1 現(xiàn)階段的實際應用
1.1 現(xiàn)階段的技術(shù)方案
所謂的低電壓穿越技術(shù)就是:在風力發(fā)電機并網(wǎng)點電壓跌落的時候,風機能夠保持并網(wǎng),甚至向電網(wǎng)提供一定的無功功率,支持電網(wǎng)恢復,直到電網(wǎng)恢復正常。常見的低電壓穿越技術(shù)方案主要采用主動或被動撬棒電路相關(guān)技術(shù)[3],一般的低電壓穿越電路包括風力發(fā)電機和電網(wǎng)之間的機側(cè)變頻器和網(wǎng)側(cè)變頻器以及用于設(shè)置在風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)的撬棒電路,通過撬棒電路實現(xiàn)低電壓穿越。
1.2現(xiàn)階段存在的問題
對于傳統(tǒng)的低電壓穿越技術(shù)方案[4],撬棒電路中的消耗電阻阻值不可調(diào),而由于電網(wǎng)電壓跌落程度、發(fā)電機組的發(fā)電量是隨機變化的,國產(chǎn)變頻器渠道價格,固定消耗電阻的撬棒電路導致無法有效調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子側(cè)、直流母線上的過電壓、過電流,國產(chǎn)變頻器制造商,且無法向電網(wǎng)提供有效的無功支撐,同時可能造成頻繁的切入和切除撬棒電路,引起發(fā)電機組的暫態(tài)、不穩(wěn)定現(xiàn)象。同時,由于撬棒電路與變頻器并聯(lián)連接在轉(zhuǎn)子繞組上,觸發(fā)撬棒電路時,機組過剩功率大量消耗在撬棒電路中,導致風電機組無法向電網(wǎng)提供有效的無功支撐,不利用電網(wǎng)的恢復。
因此需要把變頻器+電機引入到自動控制戰(zhàn)略的pid控制中,使用變頻器取代在線流生產(chǎn)的控制調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)節(jié)能目標的同時還需滿足生產(chǎn)的控制要求。因此變頻器需要引入4-20毫安控制信號,實現(xiàn)4-20ma 信號與變頻器0-50hz對應關(guān)系,即控制信號在4毫安時變頻器輸出的頻率為0赫茲,20毫安時變頻器輸出的頻率對應50赫茲,保守的控制戰(zhàn)略都是如此。
但在實際使用中發(fā)現(xiàn)了一個很大的問題。
軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比;根據(jù)流體力學原理:液體流量與轉(zhuǎn)速成正比,根據(jù)電機的調(diào)速原理:頻率與速度成正比。壓力與轉(zhuǎn)速的二次方成正比。
管道中的液體流量返回的信號與變頻器輸出的頻率成線性對應,使用變頻器+電機取代調(diào)節(jié)閥后。但液體的壓力卻與變頻器輸出的頻率平方對應,即變頻器輸出頻率變小剛好滿足液體的流量控制,但液體的壓力變小的幅度比流量---的
那么壓力就會衰減過多,如果流量調(diào)節(jié)降低幅度過大。造成液體壓力不能到達下游生產(chǎn)設(shè)備,引起加壓泵的真空被破壞,加大流體在泵內(nèi)葉片間的磨損,損壞加壓泵同時也造成電機運轉(zhuǎn)不出力即干磨,造成很大的能源浪費。
要想自來水能夠到達頂樓至少需要1公斤的壓力,比方:一座高十米的樓房。如果使用變頻器控制加壓泵電機的方式來控制在頂樓自來水的流量,如果頂樓不用水或者用水很少,那么其變頻器接受的控制信號就會接近于4毫安,造成變頻器的輸出接近于0赫茲,造成電機轉(zhuǎn)速緩慢,使加壓泵出囗的自來水壓力很小。
為了能夠清晰直觀地說明問題,我們通過以下具體實例來分析:
一臺水泵5kw做pid 控制,控制水泵出口壓力穩(wěn)定。
一,設(shè)計思路:選用一臺 15kw 具有 pid 功能的變頻器,可以不考慮輸入電抗器,電機速度由設(shè)定頻率與泵出口壓力作比較進行 pid 調(diào)節(jié),設(shè)計應考慮能手 /自動轉(zhuǎn)換。
由于變頻器的各項參數(shù)繁多,我們應該挑選出幾個基本的參數(shù),并且應該學習掌握這些參數(shù),因為多數(shù)的參數(shù)在我們實際應用中一般都應用不到,可以用其默認值,國產(chǎn)變頻器維修,---還應學會調(diào)整特性參數(shù)以---的讓變頻器工作在狀態(tài)。
為了能夠清晰直觀地說明問題,我們通過以下具體實例來分析:
一臺水泵5kw做pid 控制,西安國產(chǎn)變頻器,控制水泵出口壓力穩(wěn)定。
一,設(shè)計思路:選用一臺 15kw 具有 pid 功能的變頻器,可以不考慮輸入電抗器,電機速度由設(shè)定頻率與泵出口壓力作比較進行 pid 調(diào)節(jié),設(shè)計應考慮能手 /自動轉(zhuǎn)換。