frequency semiconductor (valve) converter 4, which performs the function of adjusting the stator current frequency of the asynchronous machine;

5 аккумул торную батарею 5, задагаций енератора 6, преобразующий входное напр жение (Ueiir) частоту переключени  вентилей ПРЧ, устройство 7 регулировани  мощности AM (УРМ), которое осуществл ет регулирование частоты тока статора асинхронной машины 2 в функции максимальной мощ ности ветропривода; датчик 8 напр жени , с помощью которого получают напр жение уставки, пропорционально выходному напр жению ветрогенератор устройство 9 сравнени , переключающее устройство 10, формирующее сигнал управлени  силового переключател  (может быть выполнено, например , в виде пол ризованного реле или на базе операционного усилител ). На фиг. 3 обозначено: it фаз ный ток статора асинхронной г Ъшины в относительных единицах;и) а тока статора в относительных еди ницах; CjJ, - частота тока статора, при котЬрой происходит переключение обмотки статора асинхронной машины из схемы соединени  треугольник в схему соединени  звезда при выходД1ОМ напр жении (гом ) i равном номинальному (ицод) ;Оп.2 частота тока статора, при которой происходит ука занное переключение при Up А - кривые I f (со) при включении обмотки статора асинхронной машины в треугольник, Y - кривыеIj-f(и) при включении обмотки статора асинхронной машины в звезду. Управление асинхронным вентильны ветрогенератором происходит следующим образом. При номинальном напр жении выход генератора при снижении частоты вра щени  вала вниз от номинальной происходит снижение максимальной мощности ветропривода, снижение.частоты тока статора и скольжени  асинхронной машины 2 так, что активна  мс цность , вырабатываема  генератором, не превышает максимальной мощности ветропривода. Активный ток статора генератора 2 уменьшаетс , что вначале (при частотах, незначительно мень ших номинальной приводит к уменьшению и фазного тока статора (фиг.З). Яри дальнейшем снижении частоты ток статора начинает резко возрастать из-за насыщени  магнитной цепи машины . В точке 11 (фиг.З) входное напр  жение згщающего генератора 6 превыси напр жение, поступающее, например, с датчика 8 напр жени  (фиг.2), и выходной сигнал устройства 9 сравнени  сменит знак. Это приведет к тому что перэключающее устройство 10 даёт сигнал силовому переключателю 3 на включение обмотки статора асинхронной машины 2 в звезду. Фазный так статора будет соответствовать точке 12 (фиг.2) и при дальнейшем снижении частоты будет измен тьс  по кривой, обозначенной сплошной линией. В случае работы асинхронного ветро генератора при сниженном (относительно номинального) напр жении (например , в случае недостаточно зар женной аккумул торной батареи 5) зависимость тока статора от частоты несколько изменитс . Как видно из фиг. 3, увеличение тока статора асинхронной машины изза насыщени  магнитной цепи в таком режиме происходит при уменьшении частоты тока, так как величина потоi определ етс  отношениемUj/и,. Переключени обмотки статора асинхронной машины из треугольника в -звезду -приУр 0,9-ицд произойдет (фиг. 3), также при меньшей частоте, так как изменение пол рности сигнала на выходе устройства 9 сравнени  будет наблюдатьс  npHtJ(-0,9-w. Таким образом, переключение обмотки асинхронной машины 43 угольника в звезду происходит при приблизительно одинаковом насыцении магнитной цепи асинхронной машины, так как при предлагаемом способе управлени  отношение Ur / W, в момент переключени  посто нно. Переключение обмотки статора асинхронной машины из звезды в треугольник может производитьс  при частотах, несколько больших чембл ии, т.е. в момент, когда входное напр жение задающего генератора 6 превышает напр жение .1, порциональное выходному напр жению генератора, на 3-5%; при этом фазный ток статора не будет превышать номинального . Таким образом, предлагаемый способ управлени  асинхронным вентильным ветрогенератором позвол ет без перегрузок по току асинхронной мгииины снизить частоту тока статора асинхронной машины и, соответственно, рабочую частоту вргицени  вала ветропривода до величины, приблизительно вдвое менБшей номинальной, и позвол ет выбирать номинальную мощность асинхронной машины близкой к номинальной мощности ветропривода, а номинальную частоту вращени  асинхронной машины - близкой к номинальной частоте вращени  вала ветропривода. Это позвол ет снизить массогабаитные показатели и установленную ощность асинхронной машины, что риводит к удушевлению всей ветростановки в целом и экономии матеиалом .5 battery 5 of generator 6 