1598005515-d093afe08eb90b4a146980eea5b04540 (811223), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Для защиты генератора от сверхтоков, обусловленных короткими замыканиями, применены максимально токовые реле РГ с независимой характеристикой и реле времени 2РВ. Реле защиты действует через общее выходное промежуточное реле защиты бРП, которое обеспечивает выполнение следующих операций: 'отключение генератора от сети (контакты бРП-б в цепи отключения выключателя), отключение автомата гашения поля генератора (контакты бРП-1), отключение питания обмотки возбуждения электромагнитной муфты (контакты бРП-2 в цепи 2МП). После отключения выключателя и останови ветродвигателя разрываются блок-контакты выключателя ВМЗ и контакты конечного выключателя механизма останова ветродвигателя 2КВ-1, обесточивая выходное реле зашиты бРП.
Сигнальное реле ЗРУ, включенное последовательно с реле бРП, действует одновременно с ним. Размыкающиеся контакты этого реле ЗРУ-1, включенные в цепь обмотки 1РП, не дают возможности включить схему пуска станции, пока вручную не будут возвращены на место повернувшиеся флажок и контактная система этого реле. Регулятор напряжения, используемый на ветроэлектрической станции, должен иметь устройство токовой стабилизации, предотвращающее при регулировании возбуждения перегрузку генераторов реактивными токами. Одновременно регулятор напряжения должен обеспечить максимальное (потолочное) возбуждение при кратковременных аварийных режимах, сопровождающихся снижением напряжения. Если автоматический регулятор напряжения не может обеспечить потолочное возбуждение, то в схему автоматики ветроэлектрической станции должно быть введено релейное устройство форсировки возбуждения по типу, описанному вы~ше при изложении электрической схемы ветроэлектрической станции с резервным неветровым двигателем равной мощности.
Описанная выше схема автоматики в части пуска ветродвигателя и набора агрегатом мощности предполагала наличие в качестве регулятора момента ветродвигателя электромагнитную муфту скольжения. В случае 238 применения на ветроэлектростанциях ветродвигателей с другими типами регуляторов числа оборотов и момента вращения или в целом имеющих другие конструктивные схемы., естественно, отдельные узлы схемы автоматики изменятся в зависимости от характера технологических операций, связанных с пуском ветродвигателя и набором агрегатом мощности, а также в связи с появлением необходимости контроля различных неэлектрических величин в отдельных узлах ветроагрегата. Глава пятая ТЕХНИКО-ЭНЕРГ1ЕТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЪ| ПРИ РАБОТЕ ВЭС СОВМЕСТНО С ТЕПЛОВЪ|МИ И ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯМИ 5"1. БАЗИСНАЯ И ПУЛЪСИРУЮШАЯ МОШНОСТЪ ВЭС Длительные наблюдения над работой опытной ветроэлектрической станции 0-1() Запорожского филиала Всесоюзного института электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) установили, что мощность ветроэлектрической станции, вообще говоря, имеет базис.
Наглядной иллюстрацией служат диаграммы, приведенные на рис. 5-1. Диаграмма б показывает, что базис в графике мощности имеет место как при большой, так и при малой скорости ветра, близкой к скорости, при которой начинается отдача полезной мощности ветроагрегато(ч.
Но случайный характер энергии ветра проявляется в том,,что на этот базис непрерывно накладываются пульсации мощности, величина которых определяется порывистостью ветра. Таким образом, практически важное значение приобретает оценка порывистости как для единичной станции, так и для группы их.
В последнем случае наблюдается выравнивание мощности из-за наложения сдвинутых по фазе и разных по амплитуде пульсаций ветрового потока отдельных ветростанций, расположенных в различных точках горизонтальной плоскости, вследствие чего порывистость ветра для группы ветроэлектростанций в целом как бы сглаживается.
Несмотря на большое количество метеорологической 239 литературы по механической структуре ветра, до настоящего времени нет общепринятых характеристик порывистости, которые можно было бы положить в основу конкретных ветроэнергетических расчетов.
Длительные наблюдения над ветром, проведенные на ветроэлектростанции Запорожского филиала ВИЭСХ, позволили оценить порывистость ветра (ом. 5 1-1) в данной точке за интервал 10 — 20 мин следующей приближенной формулон: а =о — о =-+-0 4о пред пред ср — ' ср ' Порывистость ветрового потока, отнесенная ко всей ометаемой площади ветроколеса, ниже порывистости точки, в которой установлен анемометр, измеряющий скорость ветра, вследствие несовпадения отдельных порывов как по величине, так и по времени.
По порывистости н точке, где расположен анемометр, можно определить порывистость для всего ветроколеса по формуле: и = — ""'" )7 2+2Ег, где 1 — число элементов, на которые разбита площадь Г, нормальная к направлению ветра, в пределах этих элементов скорость ветра можно считать одинаковой; г, — коэффициент корреляции между скоростями ветра элементов площади 1,. и 1 . Для стабилизаторного трехлопастного ветродвигателя с ветроколесом диаметром 80 м коэффициент, связывающий а„и и„,, был принят равным 0,8 [Л.
