Жел энергиясын трлендіру тсілдері
Жел энергиясын трлендіруді ішінде е тартымдысы жне крделісі трлі типтегі генераторлармен электр энергиясына айналдыру болып табылады.
Жел энергиясын электр энергиясына трлендірумен байланысты слбаларды шартты екі баыта блуге болады. Бірінші баыты энергожйеден ошау, автономды жмысы кезінде жел ондырысы шыаратын электр энергиясын пайдалану болып табылады. Екінші баыты: энергожйемен параллель жмысы кезінде жел ондырысы шыаратын электр энергииясын пайдалану слбасы [1,4,24].
азіргі кезде электр энергиясын пайдалануды автономды нсасында негізгі ш слбаны олданады.
Бірінші слба траты ток генераторынан жне акуммуляторлы батареяны зарядты рылысынан трады. Бл нсада ттынушылар ретінде тек ана траты ток озалтыштары, ыздырыштар, жарытандыру рылылары жне электролизді ондырылар крінеді. Генераторды шыысындаы кернеу траты емес.
Екінші слбада ауыспалы токты генераторы немесе ыздыруа арналан траты ток генераторы болады, яни тек жылу алу шін жне оны аккумуляциялауа арналан.
шінші слбада ауыспалы ток генераторы, тзеткіш, буферлі жинатаыш жне траты токты траты жиілікті ауыспалы тогына трлендіргіш болады.
Жоарыда аталан нсаларды брінде жел ондырысыны роторы ауыспалы жиілікпен айналады. Бл слбалар ротор айналуыны траты жылдамдыын олдауды ажет етпейді де. Осы ш слбаны олдануды, жел энергиясыны жоары потенциалы бар жне дстрлі отын ресурстарына деген ажеттілікті сезінетін аудандардаы болашаы зор.
Екіншісі- жел ондырысыны энергожйемен параллель жмыс слбасы болып табылады. Энергожйе ретінде негізгі траты электр желісі, жедел рекетті дизелді электр станциясы немесе зге де электр ндіретін ондыры болуы ммкін. Параллелді энергия ондырысын олдану жмысты автономды режиміне араанда желэнерго ондырысыны аккумуляциялайтын рылысыны нын арзандатады.
Екінші баытты шартты трде да ш слбаа блуге болады. Слбаларды брінде электр энергиясыны ттынушысы энергожйе желісіне осылан. Бірінші слбада энергожйеге осылан синхронды генератор ана болады. Слбаны бл нсасында жел ондырысыны роторы ондырысы генераторыны синхронды жмысы шін, траты брышты жылдамдыпен айналуы тиіс. Ол е арапайым слба болып табылады. детте энергожйені уаттылыы желэнерго ондырысыны уаттылыынан лдеайда кп, электр машинасы жел ондырысыны роторы дамытатын момент згерісіні айтарлытай ке диапазонындаы синхронизмінде жатады.
Синхронды генераторды олдануды кемістігі озалтыш режиміне ауысып, энергияны энергожйеден ттынуы болып табылады, ал йытыан желде синхронизмнен шыу ммкіндігі пайда болады, ал генераторды рі арай синхрондау мен оны энергожйеге осу крделі деріс болып табылады.
Екінші слбада да тек ана бір генератор болады, біра энергожйеге тек асинхронды осылан. Желондырысы роторыны айналым жиілігі траты болмауы да ммкін, біра, айналымны синхронды жиілігінен кп айырмасы болмауы керек.
шінші слба трасыз жылдамдыпен айналатын генераторлы жйеден трады, біра токты жиілігі траты. Бл слба жел ондырысыны роторына жел жылдамдыыны азаюына сйкес ауыспалы жиілікпен айналуына ммкіндік беру жне осы жадайларда траты жиіліктегі ауыспалы токты алуды амтамасыз ететіндей реттелетін жне сол кезде электр энергиясы энергожйеге берілуімен крінеді.
Жетек білігі айналымыны ауыспалы жиілігіндегі траты жиілікті ауыспалы кернеуін алу дістері екі топа келіп тіреледі.
Бірінші топ – дифференциалды, синхронды генераторлары бар ауыспалы беріліс атынасы (вариаторлар) уаттылыты гидравликалы беретін рылылары бар. Сондай-а генератор роторыны айналым жиілігіні жне генератор жмыс істейтін энергожйені кернеу жиілігіні айырмасына те электрлік айналым жиілігіні згерісін сыру жиілігі бар кернеуді озу орамасын оректендіру арылы орнын толтыратын рылылары бар редукторларды кмегімен генератор роторыны кмегімен айналымны траты жиілігін алуын амтамасыз ететін механикалы рылыларды кмегімен жзеге асырылады.
Дифференциалды емес дістер жиілік згерісіні статикалы рылылары арылы “ауыспалы жиілікті ауыспалы кернеуі – траты кернеу – траты жиілікті ауыспалы кернеуі ”трлендіру слбасы бойынша жзеге асырылуы ммкін.
Екі баытта да автоматтандырылан слбалар жасалан.
13.10-сурет. Жел ондырысыны автоматтандырылан жйесі
Біздер сынан, бірінші баытты шінші автоматтандырылан слбасы, редуктор арылы жел ондырысыны роторымен айналыма келетін траты магниттері бар ауыспалы ток генераторынан трады. Кернеу мен жиілік ауыспалы, сондытан тзеткішті олданып, ауыспалы жиілікті ауыспалы кернеуі тратандырылмаан кернеуді траты тоына трленеді.
13.10-суретте жел ондырысыны автоматтандырылан слбасы крсетілген, ол ауыспалы ток генераторын айналыма келтіреді.
ндірілетін электр энергиясы екі контура тарматалады. Бірінші контур: тзеткіш 2 жне тратандырыш 3 арылы трлендіргішке тседі (инвертор).
Инвертор траты кернеуді 14 В ауыспалы кернеуге 220 В трлендіреді жне жиіліктегі 50 Гц ттынушыны оректендіреді 220 В. Слбада сынылан инвертор айтарлытай жетілдірілген, сенімді жне шаын [8,2]. Бндай рылыларды уаттылыы кВт бірнеше бірлігіне жетеді.
Екінші контур – электр энергиясыны буферлік жинатаыш желісі. Ол аккумуляторды зарядтау 5 рылысынан жне 4 сумматордан трады, желді арындылыы жеткілікті боланда ндірілетін электр энергиясыны уаттылыы инвертор арнасы ттынатыннан арты. Сонда тратандырыш алдындаы кернеу, тратандырышты соындаыа араанда жоары. Кернеулерді бл айырмасы зарядтау рылысын іске осады. Зарядты токты шамасы кернеулер айырмасыны тогына пропорционалды. Желді арындылыыны азаюы тратандырыш алдындаы кернеуді азаюына кеп соады.
Сумматорды шыысынан бекітілген мнге дейінгі сигналды азаюы аккумуляторды зарядты тогыны тотауына кеп соады. Мндай жадайда жел ондырысыны энергиясы инвертор арылы ттынушыны ректендіруге ана жмсалады. Жел токтаанда немесе уаты жеткіліксіз боланда, тратандырышты шыысындаы кернеу аккумулятор кернеуінен тмен болады. Инвертор бл кйінде аккумулятордан ректене бастайды .