Rüzgâr Türbini İçin Gerilim Nasıl Seçilir?

5 kW'lık bir rüzgâr türbini, Deye invertörünüze bağlandığında voltaj 240 V mu yoksa 380 V mu olmalıdır? Son zamanlarda Filipinler'den bir müşteri bu sorunla karşılaştı.

Bu müşteri, soğuk hava deposu projesi için rüzgâr-güneş hibrit sistemini kuruyor. Deye inverter’ı var ve rüzgâr türbini ile bunun kontrolcüsünü bize satın alması gerekiyor; ardından bu cihazları inverter’ına bağlayacak. Müşterinin gerçek kurulum koşullarına dayanarak sunduğumuz çözüm, 240 V’luk bir rüzgâr türbini ve buna karşılık gelen kontrolcüdür. Ancak diğer tedarikçiler, müşterinin 380 V’luk bir rüzgâr türbini kullanmasını önerdi. Bu nedenle müşteri, voltaj seçimi konusunda tereddüt yaşadı.

Teknik olarak, 5 kW’lık bir rüzgar turbine jeneratörü voltaj ayarı 240 V olmalıdır; bu, 380 V’a göre daha makul bir seçenektir.

1. MPPT verimliliği ve dinamik eşleştirme: "En iyi noktanın" kilidinin açılması

Deye 5 kW invertörün MPPT çalışma aralığı 150 V – 425 V’tur (donanım sınırlaması 500 V’tur). Rüzgâr türbini gerilimi 240 V olarak ayarlandığında, nominal devirde invertörün doğrultulmuş DC çıkış gerilimi yaklaşık olarak 240 V – 320 V arasındadır. Bu gerilim aralığı, invertörün "optimal çalışma noktası"nın (yani eğrinin en verimli kısmı) tam olarak içindedir ve invertörün tipik rüzgâr koşullarının %80’inde maksimum gücü takip edebilmesini sağlar.

Ancak eğer rüzgar turbine jeneratörü 'ün gerilimi 380 V ise, nominal rüzgâr hızında veya şiddetli rüzgâr girdaplarında bu değer 425 V’u aşma ihtimali çok yüksektir. Bu durumda invertörün MPPT takip fonksiyonu başarısız olur ve güç çıkışı sınırlandırılır. Gerilim, donanım sınırı olan 500 V’a yükseliyorsa, hemen aşırı gerilim koruma (OVP) kapanması tetiklenir ya da dahili IGBT bileşenlerine kalıcı zarar verilir. Dolayısıyla 380 V çözümü neredeyse hiçbir güvenlik payına sahip değildir.

2. Etkin Güç Üretim Süresi: 150 V Başlatma Eşiği

Filipinler tipik bir ada iklimine sahiptir ve rüzgâr türbinlerinin enerji üretim kapasitesi büyük ölçüde orta ve düşük rüzgâr hızlarında "başlangıç süresine" bağlıdır.

Olduğunda rüzgar Türbini gerilimi 240 V olduğunda, bu değer Deye'nin 150 V'lik başlangıç gerilimiyle uyumludur. Böylece düşük rüzgâr hızlarında daha erken başlayabilir ve ardından şebekeye güç sağlamaya başlayabilir. Dolayısıyla 380 V sistemine kıyasla günlük etkin enerji üretim süresi %15 - %20 oranında artırılabilir.

Buna karşın rakip firmalar hat kayıplarının daha düşük olduğunu iddia etse de 380 V'lik rüzgâr türbinleri düşük rüzgâr hızlarında nominal gerilime ulaşmak için daha uzun süreye ihtiyaç duyar. Daha da önemlisi, gerilim marjları daha dardır; bu durum yüksek rüzgâr hızlarında PWM kontrolörünün sık sık "yükü boşalt" frenleme işlemini tetiklemesine neden olabilir ve böylece enerji üretimi kesintiye uğrar, gereksiz mekanik aşınmaya yol açar.

3. Yapısal Kararlılık – Soğuk Depolama Projeleri İçin Birincil Göz önünde Tutulması Gereken Husus

Biz, özelleştirilmiş yenilenebilir enerji çözümlerinin profesyonel sağlayıcısıyız. Müşterilerimiz için bir çözüm tasarlamadan önce, genellikle projenin arka planını ve müşterilerimizin gerçek ihtiyaçlarını ayrıntılı bir şekilde anlarız. Bu soğuk hava deposu projesi için, uzun vadeli kararlı çalışmasını sağlamak amacıyla ilk olarak rüzgâr türbini gerilimi ile müşterinin invertörü arasındaki uyumluluk dikkate alınmıştır. Bu nedenle, ek güç kaynağı olarak 240 V’lik bir rüzgâr türbini jeneratörünün ilgili bir kontrol cihazı ile birlikte kullanılması en uygun çözümdür.

Bu çözüm, tüm enerji sisteminin uzun vadeli kararlılığını tam olarak dikkate alır. PWM çözücü yük kontrolörü için yeterli bir "güvenlik tamponu" sağlar (fren 420 V'de ayarlanabilir), böylece güçlü rüzgâr koşullarında sistem fazla enerjiyi inverteri güvenlik "trip" durumuna zorlamak yerine dirençler aracılığıyla sorunsuz bir şekilde boşaltabilir. 240 V, 5 kW'lık rüzgâr türbini eklenmesiyle fotovoltaik ve rüzgâr enerjisi tamamlayıcı sistemin tamamı soğuk hava deposuna sürekli ve kararlı güç sağlayabilir.

Ancak rakip ürünler rüzgâr türbininin voltajını 380 V olarak belirlemiştir; bu yalnızca teorik hat kayıplarına odaklanır ve invertörün MPPT parametreleriyle uyumluluğu göz ardı eder. Böylece müşterinin soğuk hava deposuna kararlı güç sağlayamaz.

Son olarak, enerji üretim ekipmanlarının uzmanlık gerektirdiğini vurgulamak isteriz. Enerji üretiminin verimliliği ve güvenliği arasında denge kurarak müşterilerimize en içten tavsiyelerimizi sunacağız.