Технологии / Инженерное руководство
Напряжение шины DC ветроэнергетического преобразователя и энергетический баланс
Шина DC представляет собой электрическую границу, напряжение на которой зависит от окружающих цепей преобразования и передачи энергии. Если в них участвует конденсатор, он может временно компенсировать дисбаланс. Эта физическая роль не подтверждает наличие изделия для накопления энергии, одобренной топологии или конкретных эксплуатационных ограничений преобразователя.
Рассматривайте напряжение шины как часть энергетического баланса.
Энергия конденсатора ограничена и зависит от напряжения; она не заменяет оценку длительного энергоснабжения проекта.
01 / Определение границы
Определите место шины в предлагаемом комплекте оборудования.
Определите, какие из предложенных устройств подают энергию в рассматриваемую часть системы постоянного тока, а какие потребляют её из этой части.
Определите, какие из предлагаемых устройств подают энергию в рассматриваемую область DC, а какие потребляют ее из этой области. Выход выпрямителя, регулируемая шина и интерфейс накопителя — разные понятия. Наличие букв DC на схеме не устанавливает их электрическую эквивалентность.
Используйте руководство по выпрямителям чтобы различать ступени преобразования. В этом объяснении используется обобщённая модель звена с поддерживающим конденсатором; оно не утверждает, что какой-либо комплект MARSTON имеет определённую конфигурацию шины или определённую ёмкость конденсатора.
02 / Запас энергии
Опишите связь между энергией идеального конденсатора и напряжением.
Для идеального элемента с постоянной ёмкостью E = ½CV², где ёмкость C выражена в фарадах, напряжение V — в вольтах, а энергия E — в джоулях.
Для идеального элемента с постоянной ёмкостью E = ½CV², где ёмкость C выражена в фарадах, напряжение V — в вольтах, а энергия E — в джоулях. OpenStax выводит это базовое соотношение. Удвоение напряжения при той же ёмкости увеличило бы запасённую энергию в четыре раза.
Для двух указанных напряжений идеальная разность энергий составляет ½C(V2² − V1²). Это выражение описывает физическую разность, а не допустимый рабочий диапазон реального оборудования. Номинальные параметры компонентов и рабочие ограничения преобразователя нельзя вывести из одного лишь уравнения.
03 / Баланс мощности
Рассматривайте входную и выходную энергию и потери в одних и тех же границах системы.
Для заданного накопительного элемента скорость изменения его энергии равна результирующей мощности, поступающей в него, при выбранном соглашении о знаках.
Для заданного накопительного элемента скорость изменения его энергии равна результирующей мощности, поступающей в него при выбранном соглашении о знаках. В упрощённой модели звена это означает входную мощность за вычетом выходной мощности и учтённых потерь.
Временное превышение поступления энергии над возможностями доступных путей её отвода может изменить запасённую энергию и напряжение. Временный дефицит может их уменьшить. Учитывайте другие пути накопления или преобразования энергии, если они присутствуют; упрощённое описание не должно исключать реальные составляющие и представляться полной моделью системы.
04 / Различные масштабы
Различайте пульсации, изменения в переходном процессе и устойчивый дисбаланс.
Запись напряжения может содержать повторяющиеся пульсации, короткий переходный процесс или более медленное изменение.
Запись напряжения может содержать повторяющиеся пульсации, короткий переходный процесс или более медленное изменение. Сохраняйте вместе с записью полосу частот измерения и охватываемый период. Среднее значение, выдаваемое с низкой частотой обновления, может скрывать быстрые изменения.
Кратковременная буферизация энергии конденсатором также не подтверждает возможность компенсации длительного несоответствия ветровой генерации и нагрузки. руководство по сезонному согласованию рассматривает этот иной временной масштаб. Обозначение шины постоянного тока не позволяет определить длительность резервного питания.
05 / Подтверждающие данные о работе
Проанализируйте события с учетом реальных ограничений.
Для документируемого события сохраните условия на входе и выходе, применимую величину напряжения и всю относящуюся к делу информацию о рабочем состоянии.
Для документированного события сохраняйте условия на входе и выходе, соответствующую величину напряжения и все относящиеся к делу сведения о рабочем состоянии. Одно лишь отклонение напряжения шины не позволяет однозначно установить причину или доказать неисправность управления.
