Комплекс ветроэнергетический ВП-3,72

Описание "Комплекс ветроэнергетический ВП-3,72"

╓ Выработка до 48 кВт*ч в сутки
╓ Низкая себестоимость электроэнергии
╓ Функционирование любых бытовых приборов
╓ Возможность параллельной работы нескольких установок на одного потребителя и одной установки на несколько потребителей
╓ Режимы - автономный и сетевой
╓ Низкий уровень шумов
╓ Мобильность установки, простота и легкость монтажа
╓ Электрическая безопасность
╓ Высокая надежность конструкции
╓ Срок эксплуатации свыше 20 лет
В качестве базового источника энергии в системе принята ветроэлектростанция, преобразующая энергию ветрового потока в электрическую энергию. Предусмотрено также использование других источников энергии - централизованных электросетей, ДВС-генератора и солнечных батарей.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ П-3,72
· Скорость ветра начала вращения V(s) = 4,0 м/c

· Скорость ветра начала выработки электричества V(o) = 5,0 м/с

· Номинальная скорость ветра V(n) = 8 м/с

· Номинальные обороты ветроколеса n(n) = 230 об/мин

· Скорость ветра при мощности 1 кВт V(1) = 8,4 м/с

· Скорость ветра при мощности 2 кВт V(2) = 10,6 м/с

· Система защиты от бури - автоматическая, уводом всего колеса из-под ветра опрокидыванием его

· Скорость ветра начала опрокидывания V(r1) = 13,0 м/с

· Скорость ветра окончания опрокидывания V(r2) = 18,0 м/c

· Максимальная мощность при зарядке аккумуляторных батарей P(e) = 2 кВт

· Максимальная мощность при тепловом режиме P(t) = 3,2 кВт

· Диаметр ветроколеса D(к) = 3,72 м

· Ориентация на ветер - хвостом
· Масса ветроагрегата M(w) = 105 кг

· Высота мачты H = 16, 20 и 24 м

· Расстояние между боковыми опорами a = 13,5 м

· Масса ветряка M(g) = 450 кг

· Максимальная скорость ветра V(max) = 40 м/с

· Частота вращения ветроколеса n = 0...450 об/мин

· Вырабатываемый генератором ток - постоянный

· Напряжение генератора для аккумулятора U = 28 В

· Напряжение генератора для теплового балласта U - до 60 В

· Максимальная мощность инвертор-зарядного модуля P(м) = 1,2 кВт

· Внутренняя сеть - одно- и трехфазная, 220/380 ╕ 2 В, f = 50 ╕ 0,1Гц

· Коэффициент гармоник К(г) = 0...4%

· Режимы - автономный и параллельный с внешней сетью (подача электроэнергии в централизованные системы)

· Диапазон температур T = -40...+50°C

конструктивные особенности
В конструкции установки применена наиболее простая и надежная схема : ветроколесо р повышающий редуктор р генератор; ось вращения рабочего органа (ветроколеса) горизонтальна, ориентация на ветер с помощью хвоста, передача электрического тока вниз через токосъёмник. Лопасти ветроколеса изготовлены из легкого и очень прочного материала - стеклопластика, являются частично пустотелыми, в наиболее опасных местах имеют конструкционное и сотовое подкрепление. Выполнены лопасти с переменной круткой по длине и изменяющимися относительными параметрами особого профиля, сглаживающего случайные воздействия ветрового потока. Оптимальные параметры толщины и ширины профиля, угла атаки и угла установки в сочетании с высоким качеством геометрии поверхности и принятой шестилопастной схемой позволили достичь мирового уровня коэффициента использования энергии ветра h = 0,47. Защита ветроагрегата от буревых нагрузок осуществляется поворотом плоскости колеса относительно горизонтальной оси вращения (опрокидывание) и выведения его, таким образом, из-под ветра. Для этого в установке предусмотрен аэродинамический регулятор. Применено электронное на базе микропроцессорной техники управление возбуждением генератора, позволяющее выводить колесо на оптимальные режимы при различных скоростях ветра. Система в целом - ветрогенератор с хвостом и расчаленная в три яруса вышка - надёжно отстроена от резонанса в диапазоне рабочих частот вращения. Управление потоками нагрузок и контроль качества электричества в сети осуществляет блок управления станцией (БУС). Преобразование постоянного напряжения в переменное происходит в трех инвертор-зарядных модулях. Системы управления БУСа и модуля реализованы с помощью микро-ЭВМ, что позволяет эффективно решать задачи регулирования. В силовой части используются современные мощные ключи на силовых транзисторах. Эти и многие другие технические решения обеспечивают соответствие ветроэлектростанции Потапова самым высоким требованиям.

