TR201808959T4 - Dönüştürücü sistem ve rüzgar veya su türbini. - Google Patents

Dönüştürücü sistem ve rüzgar veya su türbini. Download PDF

Info

Publication number
TR201808959T4
TR201808959T4 TR2018/08959T TR201808959T TR201808959T4 TR 201808959 T4 TR201808959 T4 TR 201808959T4 TR 2018/08959 T TR2018/08959 T TR 2018/08959T TR 201808959 T TR201808959 T TR 201808959T TR 201808959 T4 TR201808959 T4 TR 201808959T4
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
wind
water turbine
rectifier
turbine according
emergency
Prior art date
Application number
TR2018/08959T
Other languages
English (en)
Inventor
Theopold Tobias
Pauli Matthias
Ray Opie
Original Assignee
Moog Unna Gmbh
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 Moog Unna Gmbh filed Critical Moog Unna Gmbh
Publication of TR201808959T4 publication Critical patent/TR201808959T4/tr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • F03D7/042—Automatic control; Regulation by means of an electrical or electronic controller
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00—Controlling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1222—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the input circuit, e.g. transients in the DC input
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/008—Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Water Turbines (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Sistem, bir alternatif akım kaynağı (3) üzerinden enerji ile beslenen bir doğrultucuya (1) sahiptir ve frekans dönüştürücülere enerji tedarik etmek için ortak bir doğru akım devresi (4) üzerinden frekans dönüştürücülere (2) bağlanmıştır. Frekans dönüştürücüler enerji tedarik etmek için örneğin doğru akım motoru gibi bir elektrik tüketicisine bağlıdır. Doğru akım devresi ve frekans dönüştürücüler arasındaki bağlantıya bir dekuplaj düzeneği (6) yerleştirilmiştir ve bir diyot içerir. Dekuplaj düzeneği, elektrik enerjisinin frekans dönüştürücülerden doğru akım devresine iletimini engeller. Rüzgar veya su türbini için bağımsız bir istem de dahil edilmiştir.

Description

TARIFNAME DÖNÜSTÜRÜCÜ SISTEM VE RÜZGAR VEYA SU TÜRBINI Bulus bir dogrultucu ve en az iki frekans dönüstürücüye sahip olan bir dönüstürücü sisteni ile ilgilidir, burada dogrultucu bir alternatif akÜm kaynagündan enerji ile beslenebilmektedir, dogrultucu frekans dönüstürücülerin enerji beslemeleri için ortak bir dogru akEm devresi üzerinden baglEdDr ve her bir frekans dönüstürücü birer elektrik tüketicisi ile söz konusu tüketicinin enerji beslemesi ile baglanabilir haldedir.
US 7 126 236 BZ sayülj belgede bir rüzgar enerjisi tesisinin en az bir dogru akjm motorunun enerji ile beslenmesi için bir sistem ve bir yöntemi açUklamaktadJr, burada sistem bir enerji kaynagH ile baglH olan bir köprü dogrultucuya sahiptir, böylece bir dogru gerilini elde edilmektedir' ve bu da en az bir tane dogru akEm motoruna sunulmaktadEr, sistem burada bir ara devre kondansatörüne sahiptir, bu kondansatör dogru akJmE yumusatür ve en az bir tane olan dogru akUni motoru için enerji. deposu. ve enerji kaynagl fonksiyonuna sahiptir. AyrHca ayrl tahrik sistemi taraflndan enerji ile beslenmis olan çok saykda dogru aka motorlarJnEn kullanüldjgü açjklanmaktadür, burada bu tahrik sistemlerinin ara devreleri birbirleri ile baglEdJrlar ve böylece bu ara devreler arasjnda enerji alEsverisi yapUlabilmektedir.