Выбранное оборудование определяет допустимое напряжение и соответствующее поведение. В этом руководстве не приводятся пороговые значения для шины, параметры защиты, выбор ёмкости или процедура зарядки и разрядки. Оценка должна опираться на имеющиеся записи и информацию для конкретной конфигурации.
06 / Обзор интеграции.
Назначьте ответственных за энергию, превышающую возможности буфера.
Если проект требует управления избытком или дефицитом энергии, определите предлагаемое оборудование и службу, ответственные за работу в этих условиях.
Если проект требует управления избытком или дефицитом энергии, определите предлагаемое оборудование и службу, отвечающие за работу в этих условиях. Соотношение для конденсатора не доказывает, что балластная нагрузка, аккумулятор или тракт управления выходом присутствуют или достаточны.
Сохраняйте анализ избыточной энергии отдельно от физики конденсаторов. У MARSTON нет подтверждённых накопителей энергии под собственной маркой, и универсальная совместимость с аккумуляторами или преобразователями здесь не установлена.
Продолжите рассмотрение с помощью Реакция ветроэнергетической установки на ступенчатое изменение нагрузки: анализ подтверждающих данных.
Продолжите рассмотрение с помощью Защита от непреднамеренного островного режима и преднамеренная изолированная работа ветроустановки.
Продолжите рассмотрение с помощью Активная, реактивная и полная мощность в ветроэнергетических проектах.
Ознакомьтесь с принципы понижающего, повышающего и DC/DC-преобразования, ток пульсаций конденсатора и ESR, и Резонанс и демпфирование в LC-контуре как дополнительные темы, касающиеся преобразовательной ступени.
Общие сведения: OpenStax University Physics: соотношение для энергии, запасённой в идеальном конденсаторе. Эти источники объясняют отраслевые понятия; они рассматриваются отдельно от применимой документации MARSTON на продукцию и проект.
Подготовьте сведения для этой оценки.
Упорядочьте сведения проекта по контрольному списку. Отметьте недоступные данные и сохраните ссылки на документы.
| Пункт оценки | Сведения для предоставления | Назначение |
|---|---|---|
| Идентификация звена | Границы схемы и конкретные предлагаемые устройства | Определите, к какой точке относится величина на стороне постоянного тока. |
| Энергетическая модель | Энергонакопительные элементы, единицы измерения и упрощающие допущения | Объясните ограниченность энергетического буферирования. |
| Пути передачи мощности | Вход, выход, потери и соглашения о направлениях | Учитывайте все составляющие баланса. |
| Временной контекст | Пульсации, переходное или длительное событие и охват регистрации | Согласуйте масштаб анализа. |
| Фактические ограничения | Ограничения выбранного оборудования и область ответственности за интеграцию | Избегайте придуманных порогов. |
Инженерные вопросы.
Означает ли наличие шины DC наличие стабилизированного источника питания DC?
Не автоматически. Определите фактическую границу преобразования и управления.
Обеспечивает ли конденсатор шины длительное хранение энергии?
Необходимо оценить его ограниченный запас энергии; одно лишь его наличие не подтверждает возможность обеспечения этой функции.
Можно ли по уравнению энергии определить допустимое напряжение шины?
Нет. Ограничения фактических компонентов и преобразователя требуют соответствующей документации.
Позволяет ли отклонение напряжения определить конкретную неисправность?
Нет. Сохраните сведения о соответствующих путях передачи мощности и условиях события для оценки.
Приведены ли значения ёмкости конденсаторов или настройки защиты?
Нет. Это руководство объясняет границы без подбора компонентов или описания процедур эксплуатации.
Следует ли совместимость MARSTON с накопителями энергии из наличия интерфейса DC?
Нет. Необходимо отдельно проверить выбранные устройства и фактические интерфейсы.
Технический запрос
Подготовьте сведения проекта к обсуждению.
Шина постоянного тока представляет собой электрическую границу, напряжение на которой зависит от окружающих цепей преобразования и передачи энергии. Предоставьте имеющуюся информацию и укажите состав оборудования, который вы хотите рассмотреть при подготовке технического коммерческого предложения.