Làm thế nào để chọn điện áp cho tuabin gió?

Khi một tuabin gió 5 kW được kết nối với bộ biến tần Deye, điện áp nên được thiết lập ở mức 240 V hay 380 V? Gần đây, một khách hàng từ Philippines đã gặp phải vấn đề này.

Khách hàng này đang lắp đặt hệ thống lai gió–năng lượng mặt trời cho dự án kho lạnh của mình. Ông ấy có bộ biến tần Deye và cần mua tuabin gió cùng bộ điều khiển tương ứng từ chúng tôi, sau đó kết nối chúng với bộ biến tần của mình. Giải pháp chúng tôi đề xuất dựa trên điều kiện lắp đặt thực tế của ông ấy là một tuabin gió 240 V và bộ điều khiển tương ứng. Tuy nhiên, các nhà cung cấp khác lại đề xuất ông ấy sử dụng tuabin gió 380 V. Do đó, khách hàng do dự trong việc lựa chọn điện áp.

Về mặt kỹ thuật, điện áp thiết lập cho tuabin gió 5 kW máy phát điện tua-bin gió nên là 240 V, điều này hợp lý hơn so với 380 V.

1. Hiệu suất MPPT và khả năng phối hợp động: Khóa "điểm tối ưu"

Dải điện áp hoạt động MPPT của bộ biến tần Deye 5 kW là 150 V – 425 V (giới hạn phần cứng là 500 V). Khi điện áp tua-bin gió được thiết lập ở mức 240 V, ở tốc độ định mức, điện áp một chiều đầu ra sau chỉnh lưu của bộ biến tần vào khoảng 240 V – 320 V. Dải điện áp này nằm chính xác trong "điểm hoạt động tối ưu" của bộ biến tần (tức là phần hiệu quả nhất trên đường cong), đảm bảo rằng bộ biến tần có thể theo dõi công suất cực đại trong 80% điều kiện gió điển hình.

Tuy nhiên, nếu máy phát điện tua-bin gió điện áp của thiết bị là 380 V, ở tốc độ gió định mức hoặc trong các đợt gió mạnh, rất dễ vượt quá 425 V. Trong trường hợp này, chức năng theo dõi điểm công suất cực đại (MPPT) của bộ biến tần sẽ thất bại và giới hạn công suất đầu ra. Nếu điện áp tăng vọt lên giới hạn phần cứng là 500 V, chức năng bảo vệ quá áp (OVP) sẽ kích hoạt ngay lập tức để tắt thiết bị, hoặc gây hư hỏng vĩnh viễn cho các linh kiện IGBT bên trong. Do đó, giải pháp 380 V gần như không còn dư lượng an toàn nào.

2. Thời gian phát điện hiệu quả: Ngưỡng khởi động 150 V

Philippines có khí hậu đảo điển hình, và công suất phát điện của tuabin gió phần lớn phụ thuộc vào "thời gian khởi động" ở tốc độ gió trung bình đến thấp.

Khi điện áp của vũ khí gió là 240 V, nó phù hợp với điện áp khởi động 150 V của Deye. Thiết bị có thể khởi động sớm hơn ở tốc độ gió thấp và sau đó bắt đầu cung cấp điện cho lưới điện. Do đó, so với hệ thống 380 V, thời gian phát điện hiệu quả hàng ngày của nó có thể tăng thêm 15% – 20%.

Tiếp theo, mặc dù các đối thủ cạnh tranh khẳng định tổn thất đường dây của họ thấp hơn, nhưng tuabin gió 380 V lại mất nhiều thời gian hơn để đạt đến điện áp định mức ở tốc độ gió thấp. Quan trọng hơn, biên điện áp của chúng hẹp hơn, điều này có thể khiến bộ điều khiển PWM thường xuyên kích hoạt phanh "giảm tải" ở tốc độ gió cao, từ đó làm gián đoạn quá trình phát điện và gây mài mòn cơ học không cần thiết.

3. Độ ổn định cấu trúc – Yếu tố ưu tiên hàng đầu đối với các dự án kho lạnh

Chúng tôi là nhà cung cấp chuyên nghiệp các giải pháp năng lượng tái tạo được thiết kế riêng. Trước khi thiết kế giải pháp cho khách hàng, chúng tôi thường tìm hiểu kỹ lưỡng bối cảnh dự án cũng như nhu cầu thực tế của khách hàng. Đối với dự án kho lạnh này, nhằm đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài, yếu tố đầu tiên chúng tôi cân nhắc là khả năng tương thích giữa điện áp của tua-bin gió và bộ biến tần của khách hàng. Do đó, việc sử dụng máy phát tua-bin gió 240 V kết hợp với bộ điều khiển tương ứng làm nguồn điện bổ sung là giải pháp phù hợp nhất.

Giải pháp này hoàn toàn tính đến tính ổn định lâu dài của toàn bộ hệ thống điện. Nó có thể cung cấp đủ "đệm an toàn" cho bộ điều khiển tải giải ghép PWM (cho phép thiết lập điểm ngắt ở mức 420 V), đảm bảo rằng trong điều kiện gió mạnh, toàn bộ hệ thống có thể giải phóng năng lượng dư thừa một cách trơn tru thông qua các điện trở thay vì buộc biến tần phải chuyển sang trạng thái an toàn "ngắt mạch". Với việc bổ sung tuabin gió 240 V – 5 kW, toàn bộ hệ thống kết hợp điện mặt trời và điện gió có thể liên tục và ổn định cung cấp điện cho kho lạnh.

Tuy nhiên, các đối thủ cạnh tranh đặt điện áp tuabin gió ở mức 380 V, chỉ tập trung vào tổn thất lý thuyết trên đường dây mà bỏ qua khả năng tương thích với các thông số MPPT của biến tần. Do đó, họ không thể cung cấp nguồn điện ổn định cho kho lạnh của khách hàng.

Cuối cùng, chúng tôi xin nhấn mạnh rằng thiết bị phát điện đòi hỏi kiến thức và kỹ năng chuyên môn. Chúng tôi sẽ cân bằng giữa hiệu quả và độ an toàn trong quá trình phát điện, đồng thời đưa ra lời tư vấn chân thành nhất tới khách hàng.