US 7 740448 B2 sayHMI belgede bir rüzgar türbininin bir rotor kanadJnEn kanat açEsDnJn kontrol edilmesi için bir düzenek açlklanmaktadEr: MOSFET bazlü bir güç dönüstürücüsüne sahip olan bir kanat açüsü kontrol sistemi; bir dogru gerilim devre kondansatörünü içeren bir dogru gerilim devresi ve MOSFET bazll güç dönüstürücü üzerinden enerjiyi kanat açHsl kontrol sistemine iletmek için konfigüre edilmistir; dogru akim devresine enerji iletmek için bir alternatif akEm giris enerjisi için bir kaynak; ve bir rezerve batarya, bu batarya dogru akim devresine, tam alternatif akini giris enerjisinin söz konusu olmadügi durumda enerji aktarmamak için öngörülmüstür; ve burada ayrica düzenegi asagHdakiler için konfigüre edilmistir: dogru gerilim kondansatörü içinde depolanmEs olan enerjinin kullanilmasE ve böylece alternatif akim giris enerjisinde bir kayip veya çökme olmasi durumunda MOSFET bazli güç dönüstürücüsü üzerinden kanat açisD kontrol sistemi için enerji aktarmaktadür; ve rezerve bataryanin kullanilmasE ile dogru gerilim› devre kondansatörü üzerinde yükün, dogru gerilim devre kondansatörü üzerindeki gerilimin enerji beslemesi sürasünda kanat açüsi kontrol sistemine alçaldügE durumda ayakta tutulmasü; burada alternatif akim kaynagÜ rejeneratif olmayan bir kaynaktEr ve dogru akÜm devresi birden fazla kanat açüsü motor sistemleri için ortaktEr; ve burada ayrica dogru gerilim› devre kondansatörü üzerindeki yükün kararh] tutulmagl yüklü olan rezerve batarya kullanilarak saglanmaktadür ve ayrEca da rezerve bataryadan ortak dogru gerilim devresine akEm beslemesini de içermektedir. bir kaynaktan kontrollü frekans gücü olusturmak için bir sistem ve yöntem tarif edilmektedir. Kontrollü frekansa sahip olan bu gücün hazir edilmesi için gerekli olan devre burada degisken frekansa sahip bir güç kaynagE ile baglantüli bir alternatif akEm yolunu ve yolun bu yüklere baglanmasü için de çok sayida yük devresini içermektedir, burada her bir yük devresi yola giden bir alternatif aka girisini ve yüke giden bir alternatif aklm. çlkHslnl, giris ve çlkls araslnda bir alternatif aka kontaktörünü, kontaktör ve çEkÜs arasünda bir dogrultucuyu ve dogrultucu ve çEkEs arasünda bir frekans dönüstürücüyü içermektedir.
EP 2 096 747 A2 sayHll belgede bir kondansatörün sarj edilmesi ve desarj edilmesinin kontrol edilmesi için bir sarj / desarj devresine sahip bir motor tahrik düzenegi tarif edilmektedir, burada kontrol devresi bir dogrultucu ve bir frekans dönüstürücü arasünda paralel düzenlenmistir sarj / desarj kontrol devresinin› desarj akijnEn kontrol edilmesi için bir aka kontrol ünitesine sahiptir, bu da desarj akalnl frekans dönüstürücünün giris akEmÜna veya dogrultucunun çjküs akjmjna bagl] olarak, dogrultucunun çjküs akDmEnEn önceden belirlenmis bir degere esit olacagÜ sekilde kontrol edilmesini saglar.
EP 2 148 417 A1 sayElE belgede degisken çDkEs gücüne sahip olan bir* jeneratör taraflndan olusturulan, DC gerilimin orta gerilim bölgesinde bir enerji besleme sebekesinin içine beslenmesinin dönüstürülmesi için bir aküm dogrultucu devre düzenegi tarif edilmektedir, burada birden fazla seri halde baglE akEm dogrultucularE bulunur, bunlar jeneratöre paralel bagljdErlar ve kontrol edilebilir bir köprü devresi de her bir akLm dogrultucusu için bulunur, burada köprü devresi bir dogru aklm ara devresinde bulunmaktadür ve akjm dogrultucusunu kapalj duruma köprülemektedir ve bu da bir fotovoltaik jeneratörde kullanülmaktadür. Bu da her bir aküm dogrultucusu ve jeneratör arasLnda bir dirençli kUyUcJnUn baglJ olmasd ile saglanUr, burada jeneratörden aklm dogrultucusuna giden hatta herhangi bir giris diyotu mevcut degildir ve her bir köprüleme devresi direnç kEyÜcDsEna göre paralel sekilde dogru akEm ara devresinde baglEdÜr.
YukarUda belirtilmis olan önceki teknigin dezavantajd, örnegin ara devrede bir kHsa devre olusmas \ durumunda, özellikle de tahrik sistemlerinin birisinin ara devre kondansatöründe, tüm ara devrelerin bu küsa devre üzerinden tamamen desarj olmalarEdEr, böylece motorlarün hiçbirisi tahrik sisteminden gelen elektrik enerjisi ile beslenememektedir. Bu durum özellikle de dogru akEm ile çallstlrllamayan motorlarda sorun olusturmaktadlr, çünkü dogru aklm Hwtorlaü çalHsmaya alternatif olarak tahrik sistemi üzerinden dogrudan bir batarya veya bir kondansatöre baglanabilmektedirler ve böylece acil durumda en azjnda batarya veya kondansatör içinde depolanmEs olan enerji ile kEsEtlE bir süre boyunca çalüstürülabilmektedir. Buna karsE bu durum alternatif akEm motorlarEnda ek önlem olmadan mümkün degildir.
Bulus istem l'e göre bir rüzgar veya su türbini ile ilgilidir.
Böylece bulusun amacE, daha dayanjle olan bir dönüstürücü sistem ve bir rüzgar veya su türbini gelistirmektir.