setups, which converts the input voltage (Ueiir) of the frequency switch of PRP valves, AM power regulator 7 (URM), which regulates the stator current frequency of the asynchronous machine 2 as a function of the maximum power of the wind drive; voltage sensor 8, with which the setpoint voltage is obtained, is proportional to the output voltage of the wind generator comparison device 9, switching device 10 that generates the control signal of the power switch (can be performed, for example, in the form of a polarized relay or on the basis of an operational amplifier). FIG. 3 denotes: it is the phase current of the stator asynchronous g busbars in relative units; i) and the current of the stator in relative units; CjJ, is the frequency of the stator current, at which the stator winding of the asynchronous machine is switched from the delta connection circuit to the star connection circuit when the output voltage is G (i) i equal to the rated voltage (Icode); Op.2 stator current frequency at which the specified switching occurs with Up A, the I f (co) curves when the stator winding of the asynchronous machine is triangular, and Y is the Ij-f (and) curves when the stator winding of the asynchronous machine is turned into a star. The control of the asynchronous valve wind generator is as follows. With a nominal voltage, the generator output decreases the maximum power of the wind drive and decreases the frequency of the stator current and the slip of the asynchronous machine 2, so that the motor generated by the generator does not exceed the maximum power of the wind drive. The active current of the stator of the generator 2 decreases, which initially (at frequencies slightly lower than the nominal, leads to a decrease in the phase current of the stator (Fig. 3). If the frequency decreases further, the stator current increases sharply due to saturation of the magnetic circuit of the machine. At point 11 (FIG. 3) The input voltage of the generator 6 exceeding the voltage supplied, for example, from voltage sensor 8 (FIG. 2), and the output signal of the comparator device 9 will change sign, this will cause the switching device 10 to give a signal switch 3 to turn on the stator winding of the asynchronous machine 2 into a star. The phase of the stator will correspond to point 12 (Fig. 2) and with a further decrease in frequency will vary along a curve indicated by a solid line. In the case of an asynchronous wind generator at reduced (relative to nominal) voltage In this case, for example, in the case of an insufficiently charged rechargeable battery 5, the dependence of the stator current on frequency changes somewhat. As can be seen from FIG. 3, the increase in the stator current of the asynchronous machine due to the saturation of the magnetic circuit in this mode occurs with a decrease in the frequency of the current, since the flow value is determined by the ratio Uj / and ,. Switching the stator winding of an asynchronous machine from a triangle to a -star-type 0.9-etsd will occur (Fig. 3), also at a lower frequency, since the polarity of the signal at the output of the reference device 9 will be observed npHtJ (-0.9-w Thus, the switching of the winding of the asynchronous machine 43 of the square to the star occurs at approximately the same saturation of the magnetic circuit of the asynchronous machine, as with the proposed method of controlling the ratio Ur / W at the time of switching is constant. The triangles in a triangle can be produced at frequencies somewhat higher than the pitch, i.e., at the moment when the input voltage of the master oscillator 6 exceeds the voltage .1, which is proportional to the output voltage of the generator, by 3-5%; in this case, the stator phase current Thus, the proposed method of controlling an asynchronous valve wind generator allows, without overloading the asynchronous current, to reduce the stator current frequency of the asynchronous machine and, accordingly, the operating frequency of the wind drive shaft These factors are approximately twice as small as nominal, and allow the nominal power of the asynchronous machine to be close to the nominal power of the wind drive, and the nominal speed of the asynchronous machine to close to the nominal frequency of rotation of the wind drive shaft. This makes it possible to reduce the mass-scale parameters and the established value of the asynchronous machine, which leads to the suffocation of the entire wind turbine as a whole and the economy of the material.

