การทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลม: โหลดลมแปรผัน, ลฟอาร์ที & การปฏิบัติตามรหัสกริด

เหตุใดการทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมจึงไม่เหมาะกับ Playbook การทดสอบมอเตอร์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมคือ, ในทางกล, กรณีการใช้งานแบบกลับด้านที่สุดของม้านั่งทดสอบมอเตอร์: แทนที่จะขับเคลื่อนอุปกรณ์ภายใต้การทดสอบและวัดเอาต์พุต, ม้านั่งจะต้องขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผ่านตัวแปรสูง, โปรไฟล์แรงบิดและความเร็วที่กำหนดจากภายนอก - ลมกระโชก, แรงดันไฟกระชากด้านกริด, และเหตุการณ์การขับขี่ผ่านแรงดันไฟฟ้าต่ำ - และตรวจสอบความถูกต้องของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและตัวแปลงพลังงานที่ตอบสนองอย่างถูกต้อง. นี่เป็นท่าทางการทดสอบโดยพื้นฐานที่แตกต่างไปจากการกำหนดลักษณะเฉพาะเอาท์พุตของมอเตอร์เอง.

อะไรทำให้การทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมแตกต่างออกไป

• แรงบิดอินพุตแปรผันสูง, ไม่ได้รับคำสั่งแรงบิด: การโหลดลมจริงนั้นเป็นแบบสุ่ม - ลมกระโชกแรง, แรงเฉือนลม, เอฟเฟกต์เงาของหอคอย — และม้านั่งทดสอบจำเป็นต้องสร้างความแปรปรวนนี้ขึ้นมาใหม่ (ผ่านโปรไฟล์แรงบิดลมที่บันทึกไว้หรือสังเคราะห์) แทนที่จะทาให้เรียบเนียน, ทางลาดแรงบิดที่ได้รับคำสั่ง
• การขี่ผ่านข้อบกพร่องฝั่งกริด: รหัสกริดในตลาดส่วนใหญ่จำเป็นต้องใช้กังหันลมในการเชื่อมต่อและรองรับกริดในช่วงแรงดันไฟฟ้าตก (แรงดันไฟฟ้าต่ำแบบขี่ผ่าน / ลฟอาร์ที) แทนที่จะตัดการเชื่อมต่อ - การทดสอบนี้ต้องใช้บัลลังก์และโปรแกรมจำลองกริดเพื่อฉีดแรงดันไฟฟ้าตกที่ควบคุมในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ภายใต้ภาระทางกล
• ความแตกต่างโทโพโลยีแบบเต็มหรือ DFIG: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำแบบป้อนซ้ำซ้อน (ดีเอฟไอจี) และเครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรแบบตัวแปลงเต็มมีข้อกำหนดในการทดสอบที่แตกต่างกัน - ระบบ DFIG จำเป็นต้องมีการทดสอบตัวแปลงด้านโรเตอร์ตลอดช่วงสลิปเต็ม, ในขณะที่ระบบคอนเวอร์เตอร์แบบเต็มทำให้คุณลักษณะทางไฟฟ้าทั้งหมดอยู่ในขั้นคอนเวอร์เตอร์กำลัง
• การทดสอบระบบ Pitch และ Yaw: นอกเหนือจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลัก, มอเตอร์สนาม (การควบคุมมุมใบมีด) และมอเตอร์หันเห (การวางแนวของห้องโดยสาร) มีรอบการทำงานเป็นของตัวเอง — บ่อยครั้ง, แรงบิดปานกลาง, การดำเนินการนับรอบสูง — แตกต่างจากโปรไฟล์การทำงานต่อเนื่องของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลัก

รายการทดสอบหลักสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลม

1. การทดสอบโปรไฟล์แรงบิดลมแบบแปรผัน

ม้านั่งขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผ่านอนุกรมเวลาของแรงบิดลมที่บันทึกไว้หรือสังเคราะห์ (รวมไปถึงความปั่นป่วน, ลมกระโชกแรง, และแรงเฉือน) แทนที่จะเป็นทางลาดเรียบ, การตรวจสอบกำลังขับของแทร็กลูปควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและตัวแปลงอย่างถูกต้องภายใต้ความแปรปรวนที่สมจริง.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ความแม่นยำในการติดตามกำลังภายใต้อินพุตตัวแปร, เวลาตอบสนองต่อแรงบิดชั่วคราว.

