Ветроэлектрическая установка Советский патент 1988 года по МПК H02P9/46 

114

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для демпфирования выходных электрических параметров асинхронных генераторов, применяемых в ветроэлектрических установках.

Цель изобретения -.повышение качества электроэнергии, вырабатьшае- мой ветроэлектрической установкой, путем эффективного подавления колебаний ее выходной мощности.

На фиг. представлена структурная электрическая схема ветроэлектрической установки; на фиг.2 - ди- аграммы момента на валу ветродвигателя, отнесенного к qpeднeмy значению указанного момента, индуктивного Х и емкостного Х сопротивлений в цепи, отнесенных к сопротивлению X, статорной обмотки асинхронного генератора, реактивной Q и полной S мощностей установки, отнесенных к средним значениям установленных мощностей .

Ветроэлектрическая установка (ВЭУ) содержит асинхронный генератор 1, ротор которого механически связан с валом ветродвигателя 2, а силовые выводы статорной обмотки 3 связаны с электропотребителями (электрической сетью 4) через реакторы 5, шунтированные встречно-паралелльно включенными первыми тиристорами 6, блок 7 фазового управления первыми тиристо- рами, измерительный вход которого через элемент 8 выделения переменной составляющей момента подключен к датчику 9 момента на валу ветродвигателя.

ВЭУ также содержит конденсаторы 10, вторые тиристоры 11, блок 12 фазового управления вторыми тиристорами, инвертор 13. Причем конденсаторы 10 включены в цепь, связывающую силовые вьюоды статорной обмотки асинхронного генератора с электропотребителями последовательно с реакторами 5, и зашунтированы встречно-параллельно включенными вторыми тирис- торами 11, а измерительный вход блока 12 фазового управления вторыми тиристорами соединен через инвертор 13 с выходом элемента 8 выделения переменной составляющей момента. Связь силовой цепи асинхронного генератора 2 с электропотребителями осуществлена через трансформатор 14.

ВЭУ работает следующим образом.

192

При изменении скорости ветра - энергоносителя - вращающий момент на валу ветродвигателем 2 колеблется. На выходе датчика 9 момента появляется сигнал (фиг.2), пропорциональный йоменту m на валу ветродвигателя. Элемент 8 выделения переменной составляющей момента выдает на выходе сигнал, пропорциональный флюкту- ационной составляющей момента дт (фиг.2а, сплощная линия), а на выходе инвертора 13 появляется инвенти- рованный сигнал (-Дт) (фиг.2а, пунктирная линия).

В соответствии с сигналами дт и (-Лт ) блоки 7 к 12 управления управляют первыми 6 и вторыми 11, тиристорами, которые соответственно шунтируют реакторы 5 (индуктивные сопротивления Х() и конденсаторы 10 (емкостные сопротивления Х(), включенные последовательно со статорной обмоткой 3. Регулирование величин сопротивлений Xj и Х(. (отнесенных к сопротивлению статорной обмо.тки 3 X,) в зависимости от изменения управляющих воздействий показано на фиг.26 (сплошные линии пунктирные ,). Пунктирной линией показано изменение при этом реактивной мощности ВЭУ Q, сплошной линией для сопоставительного анализа показано изменение Q только при регулировании индуктивных сопротивлений (фиг.2в).

Пунктирной линией (фиг.2г) представлена кривая изменения полной мощности ВЭУ S при регулировании величин X 1 и Xj;, сплошной линией показано изменение мощности S при регулировании только величины X, . Сопоставление кривых (фиг.2в и г) пока- зьшает, что в предлагаемом техническом решении осуществляется более эф- фекти.вное подавление колебаний выходной мощности ВЭУ, что приводит к повышению качества электроэнергии, выдаваемой ВЭУ электропотребителям.

Кроме этого, йри определенных величинах емкостей конденсаторов увеличивается средняя полная мощность ВЭУ S, так как среднее значение реактивной мощности ВЭУ процессе регулирования уменьшается (пунктирная прямая линия, фиг,2в) по сравнению со средним значением мощности при регулировании только величины Х((сплош - ная прямая линия, фиг,2в).

314431

Таким образом, совместное регулирование индуктивных Х| и емкостных Хс сопротивлений включенных в силовую цепь асинхронного генератора ВЭУ так, как в предлагаемой ВЭУ, позволяет обеспечить эффективное подавление колебаний выходной мощности и получить высокое качество электроэнергии, вырабатываемой ВЭА.

10

Формула изобретения

ti

Ветроэлектрнческая установка, содержащая асинхронцнй генератор, ротор которого механически связан с валом ветродвигателя, а силовые выводы статорной обмотки связаны с электропотребителями через реакторы, шунтированные встречно-параллельно включенными первыми тиристорами,блок фазового управления первыми тиристорами, измерительный вход которого

10

15

0

19

через элемент выделения переменной составляющей момента подключен к датчику момента на валу ветродвигателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества вырабатываемой электроэнергии путем эффективного подавления колебаний ее выходной мощности, введены конденсаторы, вторые тиристоры, блок фазового управления вторыми тиристорами, инвертор, причем конденсаторы включены в цепь, связывающую силовые выводы статорной обмотки асинхронного генератора с электропотребителями последовательно с реакторами, и зашунтиро- ваны встречно-параллельно включенными вторыми тиристорами, а измерительный вход блока фазового управления вторыми тиристорами соединен через инвертор с выходом элемента, выделенным переменной составляющей момента.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к повышению качества вьщаваемой ветроэлектрической установкой в электрическую сеть большой мощности электроэнергии путем более Эффективного подавления колебаний ;выходной мощности. Установка состоит из ветродвигателя, сочлененного с асинхронным,генератором, статорная обмотка которого через последовательно соединенные индуктивные и емкостные сопротивления, шунтированные первой и второй группами встречно-па- :раллельных тиристоров, подключена к ;электрической сети большой мощности, причем блоки управления первой и второй тиристорных групп измерительными входами соединены соответственно с выходами узла выделения переменной составляющей момента датчика момента, установленного на валу ветродвигате ля, и инвертора, подключенного на выход узла выделения переменной составляющей момента. Величины заказан- ных сопротивлений при таком подключении регулируются таким образом,что существенно снижшотся колебания выходной мощности (тока) установки. 2 ил. с

. Г-/

фиг.1

4/Л

-/U/7F

12

1 ом

fus.Z