Yukarlda belirtilmis ve gösterilmis olan amaca yukarida tarif edilmis olan dönüstürücü sistem ile, dogru akEm devresi ve dogrultucu arasündaki baglantElarÜn en az birisinde bir dekuplaj düzeneginin düzenlenmis olmasE ile ulasElmaktadDr, burada dekuplaj düzenegi, elektrik enerjisinin frekans dönüstürücüden çLkarak dogru akLm devresi yönünde aktarJlmasJnL önlemektedir. Sürpriz sekilde, bulusa göre dönüstürücü sistemin önceki teknikten bilinen sistemlere göre önemli avantajlara sahip oldugu görülmektedir. Özellikle frekans dönüstürücülerin dogru aküm devresinden dekuple edilmesi ve böylece de birilerinden dekuple edilmesi ile frekans dönüstürücüleri, diger bilesenlerde ortaya çtkan arizalara karst korunmaktadHrlar. Dekuplaj düzenekleri olmadan örnegin bir frekans dönüstürücünün dogru gerilim tarafjndaki bir kjsa devre dogru akjm devresi üzerinden dogrudan diger tüm frekans dönüstürücülerine etki edebilirdi.
Bulusun avantale gelistirilmis bir uygulama sekline göre, dekuplaj düzeneginin veya dekuplaj düzeneklerinin en az birisinin en az bir diyotu içermesi öngörülmektedir. Özellikle de dekuplaj düzeneginin veya dekuplaj düzeneklerinin en az birisinin en az bir diyottan olusturulmasE avantajlüdjr. Bir veya çok saylda seri halde bagll diyotlardan birisinin kullanHlmasl ile bir veya daha fazla frekans dönüstürücünün dogru akEm devresinin güvenilir sekilde dekuple edilmesi saglanmaktadür, böylece bir veya daha fazla frekans dönüstürücülerinden tekrar dogru akjm devresine geri enerji akEsD önlenmektedir.
Bulusun avantale bir uygulama seklinin özelligi, frekans dogrultucularÜnEn en az birisinin bir acil durum enerji deposuna sahip olmasj ve burada frekans dönüstürücüsünün acil enerji deposu tarafündan elektrik enerjisi ile beslenebiliyor olmasE ile karakterize edilmektedir. Bir acil durum enerji deposunun öngörülmesi ile, söz konusu frekans dönüstürücünün acil enerji deposu içinde depolanmHs olan elektrik enerjisi ile beslenmesi mümkün olmaktadEr. Bu sayede acil durumda, örnegin frekans dönüstürücüsünün dogru gerilini devresi üzerinden olan enerji beslemesinin devre djs] kalmasj durumunda, frekans dönüstürücüsü en azündan sünjrlü bir zaman diliminde elektrik tüketicisini acil durum enerji deposundan gelen enerji ile besleyebilir, böylece özellikle bir acil durumda istenilen veya zorunlu olarak gerekli olan elektrik tüketicisi reaksiyonu mümkün olmaktadjr. Elektrik tüketicisinin istenilen veya gerekli olan bu tür bir reaksiyonu örnegin bir rüzgar enerjisi tesisi durumunda acil çalJsma olarak bilinen durumdur. Burada rüzgar türbininin tüm rotor kanatlar l rüzgar ile döndürülmektedir, böylece hava akatndan enerji almamaktadErlar, bunun yerine aerodinamik frenleme ile rüzgar türbininin rotoru yavas yavas durdurulmaktadjr.
Bulusun özellikle avantajli olan gelistirilmis bir uygulama sekline göre, bir tane olan acil enerji deposunun veya acil enerji depolarHnHn en az birisinin veya daha fazlaslnkn kondansatörler ile, özellikle de ultra kondansatörler ile olusturulmasü öngörülmektedir. Kondansatörler ve özellikle de ultra kondansatörler dönüstürücü sistemlerde kullanjmda Özellikle avantajli Olduklarim kanltlamlslardHr. Düsük hacimde yüksek depolama kapasitesi ve belirgin sekilde daha uzun kullanüm ömrü ile bunlar, normalde kullanjlan pillere göre üstündürler. Özellikle acil durum enerji deposu tek bir kondansatör veya çok sayüda kondansatör ile olusturulabilmektedir.
Bulusun tercih edilen bir yapllandlrmasknda, bir tane acil durum enerji deposunun veya birden fazla acil durum enerji deposunun en az birisinin dogrudan, söz konusu frekans dönüstürücünün bir ara devre kondansatörü ile baglj olmasi öngörülmektedir. Söz konusu frekans dönüstürücüsünün ara devre kondansatörü ve acil durum enerji deposu arasündaki bu dogrudan baglant I ile, belli çalHsma durumlarlnda elektrik tüketicisinden frekans dönüstürücüsüne aktarülan ve bunun tarafündan dogrultulan elektrik enerjisi, acil durum enerji deposuna aktarjlabilmekte ve burada depolanabilmektedir. Bunun dEsEnda acil durum enerji deposunun ara devre kondansatörüne dogrudan baglanmasJ ile, ara devre kondansatörünün göreceli olarak küçük olmasH, yani düsük kapasiteli olmask saglanabilmektedir, çünkü acil durum enerji deposu ara devre kondansatörünün görevlerini en azjndan küsmen devralmaktadEr. Özellikle bulusun bir diger uygulama seklinde ara devre kondansatörü göz ardll edilebilecek, kadar küçük sekilde yaptlandHrllmHs olabilir, yani kullanllmaslna gerek kalmayabilir. Bu durumda acil durum enerji deposu ara devre kondansatörü olarak çalüsmaktadür ve bunu ikame etmektedir.
