Cum se alege tensiunea pentru o turbină eoliană?

Când o turbină eoliană de 5 kW este conectată la un invertor Deye, tensiunea trebuie setată la 240 V sau la 380 V? Recent, un client din Filipine s-a confruntat cu această problemă.

Acest client instalează sistemul hibrid eolian-solar pentru proiectul său de depozitare la rece. Are un invertor Deye și trebuie să cumpere de la noi o turbină eoliană și controlerul acesteia, pe care apoi le va conecta la invertorul său. Soluția pe care i-am oferit-o, bazată pe condițiile reale de instalare, constă într-o turbină eoliană de 240 V și în controlerul corespunzător. Totuși, alți furnizori i-au sugerat să utilizeze o turbină eoliană de 380 V. Prin urmare, clientul este îndoielnic în ceea ce privește alegerea tensiunii.

Din punct de vedere tehnic, tensiunea setată pentru o turbină eoliană de 5 kW generator cu turbină eoliană trebuie să fie de 240 V, ceea ce este mai rezonabil decât 380 V.

1. Eficiența MPPT și potrivirea dinamică: Blocarea «punctului optim»

Intervalul de funcționare MPPT al invertorului Deye de 5 kW este de 150 V – 425 V (limita hardware este de 500 V). Când tensiunea turbinei eoliene este setată la 240 V, la viteza nominală, tensiunea continuă rectificată la ieșirea invertorului este de aproximativ 240 V – 320 V. Acest interval de tensiune se află exact în „punctul de funcționare optim” al invertorului (adică în partea cea mai eficientă a curbei), asigurându-i capacitatea de a urmări puterea maximă în 80 % din condițiile tipice de vânt.

Totuși, dacă generator cu turbină eoliană tensiunea acestuia este de 380 V, la viteza nominală a vântului sau în cazul rafalelor puternice, este foarte probabil să depășească 425 V. În acest caz, funcția de urmărire MPPT a invertorului va eșua și va limita puterea de ieșire. Dacă tensiunea crește brusc până la limita hardware de 500 V, se va declanșa imediat oprirea prin protecție împotriva supratensiunii (OVP) sau se pot provoca deteriorări permanente ale componentelor interne IGBT. Prin urmare, soluția de 380 V nu oferă aproape niciun margin de siguranță.

2. Durata eficientă de generare a energiei electrice: prag de pornire de 150 V

Filipinele au un climat insular tipic, iar capacitatea de generare a energiei electrice a turbinelor eoliene depinde în mare măsură de „durata de pornire” la viteze moderate și scăzute ale vântului.

Când tensiunea turbine eoliene este de 240 V, aceasta corespunde tensiunii de pornire de 150 V a Deye. Turbina poate porni mai devreme la viteze scăzute ale vântului și apoi începe să alimenteze rețeaua cu energie electrică. Prin urmare, comparativ cu sistemul de 380 V, timpul zilnic eficient de generare a energiei electrice poate fi crescut cu 15% – 20%.

În plus, deși concurența afirmă că pierderile pe linie sunt mai mici, turbinele eoliene de 380 V necesită mai mult timp pentru a atinge tensiunea nominală la viteze scăzute ale vântului. Mai important, domeniul lor de variație al tensiunii este mai restrâns, ceea ce poate determina declanșarea frecventă, de către regulatorul PWM, a frânării prin „descărcarea sarcinii”, întrerupând astfel generarea de energie și provocând uzură mecanică inutilă.

3. Stabilitatea structurală – Considerentul principal pentru proiectele de depozitare la rece

Suntem un furnizor profesionist de soluții personalizate de energie regenerabilă. Înainte de a proiecta o soluție pentru clienții noștri, înțelegem, de obicei, în mod amănunțit contextul proiectului și nevoile reale ale clienților. Pentru acest proiect de depozit frigorific, pentru a asigura funcționarea stabilă pe termen lung, prima noastră preocupare este compatibilitatea dintre tensiunea turbinei eoliene și inversorul clientului. Prin urmare, utilizarea unui generator pentru turbină eoliană de 240 V, împreună cu un regulator corespunzător ca sursă suplimentară de alimentare, este cea mai potrivită soluție.

Această soluție ține pe deplin cont de stabilitatea pe termen lung a întregului sistem energetic. Poate oferi un „buffer de siguranță” suficient pentru regulatorul de sarcină cu decuplare PWM (permițând setarea frânei la 420 V), asigurând astfel că, în condiții de vânt puternic, întregul sistem poate elibera în mod uniform excesul de energie prin rezistențe, în loc să forțeze invertorul să intre într-o stare de siguranță de „oprire”. Cu adăugarea turbinei eoliene de 240 V și 5 kW, întregul sistem complementar fotovoltaic și eolian poate furniza în mod continuu și stabil energie frigorificului.

Totuși, concurenții au setat tensiunea turbinei eoliene la 380 V, concentrându-se doar pe pierderea teoretică pe linie și ignorând compatibilitatea cu parametrii MPPT ai invertorului. Astfel, nu pot asigura o alimentare stabilă cu energie electrică pentru frigorificul clientului.

În final, dorim să subliniem faptul că echipamentele de generare a energiei necesită cunoștințe și abilități specializate. Vom echilibra eficiența și siguranța generării energiei și vom oferi clienților noștri cele mai sincere recomandări.