O que são turbinas eólicas formadoras de rede?

Turbinas eólicas formadoras de rede, também conhecido como fonte de tensão turbinas eólicas na indústria de energia eólica, são um novo tipo de turbina eólica que opera com características de fonte de tensão e pode fornecer suporte ativo à rede elétrica.

1. Os recursos

1.1 A principal característica da formação de grade turbinas eólicas reside na simulação da equação de movimento do rotor de geradores síncronos, apresentando externamente características de controle de fonte de tensão e rede de autossincronização, e ser capaz de controlar a tensão de saída (amplitude e fase), apoiar ativamente a estabilidade da frequência e tensão da rede, e fornecer inércia e suporte de amortecimento ao sistema, permitindo operação em ilha.

1.2 Eles são adequados para ambientes de rede fraca com uma alta proporção de acesso a novas energias. Turbinas eólicas formadoras de rede podem transformar turbinas eólicas de “seguindo passivamente a grade” para “construindo ativamente a rede”, fornecendo suporte técnico fundamental para a operação estável de novos sistemas de energia.

2.Características técnicas e funções de turbinas eólicas formadoras de rede

2.1 As turbinas eólicas formadoras de rede dependem principalmente da tecnologia de formação de rede para alcançar a conexão à rede. A tecnologia de formação de rede é uma estratégia de controle que fornece suporte estável ao sistema de energia, estabelecendo de forma autônoma referências de tensão e frequência..

Para formação de grade turbinas eólicas, em termos simples, o conversor conectado à rede imita o modo de operação dos geradores síncronos, e através de algoritmos de controle, simula a inércia, amortecimento, e características da fonte de tensão de geradores síncronos.

2.2 A turbina eólica pode ser considerada como uma unidade controlada localmente. “fonte de tensão/fonte de alimentação principal”.

Durante a conexão à rede, não depende de um loop de fase bloqueada para rastrear a fase da rede, mas em vez disso usa estratégias de algoritmo de controle (como controle de máquina síncrona virtual, etc.) para completar a conexão à rede através de um circuito de sincronização de energia que simula o transiente elétrico de geradores síncronos.

2.3 No campo tradicional de geração de energia, geradores síncronos têm enorme inércia rotacional e forte capacidade de sobrecarga de corrente, que pode efetivamente lidar com distúrbios de frequência (potência ativa) e tensão (potência reativa) no sistema de energia.

A tecnologia tradicional de controle de gerador síncrono já está muito madura. A tecnologia de formação de rede para energia eólica consiste em aplicar algumas teorias de geradores síncronos a unidades de turbina eólica e “pacote” colocá-los no modo de operação de geradores síncronos.

3. Funções de turbinas eólicas formadoras de rede

3.1 O conversor de formação de grade turbinas eólicas tem as características de forte suporte de capacidade de sobrecorrente transitória, forte inércia e capacidade de amortecimento, suporte de alta corrente reativa (até mais de 3 vezes a corrente nominal), e velocidade de resposta dinâmica rápida (até 20 ms). Os indicadores de suporte dinâmico são superiores aos das turbinas eólicas que seguem a rede.

3.2 Após a formação da grade turbinas eólicas estão conectados à rede, eles podem efetivamente resolver os problemas de desconexão por sobretensão transitória, inércia reduzida do sistema, e oscilação de ampla frequência causada pela alta proporção de novas conexões à rede de energia, melhorar a estabilidade das próprias unidades, e melhorar o ambiente operacional de novas unidades de geração de energia em larga escala que acompanham a rede em parques eólicos adjacentes, melhorando assim globalmente a capacidade de transmissão de novas energias eólicas.

4. Importância do desenvolvimento de turbinas eólicas formadoras de rede

4.1 Com o desenvolvimento da indústria de geração de energia e orientação política, até o final de dezembro 2024, a capacidade instalada acumulada de geração de energia na China foi de aproximadamente 3.35 bilhões de quilowatts.

Entre eles, a capacidade instalada de nova geração de energia, como energia eólica, alcançado 1.45 bilhões de quilowatts, contabilidade para 42.8% da capacidade instalada nacional de geração de energia, ultrapassando pela primeira vez a capacidade instalada de energia térmica. O sistema de energia apresenta “duplo alto” características de uma alta proporção de energia renovável e uma alta proporção de equipamentos eletrônicos de potência.

4.2 Como uma parte importante da nova geração de energia, com o aumento contínuo na taxa de penetração de nova energia no sistema, áreas concentradas de nova geração de energia são propensas a problemas como redução da taxa de curto-circuito, oscilação de ampla frequência, capacidade insuficiente de regulação de frequência, inércia reduzida do sistema, e desconexão por sobretensão transitória.

4.3 Em contraste, a tecnologia de controle de formação de rede pode assumir a responsabilidade de construir a tensão e a frequência do sistema, transformando de “adaptação passiva” para “suporte ativo e operação autônoma”, e, em geral, garantir uma ligação amiga da rede e segurança da rede.

Fornecedor

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