Bulusun tercih edilen bir diger uygulama sekline göre, dogrultucunun çlkHs geriliminin bir acil durum enerji deposunun veya birden fazla acil durum enerji deposunun nominal gerilimine uyarlanmjs olmasü öngörülmektedir. Bu sekilde bir veya daha fazla acil durum enerji deposu için harici bir sarj düzenegine gerek kalmayabilir, çünkü bir veya daha fazla olan acil durum, enerji deposu, dogrultucu tarafindan dogru aka devresine verilen ve buradan da frekans dönüstürücüsüne aktarülan enerji ile sarj edilebilmektedirler.
Bunun ötesinde de, dogrultucunun giris tarafünda asürj gerilim korumasEna sahip olmasü avantaledIr. Bu sayede dönüstürücü sistemin tamamj, alternatif akümr kaynagündan gelen asjrj gerilimlere kargl korunmaktadßr. Özellikle dönüstürücü sistem bu sayede alternatif akjm kaynagÜnDn içine akuple edilmis olan asjrj gerilimlerden korunmaktadür, bunlar örnegin yüldürjm çarpmalarE ile ortaya ÇEkabilmektedir.
Bulusun daha da avantajl] bir noktaya getirilmesi için, her bir dogrultucunun bir PLC düzenegine sahip olmasll öngörülmüstür.
PLC düzenegi özellikle dogrultucunun ve / veya frekans dönüstürücünün kontrol edilmesi için kullanülabilmektedir.
Bulusun avantaji] bir uygulama sekline göre, dogrultucunun ve / veya dogrultuculardan en az birisinin en az bir haberlesme arayüzünü içermesi öngörülmektedir. Haberlesme arayüzü üzerinden diger sistemler ile haberlesme olanagü sunulmaktadEr.
Bu tür bir diger sistem özellikle daha üst seviyedeki bir kontrol düzenegi olabilmektedir. Örnegin bir rüzgar türbininde bu tür daha üst seviyedeki olan kontrol düzenegi türbin kontrol sistemi taraandan olusturulmaktadtr, bu da özellikle rotor kanatlaml için hedef degerleri vermektedir, burada hedef degerlerin saglanmasj dönüstürücü sistem tarafjndan kontrol edilmektedir ve uygun bir kontrol düzenegi tarafEndan frekans dönüstürücülere baglE olan elektrik tüketicileri, özellikle de elektrikli motorlar taraandan saglanmaktadUr.
Bulusun. bir diger avantajll uygulama seklinde, her bir dogrultucunun akDm çekisinin sDnErlÜ olmas] öngörülmüstür. Bu tür bir sDnErlandErma hem, örnegin en az bir dirence sahip olan bir aküm sEnÜrlama düzenegi tarafjndan saglanabilmektedir, ancak ayrHca da dogrultucunun söz konusu sekilde kontrolü ile de saglanabilmektedir, bu durum örnegin söz konusu sknlrlaytcl bir akim regülasyonuna sahip olan, kontrol edilebilir bir köprü dogrultucu ile saglanabilmektedir.
Bulusun özellikle avantajlj bir uygulama seklinde, tüketicilerin en az birisinin bir alternatif aküm motoru veya bir dogru akEm YukarEda belirtilmis ve gösterilmis olan amaca giriste belirtilmis olan rüzgar veya su türbini ile ayrüca, rüzgar veya su türbininin istemler 1 ila 11'e göre bir dönüstürücü sisteme sahip olmasE ile ulasElmaktadDr, burada dönüstürücü sistem tüketicileri enerji ile beslemektedir. Bu tür bir rüzgar veya su türbininde dönüstürücü sisteni egini sistemi olarak bilinen sistemin bir parçasEdÜr, bu sistem rotor kanatlarDnJn kendi uzunlamasjna ekseni etrafEnda dönmelerinden sorumludur.
Elektrik tüketicileri genellikle alternatif veya dogru aküm motorlarUndan olusturulmaktadJrlar.
Simdi detaylü bakEldÜgDnda bulusa göre dönüstürücü sistemin ve rüzgar veya su türbininin tasarlama ve gelistirme konusunda çok sayEda seçenek bulunmaktadjr. Bu konuda, Patent istemi l'i takip eden Patent istemlerinde ve bu icadUn tercih edilen tasarlhi örnekleri ile ilgili asagldaki detayli' açlklamalarda çizime referans verilmistir.
Bu çizimde Sekil 1 bulusun tercih edilen gelistirilmis bir uygulama sekline göre bulusa göre dönüstürücü sistem ve Sekil 2 bulusun bir diger uygulama. sekline göre bulusa. göre dönüstürücü sistemin sematik olarak bir parçasü.
Sekil l'de bir dogrultucu (1) ve üç tane frekans dönüstürücüsüne (2) sahip olan bulusa göre dönüstürücü sistem görülmektedir.
