Phanele ea Taolo ho Wind Turbine le Kamoo e Sebetsang Kateng
Turbine ea moea ke sistimi e hlahisang matla e bonahalang e le bonolo ho tsoa kantle—li-propeller lia potoloha, 'me motlakase oa hlahisoa. Leha ho le joalo, ka mor'a ts'ebetso ena ho na le "boko" bo netefatsang hore ntho e 'ngoe le e 'ngoe e sebetsa ka mokhoa o sireletsehileng, o tsitsitseng le o sebetsang hantle: phanele ea taolo. Phanele ea taolo holim'a turbine ea moea e beha leihlo boemo ba turbine, e laola ts'ebetso ea eona, e sireletsa likarolo tšenyong, 'me e buisana le litsamaiso tsa tlhokomelo tse hole. Sengoloa sena se tšohla hore na phanele ea taolo ea turbine ea moea ke eng, likarolo tsa eona tse ka sehloohong, le hore na e sebetsa joang tlas'a maemo a fapaneng a moea.
1. Phanele ea taolo ea turbine ea moea ke eng?
Phanele ea taolo ea turbine ea moea ke letoto la lisebelisoa tsa motlakase le tsa elektroniki—hangata li kenngoa ka hare ho nacelle (ntlo ea enjene e ka holimo ho tora) le/kapa botlaaseng ba tora—tse laolang lits'ebetso tsohle tsa ts'ebetso ea turbine. Phanele ena e etsa mesebetsi e iketsang joalo ka ho qala/ho emisa, ho lokisa tataiso ea turbine ho ea ka moea, ho laola lebelo la ho potoloha ha rotor, le ho netefatsa hore boleng ba motlakase o hlahisoang bo fihlela maemo a gridi.
Diphanele tsa taolo tsa sejwalejwale hangata di kopantswe le PLC (Programmable Logic Controller) kapa sistimi ya taolo e thehilweng khomphutheng ya diindasteri, e nang le di-sensor, di-actuator, tshireletso ya motlakase, le mela ya puisano ya data. Ntle le phanele ya taolo, turbine e ka angoa ke lebelo le feteletseng, motlakase/maqhubu a sa tsitsang, esita le kotsi ya tshenyo ya metjhini ho lebokose la di-gear le jenereithara.
2. Mesebetsi e meholo ea phanele ea taolo
Ka kakaretso, phanele ea taolo ea turbine ea moea e etsa mesebetsi e 'maloa ea bohlokoa:
1. Tlhokomelo
E bokella tlhahisoleseding ho tsoa ho di-sensor: lebelo la moya, tataiso ya moya, mocheso, ho thothomela, lebelo la rotor, motlakase, hona jwale, le boemo ba karolo.
2. Taolo
Fumana liketso tse iketsang: ha turbine e qala ho potoloha le ho hlahisa motlakase, hore na e eme neng, le mokhoa oa ho boloka potoloho ea rotor sebakeng se sireletsehileng.
3. Tšireletso
E emisa ts'ebetso haeba ho na le maemo a kotsi a kang ho phahama ha motlakase, ho phahama ha motlakase, mocheso o phahameng, ho thothomela ho sa tloaelehang, lebelo le feteletseng, kapa ho hloleha ha sistimi ea pitch/yaw.
4. Khokahano ea gridi (ho latela melao ea gridi)
Laola ho hokahanya le boleng ba motlakase ho fihlela litlhoko tsa gridi (maqhubu, motlakase, ntlha ea motlakase, le bokhoni ba ho palama nakong ea litšitiso).
5. Puisano le ho boloka data
Romela data setsing sa taolo (SCADA), nalane ea alamo ea lebenkele, liketsahalo le ts'ebetso bakeng sa tlhahlobo ea tlhokomelo.
