Hvordan vælger man spændingen til en vindmølle?

Når en 5 kW vindmølle er tilsluttet en Deye-omformer, skal spændingen indstilles til 240 V eller 380 V? For nylig stod en kunde fra Filippinerne over for dette problem.

Denne kunde installerer et vind-sol-hybridsystem til sit kølelagerprojekt. Han har en Deye-vekselretter og skal købe en vindmølle og dens regulator fra os, som derefter skal tilsluttes hans vekselretter. Den løsning, vi foreslog baseret på hans faktiske installationsforhold, er en 240 V-vindmølle og den tilsvarende regulator. Andre leverandører foreslog dog, at han skulle bruge en 380 V-vindmølle. Kunden er derfor i tvivl om valget af spænding.

Teknisk set skal spændingsindstillingen for en 5 kW vindturbinegeneratør være 240 V, hvilket er mere rimeligt end 380 V.

1. MPPT-effektivitet og dynamisk tilpasning: Fastlåsning af "det optimale punkt"

MPPT-driftsområdet for Deye 5 kW-inverteren er 150 V – 425 V (hardwarebegrænsning er 500 V). Når vindmøllens spænding er indstillet til 240 V, er den rettede DC-udgangsspænding fra inverteren ved den nominelle hastighed ca. 240 V – 320 V. Dette spændingsområde ligger præcist inden for inverterens "optimale driftspunkt" (det vil sige den mest effektive del af kurven), hvilket sikrer, at den kan spore maksimal effekt under 80 % af typiske vindforhold.

Dog hvis vindturbinegeneratør 's spænding er 380 V, vil den ved den nominelle vindhastighed eller kraftige vindstød sandsynligvis overskride 425 V. I dette tilfælde vil inverterens MPPT-sporefunktion fejle og begrænse effektafgrænsningen. Hvis spændingen stiger til hardwarebegrænsningen på 500 V, udløser det straks overbelastningsbeskyttelse (OVP) og standser driften, eller det kan forårsage permanent skade på de interne IGBT-komponenter. Derfor har 380 V-løsningen næsten ingen fejlmargen.

2. Effektiv strømproduktionstid: 150 V-starttrøskel

Filippinerne har et typisk øklima, og vindmøllernes effektoprettelse afhænger i høj grad af "starttid" ved moderate til lave vindhastigheder.

Når spændingen på vindturbin er 240 V, svarer det til Deyes 150 V startspænding. Den kan derfor starte tidligere ved lave vindhastigheder og derefter begynde at levere strøm til elnettet. Derfor kan den daglige effektive strømproduktionstid øges med 15 % – 20 % i forhold til 380 V-systemet.

Selvom konkurrenter hævdar, at deres linjetab er lavere, tager 380 V-vindmøller længere tid at nå den nominelle spænding ved lave vindhastigheder. Endnu vigtigere er, at deres spændingsmargin er smallere, hvilket kan få PWM-regulatoren til hyppigt at udløse bremsen "frakoble belastning" ved høje vindhastigheder, hvilket afbryder strømproduktionen og forårsager unødigt mekanisk slid.

3. Konstruktiv stabilitet – den primære overvejelse ved kuldeopbevaringsprojekter

Vi er en professionel leverandør af tilpassede løsninger inden for vedvarende energi. Før vi udformer en løsning til vores kunder, gennemgår vi normalt grundigt projektmæssig baggrund og kundens reelle behov. For dette kølelagerprojekt er vores første overvejelse – for at sikre dets langvarige, stabile drift – kompatibiliteten mellem vindturbinens spænding og kundens inverter. Derfor er brugen af en 240 V vindturbin-generator i kombination med en tilsvarende regulator som ekstra strømforsyning den mest velegnede løsning.

Denne løsning tager fuldt udgangspunkt i den langsigtede stabilitet af hele kraftsystemet. Den kan levere en tilstrækkelig "sikkerhedsmargin" til PWM-afkoblingsbelastningskontrollen (hvormed bremsen kan indstilles til 420 V), således at hele systemet i stærke vindforhold kan slippe overskydende energi jævnt og sikkert gennem modstande i stedet for at tvinge inverteren til at gå i sikkerhedsdrift ("trip"-tilstand). Med tilføjelsen af 240 V 5 kW-vindmøllen kan hele det fotovoltaiske og vindbaserede komplementære system kontinuerligt og stabilt levere strøm til koldlageret.

Konkurrenterne har dog indstillet vindmøllens spænding til 380 V, hvilket kun fokuserer på den teoretiske ledningstab og ignorerer kompatibiliteten med inverterens MPPT-parametre. Dermed er de ikke i stand til at levere en stabil strømforsyning til kundens koldlager.

Endelig vil vi gerne understrege, at udstyret til elproduktion kræver specialiseret viden og færdigheder. Vi vil afveje effektiviteten og sikkerheden ved elproduktionen og give vores kunder den mest oprigtige rådgivning.