Dogrultucu (1) bir alternatif aktm kaynaglna (3) baglHdHr, bu kaynak örnegin genel elektrik sebekesi olabilir. Dogrultucu (1) alternatif aküm kaynagj (3) tarafjndan hazir edilen üç fazl] alternatif akÜm ile esittir ve bunu da bir dogru akJm devresi (4) üzerinden frekans dönüstürücülerine (2) sunmaktadjr. Frekans dönüstürücüleri (2) elektrik tüketicilerine (5) baglEdÜrlar, bunlar frekans dönüstürücüleri (2) taraandan enerji ile beslenmektedirler. Elektrik tüketicileri (5) Örnegin dogru akim motorlarjnE veya alternatif aküm motorlarjn] içerebilmektedirler. Bir frekans dönüstürücünün (2) dogru akEm devresi (4) ile her bir baglantjsEnda bir dekuplaj düzenegi (6) düzenlenmistir, bu düzenek ile elektrik enerjisini frekans dönüstürücüden (2) baslayarak dogru aka devresi (4) yönünde aktarjlmasE önlenmektedir. Giris tarafünda dogrultucu (1) bir asJrÜ gerilim korumasüna (ll) sahiptir, bu da bulusa göre dönüstürücü sistemi dogru aküm kaynagjndan (3) gelen asDrJ gerilimlerden korumaktadjr.
Dogrultucu (1) ayrjca bir PLC düzenegine (12) ve bir haberlesme arayüzüne (13) sahiptir, bunun üzerinden dogrultucu bir haberlesme hattüna (14) daha üst seviyedeki olan kontrol düzenegi (gösterilmemis) ile haberlesmek için baglanabilmektedir. PLC düzenegi (12) özellikle dogrultucunun (1) ve frekans dönüstürücünün (2) kontrol edilmesi yazlllm içermektedir.
Sekil 2'de bulusun bir diger uygulama sekline göre bulusa göre dönüstürücü sistemin gösterilmektedir. Yalnüzca kEsmen gösterilmis olan dogru akJm devresine (4) dekuplaj düzenegi (6) üzerinden frekans dönüstürücü (2) baglanmlstlr. Dekuplaj düzenegi (6) dört tane diyottan (7) olusmaktaddr, bunlar frekans dönüstürücü (2) ve dogru akEm devresi (4) arasjndaki baglantj hatlaründa düzenlenmislerdir. Burada baglantj hatlarünün her birisinde iki tane diyot (7) seri halde, frekans dönüstürücüden (2) baslayarak dogru akim devresi (4) yönünde herhangi bir elektrik enerjisi aktarHlamayacagll sekilde baglüdür. Frekans dönüstürücü (2) bir ara devre kondansatörüne (10) sahiptir, bu kondansatör dekuplaj düzenegi (6) üzerinden, dogru akJm devresinden (4) gelen enerji ile sarj edilebilmektedir. Ara devre kondansatöründe (lO) dogrudan bir acil durum enerji deposu (8) baglanmüstür. Acil durum enerji deposu (8) çok sayHda kondansatöre (9) sahiptir. Tercihen seri sekilde baglj olan çok sayjda kondansatör (9) yap: üniteleri sekilde bir araya getirilmislerdir, burada bu gibi yapü ünitesinden çok sayida, paralel bagl] halde acil durum enerji deposunu. (8) olusturmaktadErlar. Sekil 2'de gösterilmis olan acil durum enerji deposu (8) bu gibi yapE ünitesinin üç tanesinden ikiser kondansatör (9) halinde olusturulmaktadlr.
Frekans dönüstürücü (2) ayrjca bir köprü düzenegine (15) sahiptir, bununla frekans dönüstürücü (2) elektrik tüketicisine (5) baglanmaktadjr. Köprü düzenegi (15) üç tane köprü (16) içermektedir, bunlar ikiser tane, seri baglL transistörden (17) olusmaktadtrlar, burada her bir transistöre (17) paralel olarak bir serbest geçis diyodu (18) baglanmjstjr. Tercihen transistörler (17) izole kapE elektroduna sahip olan bipolar transistörlerden olusturulmaktadjr, bunlar IGBT (insulated-gate bipolar transistor) olarak da tanJmlanmaktadJr. Serbest geçis diyotlan› (17), enerjinin elektrik tüketicisinden (5) tekrar ara devre kondansatörüne (10) ve acil durum enerji deposuna (8) beslenebilmesini mümkün hale getirmektedir. Bu durum örnegin, elektrik tüketicisinin (5), en aandan kEsa süreli olarak jeneratör olarak çalüstürülan bir elektrik motorundan olusturulmast halinde söz konusu olabilir. Elektrik tüketicisinin (5) köprü düzenegi (15) üzerinden daha fazla enerjiyi ara devre kondansatörüne (10) ve acil durum enerji deposuna (8), bunlarHn alabileceginden daha fazla geri beslemesi durumu için bir fren kEyDcÜsE (19) öngörülmektedir. Fren klylcüs] (19) yardjmj ile ara devre kondansatöründen (10) ve acil durum devresinden (8) gelen elektrikr enerjisi (sl enerjisine dönüstürülebilmektedir. Bunun için fren klyHc S I (19) bir transistöre (17) ve bir frenleme direncine (20) sahiptir. Transistör (17) iletken sekilde baglü olur olmaz transistörün (17) ve frenleme direncinin (20) içinden bir akEm akar. Burada frenleme direncinin (20) Üsünmasj söz konusudur. Ara devre kondansatöründeki (10) ve / veya acil durum deposundaki (8) gerilimin belirlenmis olan bir sünür degeri asmaâl durumunda transistör (17) iletken olarak çallstlrlllr ve bu sayede mümkün olan akEm aküsj gerilimin bir diger yükselisini engeller. Ara devre kondansatöründeki (10) ve / veya acil durum enerji deposundaki (8) gerilimin kontrol edilebilmesi için bu bilesenlerin en az birisinde bir gerilim sensörü öngörülmektedir. Özellikle avantajlE bir uygulama seklinde programlanabilen bellegi programlanabilen kontrol düzenegine (12) gerilim sensörünün ölçüni degeri verilmektedir ve fren kjyücüsjnjn (19) transistörü (17) bellegi programlanabilen kontrol düzenegi (12) tarafündan kumanda edilebilmektedir.