16). Распространяя этот результат на ветродвигатели меньших диаметров, изменение средней скорости ветра по всей площади одного ветроколеса (порывистость для единичной ветростанцни) можно представить в виде: и, =0,8 ( -0,4о ) =-~-0,32о ср — ' ср' Для оценки величины пульсации мощности группы ветроэлектростанций последние заменяют' одной ветроэлектростанцией суммарной мощности, работающей при скорости ветра, средней для всех ветроэлектростанцнй.
Такая замена допустима в случаях, если зависимость 1 — 2412 241 мощности встроэлектростзнции от скорости ветра линейна, что достаточно справедливо для быстроходных ветродвигателей в режиме работы при постоянной скорости вращения. Выражение, связывающее величины пульсаций скорости ветра в одной точке и средней скорости ветра для нескольких анемометров, расположенных в горизонтальной плоскости, можно приближенно представить в виде: а, ч я у где т — число анемометров. Это выражение можно рекомендовать также при проведении ветроэнергетических расчетов.
При этом порывистость для группы ветростанций представится формулой: а, + О'З2рар у'й )'т где ч, — порывистость для одной ветроэлектростанции; о,р — средняя скорость ветра; т — число ветростанций в группе. По порывистости ветра для группы ветроэлектростанций можно определить наибольшие и наименьшие мгновенные скорости ветра при данной ее средней величине и по ним — соответствующую величину наибольшей Р„,„, и наименьшей Рма, суммарной мощности гп ветроэлектростанций группы. По найденным значениям Р„„, и Р„„„подсчитывается процент пульсации мощности группы ветроэлектростанций по формуле: 100 -«- - 100 Р— Р ~а+ ~а Рмакс поскольку Рм„а = А, — базисная мощность ветроэлектрических станций при данной средней скорости ветра; Р„,„, — Р„,„= А, — пульсирующая мощность ветроэлектростанций при той же средней скорости ветра.
242 Ъ2 ДОПУСТИМАЯ ДОЛЯ УЧАСТИЯ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИИ ПРИ РАБОТЕ В СИСТЕМЕ Колебания мощности ветроэлектростанций, обусловленные пульсирующим характером энергии ветра, способны привести к колебанию частоты системы Практически это означает, что доля допустимого участия ветроэлектрических станций будет в сильной степени зависеть от быстроты действия регуляторов первичных двигателей неветровых станций, При работе со станциями, первичные двигатели которых снабжены быстродействующими регуляторами, способными весьма быстро реагировать на изменение мощности, вливаемой ветроэлектростанциями, можно допустить 100%-е участие последних в совместной работе, Если же регуляторы у первичных двигателей неветровой станции или отсутствуют вовсе, или являются относительно медленно действующими, но обладающими достаточной чувствительностью для того, чтобы отзываться на пульсации мощности ветроэлектростанций, то доля возможного участия ветроэлектростанций в системе должна быть ограничена.
Такое положение справедливо прежде всего для ряда сельских гидроэлектростанций. В этом случае способность системы прийти к новому равновесию после возмущений, вызванных пульсацией энергии ветроэлектрических станций, будет определяться свойством сзмовыравнивания, определяемого течением моменгных характеристик первичных двигателей и нагрузки.
Угловая скорость нового состояния системы определяется выражением [Л 17): ма,+(л4а) 4- А4а м (ок-2) ар + акаар где (М,), — момент, создаваемый ветродвигателем до начала переходного процесса; ЬМ вЂ” избыточный момент ветродвигателя, возникающий в системе вследствие изыенения скорости ветра. Величина М,, ар В аа,„находят из следующих определений: М вЂ” ма — характеристика моментов первичного двиор Р гателя неветровой станции при определенном открытии Р регулирующего механизма, 243 гвн ;г ,6" 244 1+н— 1 Ге т.нач 4) бб ев — момент нагрузки. нагр После ряда преобразований получается выражение для пульсирующей мощности (момента) встроэлектростанций: -е-й == ' 1+ —" 1+а — — "'" + ' -нач) ~ — 16 где р и р, — открытие направляющего аппарата гидротурбин в общем случае и при холостом ходе; 66 — относительное разгонное число оборотов гидротурбины; Ын„, аа И Ын — НаЧаЛЬНаЯ, УСтаНОВИВШаЯСЯ И НОМИ- нальная скорости вращения гидро- агрегата.
й, — базисная мощность, которую обеспечи вают ветроэлектростанции. Подсчет величины допустимой пульсации с помощью выражения (5-3) производится следующим образом: н Задаются значениями —, —, й, и величиной наСвн 66нач' грузки в сети сн,г в долевых единицах от номинального момента работающих гидротурбин, принимаемого за единицу (с =1). Определяется величина нагрузки он,ч, которая обеспечивается гидротурбиной в начале переходного режима: Мнач с = — =с „— й. нач М на р а' и Расчет по выражению (5-3) требует знания зависи. мостей саб, р=4 (о,) (индекс,т" означает — турбины).
Последние находят на основе разгонных характеристик гидроагрегатов бс = )(р), используя уравнение Для примера зависимости а, р=1(с,) показаны на рис. 5-2. При их построении использовались разгонные характеристики гидротурбин, заимствованные из [Л.18). Теперь, получив возможность подсчитать А, по выражению (5-3), можно определить процент пульсации мощности (момента) ветроэлектрической станции в до- л лях от ее полной мощности (момента) — и долю Оа+ Йа о, о,б о, о,г о ог о» об об по Рис, 5-2. Кривые зависимости и, = 1(с,) гилротурбииы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
