Perspektywy inteligentnego dołączania nieznanych źródeł energii - str. 2 - ENERGIA - ŹRÓDŁA ENERGII - SMART GRID - PRZYŁĄCZANIE ŹRÓDEŁ ROZPROSZONYCH DO SIECI - ELEKTROENERGETYKA ROZPROSZONA - ENERGETYKA PROSUMENCKA - DOŁĄCZANIE ŹRÓDEŁ - WSPÓŁPRACA ŹRÓDEŁ ENERGII - OFF-GRID - ON-GRID
Mouser Electronics Poland   Przedstawicielstwo Handlowe Paweł Rutkowski   PCBWay  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna ARTYKUŁY Energetyka Perspektywy inteligentnego dołączania nieznanych źródeł energii
drukuj stronę
poleć znajomemu

Perspektywy inteligentnego dołączania nieznanych źródeł energii

Turbina wiatrowa z prądnicą synchroniczną jako przykład współczesnego źródła energii elektrycznej 

Prądnicą synchroniczną nazywa się maszynę prądu przemiennego, w której strumień magnesów wiruje synchronicznie ze strumieniem twornika, a więc której prędkość obrotowa jest ściśle zależna od liczby par biegunów i częstotliwości. Przy znamionowej prędkości obrotowej i znamionowym obciążeniu na zaciskach prądnicy uzyskiwane jest napięcie znamionowe, natomiast przy dalszym wzroście prędkości obrotowej napięcie na jej zaciskach nadal rośnie, gdyż sama prądnica nie jest wyposażona w żaden ogranicznik prędkości obrotowej czy napięcia [4, 6].

Schemat zastępczy dla układu turbiny wiatrowej napędzającej prądnicę synchroniczną przedstawiono na rysunku 3.

Schemat zastępczy prądnicy napędzanej przez turbinę

Rys. 3. Schemat zastępczy prądnicy napędzanej przez turbinę

 

Ponieważ SEM = c· i· ω , wówczas transmitancja dla układu przyjmuje postać:

                                                 U(s)                    R0 · c· ω
                                              ———— = ——
—————
                                               Uw(s)       (sL + R + R0) (sLw + Rw)

Schemat elektrowni wiatrowej przedstawiono na rysunku 4.

Schemat elektrowni wiatrowej [7]

Rys. 4. Schemat elektrowni wiatrowej [7]

Najważniejszym elementem jest inwerter. Nie tylko przetwarza prąd stały na prąd przemienny, ale i reguluje napięcie i częstotliwość. Taka synchronizacja jest konieczna dla bezproblemowego działania urządzenia, ale przede wszystkim wymagana przez zakład energetyczny dla bezpieczeństwa funkcjonowania sieci elektroenergetycznej [7].

Nowe rozwiązanie w zakresie używania prądnic w elektrowniach wiatrowych powstało w BOBRMEKomel. Opracowano tam prototyp nowoczesnego, wolnoobrotowego generatora synchronicznego z magnesami trwałymi, przeznaczonego do zastosowania w małych i bardzo małych elektrowniach. Generator ten jest przyłączany do sieci energetycznej za pośrednictwem dedykowanego przemiennika częstotliwości. Zastosowanie nowoczesnego rozwiązania zespołu prądotwórczego (generator synchroniczny + przemiennik częstotliwości) skutkuje znaczącym podniesieniem sprawności wytwarzania energii elektrycznej w tychże elektrowniach.

Poprawa sprawności jest uzyskiwana poprzez [5]:

  • wprowadzenie możliwości płynnej regulacji prędkości obrotowej turbiny w szerokim zakresie, stosownie do zmian warunków w miejscu zainstalowania turbiny;
  • zastąpienie generatora asynchronicznego klatkowego wysokosprawnym generatorem synchronicznym z magnesami trwałymi;
  • wyeliminowanie przekładni mechanicznej między turbiną a generatorem (generator i turbina montowane są na wspólnym wale);
  • oddawanie mocy do sieci przy wysokim współczynniku mocy.

Dołączanie znanego źródła energii 

Rozróżnia się dwa rodzaje systemów dołączania źródeł energii do istniejącej instalacji elektrycznej [8]:

a) systemy autonomiczne, niedołączone do sieci (ang. off-grid)

  • oddalone od sieci (ang. away from the grid lub stand-alone),
  • z możliwym dostępem do sieci (ang. within reach of the grid);

b) systemy dołączane do sieci (ang. on-grid)

  • rozproszone (moc rzędu kilku kilowatów),
  • scentralizowane (moc rzędu megawatów) – (ang. power plants).

Wemach autonomicznych (rys. 5) sposób podłączenia źródła zależy od jego charakterystyki wyjściowej. Źródła stałoprądowe, takie jak panele PV czy ogniwa paliwowe, dołączane są poprzez falownik DC/AC do sieci. W przypadku źródeł zmiennoprądowych (turbina wiatrowa, turbina wodna, generator spalinowy) należy pamiętać o regulatorze napięcia (transformatorze), aby zapewnić odpowiednie parametry napięcia, takie jak panują w sieci. Opcjonalnie można dołączyć także akumulatory z regulatorem ładowania, aby móc nadwyżkę wygenerowanej energii zmagazynować i wykorzystać w przypadku jej niewystarczającej ilości z bieżącej produkcji [8].

Rys. 5. Schemat systemu off-grid [8]

Rys. 5. Schemat systemu off-grid [8]

W przypadku systemu podłączonego do sieci elektroenergetycznej należy jeszcze dołączyć licznik energii (rys. 6). Akumulatorem energii jest w tym wypadku system elektroenergetyczny, jednak można także dołączyć własne magazyny energii. Zaletą systemu on-grid jest stabilizacja pracy źródła i opłacalny odbiór produkowanej energii, natomiast wadą – uzależnienie pracy źródła od stanu sieci oraz konieczność spełnienia przez infrastrukturę elektrowni wielu wymagań związanych z ich współpracą [8, 9].

 Schemat systemu on-grid

Rys. 6. Schemat systemu on-grid [8]

REKLAMA

Otrzymuj wiadomości z rynku elektrotechniki i informacje o nowościach produktowych bezpośrednio na swój adres e-mail.

Zapisz się
Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
Komentarze (0)
Dodaj komentarz:  
Twój pseudonim: Zaloguj
Twój komentarz:
dodaj komentarz
Stowarzyszenie Elektryków Polskich
Stowarzyszenie Elektryków Polskich
ul. Świętokrzyska 14, Warszawa
tel.  +48 22 5564-302
fax.  +48 22 5564-301
$nbsp;
REKLAMA
Nasze serwisy:
elektrykapradnietyka.com
przegladelektryczny.pl
rynekelektroniki.pl
automatykairobotyka.pl
budowainfo.pl