Предусмотрено 4 варианта использования системы:

1) самостоятельное функционирование;

2) в сочетании с внешней электросетью для повышения надежности электроснабжения и снижения внешнего потребления;

3) в сочетании с внешней электросетью и ДВС-генератором для двойного дублирования электроснабжения;

4) в сочетании с ДВС-генератором для создания надежной и экономичной автономной системы электроснабжения.

Состав и устройство. Система состоит из независимого автономного источника энергии, непрерывно производящего электричество, в качестве которого выступает ветроэлектростанция мощностью 2 кВт, блока управления станцией, трех электросиловых модулей, аккумуляторных батарей, коммутирующей аппаратуры и балластного сопротивления.

Краткое описание электрической системы
Электроэнергия от ветроагрегата попадает вначале для накопления в аккумуляторные батареи, где напряжение первоначально стабилизируется, и далее она поступает на 3 однокиловаттных инверторных модуля. Там электричество преобразуется в переменное синусоидальное с коэффициентом гармоник менее 5%, предусмотренным ГОСТом, вторично стабилизируется, частота и фаза его задается внешней сетью (той фазой, на которую работает данный модуль). Таким образом, реализуется инвертор, ведомый внешней сетью. В результате глобальная электросеть запитывается локальным электричеством, счетчик электрической энергии фиксирует снижение потребления из внешней сети. В случае возникновения нештатной ситуации (обрыв нуля, фазы, недопустимое падение, перекос и прочее) срабатывает коммутирующая аппаратура, объект отключается от внешней сети и переходит на автономное электроснабжение. Частота, фаза и уровень напряжения каждого модуля формируются в соответствии с действующим ГОСТом. Инвертор становится автономным. Переход с ведомого состояния на автономное происходит автоматически и незаметно для потребителя. При восстановлении параметров внешней сети система также автоматически переходит на ведомое состояние. При работе с внешней сетью в случае длительного отсутствия ветра уровень запасенной в аккумуляторных батареях энергии автоматически восстанавливается встроенным в модуль зарядным устройством. В случае перезаряда аккумуляторов при автономном режиме излишки энергии сбрасываются на балластное сопротивление. При использования системы как автономной однофазной предусмотрена синхронизация модулей по фазе и функционирование их в однофазном режиме. Ее мощность в таком случае равна 3 кВт на фазу. Применение ДВС-генератора, укомплектованного стартером, приводит к созданию на базе данной автономной системы электроснабжения, поддерживающей установленный уровень потребления вне зависимости от ветровых режимов. В этом случае аккумуляторы постоянно заряжаются от ветрогенератора, излишки ветровой энергии утилизируются в тепло. При интенсивном внешнем потреблении и в случае разряда батарей ниже контрольного уровня автоматически включается ДВС-генератор, восстанавливая необходимый уровень зарядки аккумуляторов. В отличие от систем бесперебойного электроснабжения на основе дизельных или бензиновых станций данная система позволяет практически мгновенно перейти с внешнего на внутреннее электроснабжение и наоборот, она непрерывно производит электричество и отдает его во внешнюю сеть, допускает любой неограниченный перекос в фазах, не требует расхода горюче-смазочных материалов, ее обслуживание минимально. Срок окупаемости ветроэнергетического комплекса в зависимости от его назначения и ветроэнергетического потенциала региона - от 2-х до 7 лет.