2. แรงดันไฟฟ้าต่ำแบบขี่ผ่าน (ลฟอาร์ที) การปฏิบัติตาม

โดยมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ภายใต้ภาระทางกล, โปรแกรมจำลองกริดของบัลลังก์จะฉีดแรงดันตกที่ตรงกับโปรไฟล์ LVRT ของโค้ดกริดที่เกี่ยวข้อง, การตรวจสอบว่าเครื่องกำเนิด/ตัวแปลงเชื่อมต่ออยู่, จำกัดกระแสไฟผิดพลาดอย่างเหมาะสม, และกู้คืนกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกภายในเวลาที่กำหนด.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ความสำเร็จในการขับเคลื่อนโดยเทียบกับโปรไฟล์แรงดันไฟฟ้า-เวลาของรหัสกริด, การฉีดกระแสปฏิกิริยาระหว่างเกิดข้อผิดพลาด, เวลาฟื้นตัวหลังเกิดข้อผิดพลาด.

3. กำลังปฏิกิริยาและการควบคุมตัวประกอบกำลัง

โดยทั่วไปรหัสกริดต้องใช้เครื่องกำเนิดลมเพื่อรองรับพลังงานรีแอกทีฟ/การควบคุมแรงดันไฟฟ้าในช่วงที่ระบุ — แท่นตรวจจะตรวจสอบว่าคอนเวอร์เตอร์ส่งพลังงานรีแอกทีฟที่ได้รับคำสั่งอย่างแม่นยำตลอดช่วงการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, ไม่ใช่แค่ที่พิกัดกำลังจริงเท่านั้น.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ความแม่นยำของพลังงานปฏิกิริยาเทียบกับ. สั่งการ, ช่วงตัวประกอบกำลังที่ทำได้ในระดับกำลังจริงต่างๆ.

4. การทำแผนที่ประสิทธิภาพและการสูญเสียข้ามถังความเร็วลม

เนื่องจากกังหันมีอายุการใช้งานส่วนใหญ่ต่ำกว่าความเร็วลมที่กำหนด, ประสิทธิภาพจำเป็นต้องได้รับการกำหนดลักษณะเฉพาะในทุกจุดปฏิบัติการ (โหลดบางส่วนเพื่อจัดอันดับ), ไม่เพียงแต่ที่จุดออกแบบที่ได้รับการจัดอันดับเท่านั้น แต่ยังช่วยผลักดันประมาณการการผลิตพลังงานต่อปีให้มากกว่าประสิทธิภาพสูงสุดเพียงอย่างเดียว.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ประสิทธิภาพในแต่ละถังควบคุมความเร็วลม, ประสิทธิภาพเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักเทียบกับการกระจายลมที่เป็นตัวแทน.

5. การทดสอบวงจรการทำงานของมอเตอร์แบบ Pitch และ Yaw

มอเตอร์แบบพิทช์และแบบหันได้รับการทดสอบแยกกันโดยเทียบกับจำนวนรอบที่สูงของตัวมันเอง, โปรไฟล์หน้าที่ที่มีแรงบิดปานกลาง — ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตำแหน่งนั้นถูกต้องและคงอยู่ตามจำนวนรอบที่คาดหวังตลอดอายุการใช้งานของกังหัน, การตรวจสอบที่แตกต่างกันอย่างมากจากการทดสอบการทำงานต่อเนื่องของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลัก.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ความแม่นยำของตำแหน่งภายใต้ภาระ, รอบไปสู่ความล้มเหลวตามหน้าที่ที่กำหนด.

การเลือกม้านั่งทดสอบหมายความว่าอย่างไร

โปรแกรมทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมจำเป็นต้องมีม้านั่งที่สามารถขับเคลื่อนโปรไฟล์แรงบิดที่แปรผันสูงได้ (ไม่ใช่แค่ทางลาดที่ได้รับคำสั่งเท่านั้น), โปรแกรมจำลองกริดสำหรับ LVRT และการทดสอบกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ, และความสามารถในการทดสอบแยกกันสำหรับแอคทูเอเตอร์ pitch/yaw ด้วยโปรไฟล์หน้าที่รอบสูงที่แตกต่างกัน — เน้นการกำหนดค่าที่แตกต่างจากการทดสอบมอเตอร์ในยานยนต์หรืออุตสาหกรรม, แม้ว่าจะสร้างบนไดนาโมมิเตอร์สี่ควอแดรนท์พื้นฐานเดียวกันและหลักการทดสอบอิเล็กทรอนิกส์กำลังก็ตาม.

หากทีมของคุณกำลังตรวจสอบความถูกต้องของกังหันลมหรือระบบ pitch/yaw, พูดคุยกับทีมวิศวกรของเรา เกี่ยวกับการกำหนดค่าม้านั่งทดสอบสำหรับโทโพโลยีตัวสร้างและข้อกำหนดโค้ดกริด.