1 現(xiàn)階段的實(shí)際應(yīng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落的時(shí)候,,風(fēng)機(jī)能夠保持并網(wǎng),,甚至向電網(wǎng)提供一定的無(wú)功功率,支持電網(wǎng)恢復(fù),,直到電網(wǎng)恢復(fù)正常。常見的低電壓穿越技術(shù)方案主要采用主動(dòng)或被動(dòng)撬棒電路相關(guān)技術(shù)[3],一般的低電壓穿越電路包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間的機(jī)側(cè)變頻器和網(wǎng)側(cè)變頻器以及用于設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的撬棒電路,,通過撬棒電路實(shí)現(xiàn)低電壓穿越,。
1.2現(xiàn)階段存在的問題
對(duì)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(jī)組的發(fā)電量是隨機(jī)變化的,國(guó)產(chǎn)變頻器渠道價(jià)格,,固定消耗電阻的撬棒電路導(dǎo)致無(wú)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(guó)產(chǎn)變頻器制造商,,且無(wú)法向電網(wǎng)提供有效的無(wú)功支撐,同時(shí)可能造成頻繁的切入和切除撬棒電路,,引起發(fā)電機(jī)組的暫態(tài),、不穩(wěn)定現(xiàn)象。同時(shí),,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(shí),機(jī)組過剩功率大量消耗在撬棒電路中,,導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組無(wú)法向電網(wǎng)提供有效的無(wú)功支撐,,不利用電網(wǎng)的恢復(fù)。
因此需要把變頻器+電機(jī)引入到自動(dòng)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(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的同時(shí)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(hào),實(shí)現(xiàn)4-20ma 信號(hào)與變頻器0-50hz對(duì)應(yīng)關(guān)系,,即控制信號(hào)在4毫安時(shí)變頻器輸出的頻率為0赫茲,,20毫安時(shí)變頻器輸出的頻率對(duì)應(yīng)50赫茲,保守的控制戰(zhàn)略都是如此,。
但在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)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(xué)原理:液體流量與轉(zhuǎn)速成正比,根據(jù)電機(jī)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(hào)與變頻器輸出的頻率成線性對(duì)應(yīng),使用變頻器+電機(jī)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(duì)應(yīng),,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(huì)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(dá)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(shí)也造成電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不出力即干磨,,造成很大的能源浪費(fèi)。
要想自來(lái)水能夠到達(dá)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(jī)的方式來(lái)控制在頂樓自來(lái)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(hào)就會(huì)接近于4毫安,,造成變頻器的輸出接近于0赫茲,造成電機(jī)轉(zhuǎn)速緩慢,,使加壓泵出囗的自來(lái)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(shí)例來(lái)分析:
一臺(tái)水泵5kw做pid 控制,,控制水泵出口壓力穩(wěn)定,。
一,設(shè)計(jì)思路:選用一臺(tái) 15kw 具有 pid 功能的變頻器,,可以不考慮輸入電抗器,,電機(jī)速度由設(shè)定頻率與泵出口壓力作比較進(jìn)行 pid 調(diào)節(jié),設(shè)計(jì)應(yīng)考慮能手 /自動(dòng)轉(zhuǎn)換,。
由于變頻器的各項(xiàng)參數(shù)繁多,,我們應(yīng)該挑選出幾個(gè)基本的參數(shù),并且應(yīng)該學(xué)習(xí)掌握這些參數(shù),,因?yàn)槎鄶?shù)的參數(shù)在我們實(shí)際應(yīng)用中一般都應(yīng)用不到,,可以用其默認(rèn)值,國(guó)產(chǎn)變頻器維修,,---還應(yīng)學(xué)會(huì)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(shí)例來(lái)分析:
一臺(tái)水泵5kw做pid 控制,,西安國(guó)產(chǎn)變頻器,,控制水泵出口壓力穩(wěn)定。
一,,設(shè)計(jì)思路:選用一臺(tái) 15kw 具有 pid 功能的變頻器,,可以不考慮輸入電抗器,電機(jī)速度由設(shè)定頻率與泵出口壓力作比較進(jìn)行 pid 調(diào)節(jié),,設(shè)計(jì)應(yīng)考慮能手 /自動(dòng)轉(zhuǎn)換,。
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