Her köprünün seri halde baglU olan her transistörü arasUnda birer baglanU hatUl frekans dönüstürücüsüne (2) atanmls olan tüketici (5) için öne çEkmaktadDr. Köprü dizilimi (15) üzerinden ara devre kondansatörü (10) ve acil durum enerji deposunda (8) arada depolanmüs olan enerji transistörlerin (17) söz konusu sekilde kontrol edilmesi ile elektrik tüketicisine (5) örnegin alternatif aktm seklinde sunulabilmektedir.
Referans listesi Dogrultucu Frekans dönüstürücü Alternatif aka kaynag Dogru aka devresi Elektrik tüketicisi Dekuplaj düzenegi Acil durum enerji deposu Kondansatör Ara devre kondansatörü AsErÜ gerilim korumas] Field bus ara yüzü Field bus Köprü düzenegi Transistör Serbest geçis diyodu Fren kJyDcE Frenleme direnci

Claims (13)

ISTEMLER
1. Bir rotora sahip olan rüzgar veya su türbini, burada rotor bir rotor göbegine ve en az iki tane rotor kanadHna sahiptir ve rotor kanatlarü elektrik tüketicileri (5) üzerinden kendi uzunlamasüna eksenleri etrafEnda döndürülebilir haldedirler, burada rüzgar veya su türbini tüketicilerin enerji ile beslenebilmesi icin bir dönüstürücü sisteme sahiptir, burada dönüstürücü sistem bir dogrultucu (1) ve en az iki tane frekans dönüstürücüsünü (2) içermektedir, burada dogrultucu (1) bir alternatif akDm kaynagü (3) tarafjndan enerji ile beslenebilmektedir, dogrultucu (l) frekans dönüstürücülerin (2) enerji ile beslenmesi için frekans dönüstürücülerin (2) her biri ile ortak bir dogru akEm devresi (4) üzerinden baglJdEr ve her bir frekans dönüstürücü (2) birer elektrik› tüketicisinin (5) enerjiyle beslenmesi için söz konusu tüketiciye (5) baglanabilmekte olup IbaglantElarÜn en az birisinde dogru akEm devresi (4) ve frekans dönüstürücülerin (2) birisi arasEnda bir dekuplaj düzeneginin (6) düzenlenmis olmasü ile karakterize edilmektedir, burada dekuplaj düzeneginin (6), elektrik enerjisinin frekans dönüstürücüden (2) baslayarak dogru aklm devresi (4) yönünde aktarHlmasHnl önlemektedir ve frekans dönüstürücülerin (2) en az birisi bir acil durum enerji deposuna (8) sahiptir, burada frekans dönüstürücü (2) acil durum enerji deposu (8) üzerinden elektrik enerjisi ile beslenebilmektedir.
2. Istem› 1'e göre rüzgar veya su türbini olup dekuplaj düzeneginin (6) veya dekuplaj düzeneklerinin (6) en az birisinin en az bir diyota (7) sahip olmasj ile karakterize edilmektedir.
3. Istem 1 veya Z'den birine göre rüzgar veya su türbini olup acil durum enerji deposunun, rüzgar türbininin en azlndan rüzgar ile rotor kanatlarEnEn dönüsünün bir acil durum uygulamasEnE mümkün hale getirmesi ile karakterize edilmektedir.
4. Istem 3'e göre rüzgar veya su türbini olup en az bir tane olan acil durum enerji deposunun (8) veya birden fazla acil durum enerji deposundan (8) birisinin ultra kondansatörlerden olusmasü ile karakterize edilmektedir.
5. Istem 4'e göre rüzgar veya su türbini olup bir tane acil durum enerji deposunun (8) veya birden fazla acil durum enerji deposunun (8) en az birisinin dogrudan, söz konusu frekans dönüstürücüsünün (2) bir ara devre kondansatörüne (lO) baglj olmasü ile karakterize edilmektedir.