Claims (2)

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ВЕТРОГЕНЕРАТОРОМ с вентильным преобразователем частости в статорной,цепи, при котором измеряют регулируемый параметр, сравнивают его с заданным значением и формируют сигнал управления частотой ?переключения вентилей указанного преобразователя частоты, отличающийся тем, йто, с целью :уменьшения установленной мощности к снижения массогабаритных показателей асинхронной машины, контролируют сигнал управления частотой переключения вентилей вентильного преобразователя частоты, сравнивают его 'с уставкой,' определяемой насыщением.1. METHOD FOR CONTROLLING AN ASYNCHRONOUS VENTAL WIND GENERATOR with a valve frequency converter in the stator circuit, in which the adjustable parameter is measured, compare it with a predetermined value and form a frequency control signal переключения switching valves of the specified frequency converter, which is different, in order to: reduce the installed power to reduce the overall dimensions of the asynchronous machine, control the control signal of the switching frequency of the valves of the inverter frequency converter, compare it 'With the set point' is determined by saturation. магнитной цепи генератора, и при 'достижении контролируемым сигналом величины,большей уставки, переключают фазы обмотки статора из схемы соединения треугольник в схему соедй· нения звезда, а при снижении контро- $ лируемого сигнала до величины, мень|Шей уставки, переключают фазы обмот!ки статора асинхронного генератора из схемы соединения звезда в схему ^соединения треугольник.the generator’s magnetic circuit, and when the controlled signal reaches a value higher than the setpoint, the phases of the stator winding are switched from the delta connection circuit to the star connection circuit, and when the controlled signal decreases to a value less than the lower setting, the winding phases are switched! the stator of the asynchronous generator from the star connection circuit to the triangle connection circuit ^. Z. J , 4Z. J, 4 SU-.I. 1078574SU-.I. 1078574 2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что измеряют напряжение на выходе асинхронного вентиль ного ветрогенератора и изменяют уставку пропорционально измеренному напряжению.2. The method according to π. 1, characterized in that the voltage at the output of the asynchronous valve wind generator is measured and the setting is changed in proportion to the measured voltage. ίί
SU823407908A 1982-03-19 1982-03-19 Method of adjusting asynchronous rectifier windwheel generator SU1078574A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823407908A SU1078574A1 (en) 1982-03-19 1982-03-19 Method of adjusting asynchronous rectifier windwheel generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823407908A SU1078574A1 (en) 1982-03-19 1982-03-19 Method of adjusting asynchronous rectifier windwheel generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1078574A1 true SU1078574A1 (en) 1984-03-07

Family

ID=21001341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823407908A SU1078574A1 (en) 1982-03-19 1982-03-19 Method of adjusting asynchronous rectifier windwheel generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1078574A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US 34041368, кл. 3,22-28, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР 896737. кл. Н 02 Р 9/42. 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100667232B1 (en) Variable speed wind turbine generator
US6984897B2 (en) Electro-mechanical energy conversion system having a permanent magnet machine with stator, resonant transfer link and energy converter controls
US6954004B2 (en) Doubly fed induction machine
KR100612816B1 (en) Method of operating a wind power station and wind power station
US7291937B2 (en) Operating method for a wind turbine with a supersynchronous cascade
EP1343247B1 (en) Turbine generating apparatus
US4656413A (en) Stabilized control system and method for coupling an induction generator to AC power mains
US6924991B2 (en) Energy transfer multiplexer
SU1078574A1 (en) Method of adjusting asynchronous rectifier windwheel generator
RU2262790C1 (en) Off-line no-break power supply system using renewable energy source
RU2745149C1 (en) Method of controlling a diesel generator set when an asynchronous motor is turned on
JP3712895B2 (en) Mechanical power generation system using solar cells
JPS5895998A (en) Controller for wind power generator
Meshcheryakov et al. Mathematical Simulation of the Synchronized Asynchronous Electric Drive
RU2742889C1 (en) Method of electric power supply for autonomous consumers by wind power devices
JP2004187431A (en) Wind turbine generator system equipped with secondary battery
JP2581560B2 (en) Power adjustment method
EP3748797B1 (en) Method of operating doubly-fed induction generator systems and doubly-fed induction generator
SU1300625A1 (en) Wind-power electric installation
SU1599963A1 (en) Wind power unit
SU1399885A1 (en) Device for controlling asynchronous synchronous generator of wind power unit
SU1721787A1 (en) Device to control non-contact asynchronized synchronous machine
SU974544A1 (en) Method and apparatus for control excitation of brushless electric machine
JP2521646Y2 (en) Voltage control device for main shaft drive generator
SU896737A1 (en) Method of control of induction thyratron generator