3. Likarolo tsa phanele ea taolo
Leha moralo oa moetsi ka mong o fapana, liphanele tsa taolo ea turbine ea moea hangata li kenyelletsa:
a) PLC kapa molaoli ea ka sehloohong
PLC ke setsi sa logic se amohelang data ea sensor le ho khanna li-actuator. PLC e sebelisa li-algorithms tsa taolo ho latela liparamente tse hlophisitsoeng, ho kenyeletsoa le logic ea polokeho.
b) HMI (Sehokelo sa Mochini oa Motho)
HMI ke skrine/terminal e dumellang litsebi ho bona boemo ba turbine, dialamo, le ho etsa di-setting le di-diagnostic. Liturbineng tse kgolo, HMI hangata e hokahantswe le sistimi ya SCADA.
c) Sesebelisoa sa motlakase sa inverter/converter
Liturbine tse ngata tsa sejoale-joale li sebelisa sesebelisoa sa ho fetola motlakase (rectifier-DC link-inverter) ho fetola motlakase ho tloha ho jenereithara ho ea ho matla a lumellanang le gridi. Karolo ena e amana haufi-ufi le taolo ea maqhubu, motlakase le matla.
d) Li-sensor tsa bohlokoa
Tse ling tsa li-sensor tse tloaelehileng:
– Anemometer (lebelo la moya) le vene ya moya (lehlakore la moya)
– Sensor ea lebelo la rotor (RPM)
– Gearbox, bearing, jenereithara, di-sensor tsa mocheso tse fetolelang
– Sensor ea ho thothomela bakeng sa ho lemoha tšenyo esale pele
- Li-sensor tsa motlakase le tsa hona joale bakeng sa ho lekola motlakase
- Fokotsa li-switch le li-encoder bakeng sa maemo a pitch le yaw
e) Sistimi ea taolo ea molumo
Taolo ea sekontiri e laola sekhutlo sa mahare a sona ha se bapisoa le moea. Hangata e sebelisa enjene ea motlakase kapa sistimi ea haeteroliki. Taolo ea sekontiri e bohlokoa bakeng sa ho boloka motlakase o tsoa le ho thibela lebelo le feteletseng moeeng o matla.
f) Sistimi ea taolo ea ho hlaba
Taolo ea Yaw e potoloha nacelle e le hore rotor e shebane le moea. Phanele ea taolo e lokisa enjene ea yaw ho latela data e tsoang ho vene ea moea, ha e ntse e thibela ho tsoma ha yaw ho feteletseng, e leng se ka potlakisang ho tsofala.
g) Tšireletso le polokeho ea motlakase
Tsena di kenyeletsa di-MCB/MCCB, di-relay tse sireletsang, di-contactor, di-SPD (ts'ireletso ya ho phahama ha metsi), ho thella fatshe, le ditsamaiso tsa ho emisa ka tshohanyetso. Di-turbine tse ngata le tsona di na le mabaka a sa hlokahaleng a polokeho bakeng sa mesebetsi ya bohlokwa.
h) Sistimi ea ho tlotsa le ho pholisa
Phanele ea taolo e laola pompo ea ho tlotsa ea lebokose la gearbox, fene e pholileng, le sistimi ea hitara ho boloka likarolo li le mochesong o loketseng oa ts'ebetso, haholo-holo libakeng tse batang/tse mongobo.
4. Tsela eo phanele ea taolo e sebetsang ka eona potolohong ea ts'ebetso ea turbine
a) Maemo a ho ema le tlhahlobo ea pele
Ha turbine e sa sebetse, phanele ya taolo e boemong ba ho ema. E dula e lekola:
– lebelo la moya (na o fihlile lebelong la ho kgaola),
– boemo ba sistimi ea motlakase,
– mocheso le kgatello ya setlolo,
– maemo a puisano le a sensor.