6. Istem 5'e göre rüzgar veya su türbini olup frekans dönüstürücünün, enerjinin elektrik. tüketicisinden tekrar ara devre kondansatörüne ve acil durum enerji deposuna beslenebilecegi sekilde düzenlenmis olmasD ile karakterize edilmektedir.
7. Istem 6'ya göre rüzgar veya su türbini olup frekans dönüstürücüsünün içinde bir transistör ve bir frenleme direncini içeren bir fren kEyDcÜsEnEn yerlestirilmis olmasj ve böylece de acil durum enerji deposunda veya ara devre kondansatöründe depolanamayan, tüketiciye geri beslenen enerjinin :sü enerjisine dönüstürülüyor olmasL ile karakterize edilmektedir.
8. Istan 3 ila 7'den birine göre rüzgar veya su türbini olup dogrultucunun (l) çjkjs geriliminin bir acil durum enerji deposunun (8) veya birden fazla acil durum enerji deposunun (8) nominal gerilimine uyarlanmjs olmasj ile karakterize edilmektedir.
9. Istem 1 ila 8'den birine göre rüzgar veya su türbini olup dogrultucunun (1) giris tarafjnda bir asDrE gerilini korumasEna (ll) sahip olmasE ile karakterize edilmektedir.
10. Istem 1_ ila 9'dan birine göre rüzgar veya su türbini olup dogrultucunun (1) bir PLC düzenegine (12) sahip olmasü ile karakterize edilmektedir.
11. Istem l ila 10'dan birine göre rüzgar veya su türbini olup dogrultucunun (1) ve / veya frekans dönüstürücünün (2) bir field bus ara yüzüne (13) sahip olmasü ile karakterize edilmektedir.
12. Istem 1 ila ll'den birine göre rüzgar veya su türbini olup dogrultucunun (1) dogrultucunun akJm tüketiminin sJnUrlL olmasH ile karakterize edilmektedir.
13. Istem 1 ila ll'den birine göre rüzgar veya su türbini olup tüketicilerden (5) en az birisinin bir alternatif akEm motoru veya dogru akUm. motoru olmasu ile karakterize edilmektedir.
TR2018/08959T 2012-11-23 2012-11-23 Dönüştürücü sistem ve rüzgar veya su türbini. TR201808959T4 (tr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12194100.9A EP2736159B1 (de) 2012-11-23 2012-11-23 Umrichtersystem und Wind- oder Wasserenergieanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201808959T4 true TR201808959T4 (tr) 2018-07-23

Family

ID=47429547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2018/08959T TR201808959T4 (tr) 2012-11-23 2012-11-23 Dönüştürücü sistem ve rüzgar veya su türbini.

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20150316033A1 (tr)
EP (1) EP2736159B1 (tr)
JP (1) JP6445976B2 (tr)
KR (1) KR101736356B1 (tr)
CN (1) CN104937827B (tr)
AU (1) AU2013349647B2 (tr)
BR (1) BR112015011956B1 (tr)
CA (1) CA2892211C (tr)
DK (1) DK2736159T3 (tr)
ES (1) ES2673974T3 (tr)
MX (1) MX345132B (tr)
TR (1) TR201808959T4 (tr)
WO (1) WO2014079970A1 (tr)
ZA (1) ZA201503526B (tr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10404181B2 (en) 2016-08-16 2019-09-03 General Electric Company System and method for integrating hybrid energy storage into direct current power systems
EP3490128B1 (de) * 2017-11-28 2019-11-20 KEB Automation KG Elektronische schutzschaltung
US11767821B2 (en) 2021-11-29 2023-09-26 General Electric Renovables Espana, S.L. System and method for responding to a friction coefficient signal of a wind turbine
CN116447077B (zh) * 2023-06-12 2023-08-22 深圳众城卓越科技有限公司 风机安全变桨控制系统及方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0630547B2 (ja) * 1988-08-11 1994-04-20 日本空港動力株式会社 インバータを用いた電力供給方法
US5083039B1 (en) * 1991-02-01 1999-11-16 Zond Energy Systems Inc Variable speed wind turbine
JP3541121B2 (ja) * 1997-12-11 2004-07-07 ファナック株式会社 停電処理用非常電源装置
US7369417B2 (en) * 2004-11-24 2008-05-06 Honeywell International, Inc. Method and system for producing controlled frequency power from a variable frequency power source
JP4404264B2 (ja) * 2005-02-25 2010-01-27 大阪瓦斯株式会社 電力供給システム
US7126236B2 (en) 2005-03-15 2006-10-24 General Electric Company Methods and apparatus for pitch control power conversion
US7740448B2 (en) 2005-09-09 2010-06-22 General Electric Company Pitch control battery backup methods and system
