풍력 터빈 발전기 테스트: 가변 풍하중, LVRT & 그리드 코드 준수

풍력 터빈 발전기 테스트가 모터 테스트 플레이북에 맞지 않는 이유

풍력발전기 발전기는, 기계적으로, 모터 테스트 벤치의 가장 반전된 사용 사례: 테스트 대상 장치를 구동하고 출력을 측정하는 대신, 벤치는 매우 다양한 변수를 통해 발전기를 구동해야 합니다., 외부에서 부과되는 토크 및 속도 프로필 - 돌풍, 그리드 측 전압 과도, 저전압 순간이동 이벤트 - 발전기와 전력 변환기가 올바르게 반응하는지 검증합니다.. 이는 모터 자체 출력을 특성화하는 것과 근본적으로 다른 테스트 자세입니다..

풍력 터빈 발전기 테스트의 차이점

• 매우 가변적인 입력 토크, 명령되지 않은 토크: 실제 풍하중은 확률론적입니다 — 돌풍, 바람 전단, 타워 그림자 효과 - 테스트 벤치는 이 가변성을 재현해야 합니다. (기록되거나 합성된 풍토크 프로파일을 통해) 부드럽게 바르기보다는, 명령된 토크 램프
• 그리드 측 결함 극복: 대부분의 시장에서 그리드 코드는 풍력 터빈이 연결을 유지하고 전압 강하 중에 그리드를 지원하도록 요구합니다. (저전압 라이드 스루 / LVRT) 연결을 끊는 대신 — 이를 테스트하려면 발전기가 기계적 부하를 받는 동안 제어된 전압 강하를 주입하기 위해 벤치와 그리드 에뮬레이터가 필요합니다.
• 전체 변환기 또는 DFIG 토폴로지 차이점: 이중 공급 유도 발전기 (DFIG) 전체 변환기 영구 자석 발전기는 테스트 요구 사항이 다릅니다. DFIG 시스템은 전체 슬립 범위에 걸쳐 로터 측 변환기 테스트가 필요합니다., 풀 컨버터 시스템은 모든 전기적 특성을 전력 컨버터 단계에 두는 반면
• 피치 및 요 시스템 테스트: 주 발전기 너머, 피치 모터 (블레이드 각도 제어) 그리고 요 모터 (나셀 방향) 자신만의 듀티 사이클이 있습니다 — 자주, 적당한 토크, 높은 사이클 카운트 작동 - 주 발전기의 연속 사용 프로필과 구별됨

풍력발전기 핵심시험항목

1. 가변 풍토크 프로파일 테스트

벤치는 기록되거나 합성된 풍토크 시계열을 통해 발전기를 구동합니다. (난기류를 포함, 돌풍, 그리고 전단) 부드러운 경사로보다는, 실제 가변성 하에서 발전기 및 변환기 제어 루프가 전력 출력을 올바르게 추적하는지 확인.

주요 지표: 가변 입력에서 전력 추적 정확도, 토크 과도에 대한 응답 시간.

2. 저전압 라이드 스루 (LVRT) 규정 준수

발전기에 기계적 부하가 걸린 경우, 벤치의 그리드 에뮬레이터는 해당 그리드 코드의 LVRT 프로파일과 일치하는 전압 강하를 주입합니다., 발전기/변환기가 계속 연결되어 있는지 확인, 결함 전류를 적절하게 제한, 그리고 지정된 시간 내에 전력 출력을 복구합니다..

주요 지표: 그리드 코드 전압-시간 프로필에 대한 라이드 스루 성공, 고장시 무효전류 주입, 오류 후 복구 시간.

3. 무효 전력 및 역률 제어

그리드 코드는 일반적으로 풍력 발전기가 지정된 범위에 대한 무효 전력/전압 제어를 지원하도록 요구합니다. 벤치에서는 변환기가 발전기의 작동 범위 전체에 걸쳐 명령된 무효 전력을 정확하게 제공하는지 확인합니다., 정격 실제 전력뿐만 아니라.

주요 지표: 무효 전력 정확도 대. 명령, 다양한 실제 전력 레벨에서 달성 가능한 역률 범위.

4. 풍속 빈 전반에 걸친 효율성 및 손실 매핑

터빈은 정격 풍속 이하에서 대부분의 작동 수명을 소비하기 때문에, 효율성은 전체 작동 지점 범위에 걸쳐 특성화되어야 합니다. (정격에 대한 부분 부하), 정격 설계 지점뿐만 아니라 이는 최대 효율성보다 연간 에너지 생산량 추정치를 더 많이 유도합니다..

주요 지표: 각 풍속 작동 빈의 효율성, 대표적인 바람 분포에 대한 가중 평균 효율.

5. 피치 및 요 모터 듀티 사이클 테스트

피치 및 요 모터는 자체의 높은 사이클 수에 대해 별도로 테스트됩니다., 중간 토크 듀티 프로파일 - 위치를 정확하게 유지하고 터빈의 서비스 수명 동안 예상되는 사이클 수를 유지하는지 확인, 주 발전기의 연속 사용 테스트와는 매우 다른 검증.

주요 지표: 부하 상태에서의 위치 정확도, 정격 듀티에서 고장 주기.

테스트 벤치 선택에 있어 이것이 의미하는 바

풍력 터빈 발전기 테스트 프로그램에는 매우 가변적인 토크 프로필을 구동할 수 있는 벤치가 필요합니다. (명령된 경사로뿐만 아니라), LVRT 및 무효 전력 테스트를 위한 그리드 에뮬레이터, 고유한 고주기 듀티 프로필을 갖춘 피치/요 액추에이터에 대한 별도의 테스트 기능 - 자동차 또는 산업용 모터 테스트와는 다른 구성 강조, 동일한 기본 4사분면 동력계 및 전력 전자 테스트 원리를 기반으로 구축되었지만.

귀하의 팀이 풍력 터빈 발전기 또는 해당 피치/요 시스템을 검증하는 경우, 우리 엔지니어링 팀에 문의하세요 발전기 토폴로지 및 그리드 코드 요구 사항에 대한 테스트 벤치 구성 정보.