RU2383451C1 (ru) * 2006-01-17 2010-03-10 Абб Швайц Аг Топливно-электрическая система привода
US7847457B2 (en) * 2007-05-09 2010-12-07 Federal-Mogul World Wide, Inc BLDC motor assembly
JP4339916B2 (ja) * 2008-02-28 2009-10-07 ファナック株式会社 モータ駆動装置
CA2725065A1 (en) * 2008-05-20 2009-11-26 Live Meters, Inc. Remote monitoring and control system comprising mesh and time synchronization technology
EP2148417B1 (de) * 2008-07-22 2018-01-10 SMA Solar Technology AG Wechselrichterschaltungsanordnung für einen Photovoltaikgenerator mit mehreren eingangs seriell geschalteten Stromrichtern
DE102009033228B4 (de) * 2009-07-14 2011-06-16 Wittmann Battenfeld Gmbh Kunststoffverarbeitungsmaschine und Verfahren zum Betreiben einer solchen
CN201466983U (zh) * 2009-07-29 2010-05-12 上海市电力公司 基于超级电容器的高效移动式双向供电车
JP5875214B2 (ja) * 2010-03-17 2016-03-02 富士電機株式会社 電力変換システム
DE102010016105B4 (de) * 2010-03-23 2015-10-08 Moog Unna Gmbh Notbetriebsfähige Pitchantriebsvorrichtung für eine Wind- oder Wasserkraftanlage
US9178456B2 (en) * 2010-04-06 2015-11-03 Ge Energy Power Conversion Technology, Ltd. Power transmission systems
EP2625776B1 (en) * 2010-10-06 2018-12-26 General Electric Technology GmbH Method and device to protect an esp power supply from transient over-voltages on the power grid
US9115694B2 (en) * 2012-08-27 2015-08-25 General Electric Company Wind turbine pitch control system
DK2878808T3 (en) * 2013-12-02 2017-10-02 Moog Unna Gmbh PITCH SYSTEM AND PROCEDURE FOR OPERATING A PITCH SYSTEM IN A WINDOW ENERGY INSTALLATION

Also Published As

Publication number Publication date
MX2015006492A (es) 2015-11-16
ZA201503526B (en) 2016-11-30
US20150316033A1 (en) 2015-11-05
ES2673974T3 (es) 2018-06-26
JP6445976B2 (ja) 2018-12-26
BR112015011956B1 (pt) 2021-06-22
AU2013349647B2 (en) 2016-06-02
EP2736159A1 (de) 2014-05-28
WO2014079970A1 (de) 2014-05-30
MX345132B (es) 2017-01-17
KR20150086487A (ko) 2015-07-28
AU2013349647A1 (en) 2015-06-11
BR112015011956A8 (pt) 2019-10-08
CN104937827A (zh) 2015-09-23
JP2016500246A (ja) 2016-01-07
CN104937827B (zh) 2017-10-24
BR112015011956A2 (pt) 2017-07-11
CA2892211C (en) 2022-04-12
EP2736159B1 (de) 2018-04-11
DK2736159T3 (en) 2018-06-25
CA2892211A1 (en) 2014-05-30
KR101736356B1 (ko) 2017-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5642286B2 (ja) エネルギー供給網、およびエネルギー供給網にある直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として用いられる少なくとも１つのエネルギー蓄積器セルに充電する方法
US11799392B2 (en) Low-volt decoupling from a modular energy store converter system
US9065154B2 (en) Series connection of switching regulators for energy transfer in battery systems
US9334749B2 (en) Auxiliary power system for turbine-based energy generation system
CN108233421B (zh) 光伏发电系统和光伏输电方法
US20120181873A1 (en) Hybrid Battery System
CN105322610A (zh) 用于能量存储系统的平衡充电状态的装置和方法
KR102292757B1 (ko) 전기 구동 차량용 자동차 탑재형 네트워크 및 자동차 탑재형 네트워크를 동작시키는 방법
WO2015183353A1 (en) Electric power generation and distribution for islanded or weakly-connected systems
EP3230117B1 (en) Method and arrangement for charging of vehicle accumulators
CN212579619U (zh) 用于轨道车辆的能量供应装置和轨道车辆
US20160001674A1 (en) Apparatus for providing an electric voltage with a serial stack converter and a drive arrangement
TR201808959T4 (tr) Dönüştürücü sistem ve rüzgar veya su türbini.
CN109103983A (zh) 利用飞轮储能给变频装置不间断供电的系统及控制方法
EP3391498B1 (en) Power supply apparatus
CN104981370A (zh) 用于能量存储器装置的能量存储器模块的内部能量供给装置和具有其的能量存储器装置
US20210347491A1 (en) Electric architecture for hybrid propulsion
CN110663152B (zh) 高度冗余的直流电压网络
US11936289B2 (en) Vehicle electrical system
CN105529746B (zh) 一种柔性配电系统
US10232728B2 (en) Electrochemical composite storage system
CN111386654B (zh) 风力发电系统及电力转换装置
WO2016033769A1 (en) Method and system for coordinating control of wind farm during disconnection to utility grid
US12025099B2 (en) Wind turbine blade pitch system
US20210040933A1 (en) Wind turbine blade pitch system