Pele o qala, phanele ya taolo e iketsetsa tlhahlobo. Haeba diparamitha tsohle di bolokehile, turbine e dumellwa ho sebetsa.
b) Ho qala: ho tloha moeeng ho ea ho potoloho ea rotor
Ha lebelo la moya le feta lebelo la ho kgaola (mohlala, 3–4 m/s, ho itshetlehile ka moralo), phanele ya taolo e qala tshebetso ya ho qala:
1. Sistimi ea ho hlaba e fetola tsela eo nacelle e shebaneng le moea ka eona.
2. Sekhutlo sa bophahamo ba lehare se behiloe boemong bo hlahisang torque ea pele.
3. Rotor e qala ho potoloha; sensor ea RPM e tiisa ho potlaka.
4. Jenereithara le sesebelisoa sa ho fetola motlakase li qala ho laola tlhahiso ea motlakase.
Ho liturbine tse nang le li-converter, phanele ea taolo e netefatsa hore motlakase oa khokahano ea DC o tsitsitse 'me inverter e se e loketse ho fana ka motlakase ho grid.
c) Ts'ebetso e tloaelehileng: ntlafatso ea matla le botsitso
Meyeng e itekanetseng, sepheo sa taolo ke ho eketsa matla ha ho ntse ho bolokwa mojaro wa mechini. Phanele ya taolo e tla:
– fetola bophahamo ba modumo ho boloka potoloho e ntle ka ho fetisisa ya rotor,
– laola sesebelisoa sa ho fetolela e le hore tlhahiso e lumellane le maemo a gridi,
– hlokomela ho thothomela le mocheso,
– fetola ho lla nako le nako ha tsela eo moya o tsamayang ka yona e fetoha.
Mokhahlelong ona, sistimi hangata e sebedisa mawa a kang Maximum Power Point Tracking (MPPT) (haholoholo hodima diturbine tsa lebelo le feto-fetohang) ho ntlafatsa ho monya matla ho tswa moeeng.
d) Meea e matla: e fokotsa matla
Ha moya o atamela lebelo la moya le lekantsweng, turbine e fihlile matla a yona a lekantsweng. Ho thibela matla ho feta bokgoni ba jenereithara le sebopeho sa mechini, phanele ya taolo e etsa pitch out, e potoloha mahare hanyane "hole" le moya, e fokotsa torque. Ka tsela ena:
– matla a dula a le haufi le boleng bo dumelletsweng,
– lebelo la rotor ha le tlole,
– dikarolo di dula di bolokehile.
e) Ho tima: maemo a kotsi kapa meea e phahame haholo
Haeba moea o feta lebelo le khaotsoeng (mohlala, hoo e ka bang 25 m/s) kapa ho fumanoa ntho e sa tloaelehang (mocheso o feteletseng, lebelo le feteletseng, thothomelo e phahameng), phanele ea taolo e etsa ho tima ka bohona:
1. Sekontiri sa lehare se lebisitsoe boemong ba "masiba" (sekhutlo se fokotsang matla a moea).
2. Brake ea mechini e ka kenngoa tšebetsong ho latela mokhoa oa ts'ebetso.
3. Sefetoleli se tima phepelo ho gridi ka mokhoa o sireletsehileng.
4. Lialamo lia rekotoa 'me li romeloa ho SCADA.
5. Turbine e kena mokgweng o bolokehileng ho fihlela e kgutlela setlwaeding kapa setsebi se etsa botjha.
Ts'ebetso ena ea ho tima e etselitsoe ho tsamaea butle-butle e le hore e se ke ea baka litšitiso tse senyang lebokose la li-gear le sebopeho sa tora.
5. Ho kopanngoa ha phanele ea taolo le SCADA le tlhokomelo
Hangata diphanele tsa taolo ya turbine ya moya di hokahantswe le SCADA (Taolo ya Tsamaiso le ho Fumanoa ha Dintlha). Ka SCADA, basebetsi ba ka:
– bona tlhahiso ea motlakase ka nako ea sebele,
– hlokomela boemo ba turbine e 'ngoe le e 'ngoe polasing ea moea,
– amohela lialamo tse iketsang,
– kemiso ea tlhokomelo e thehiloeng ho data ea boemo (tlhokomelo ea boemo).
Lintlha tse bokelletsoeng ke phanele ea taolo li molemo haholo bakeng sa tlhokomelo e boletsoeng esale pele, mohlala, ho lemoha matšoao a ho tsofala ha libere ho tsoa mefuteng ea ho thothomela, kapa mathata a ho pholisa a tsoang mekhoeng e ntseng e eketseha ea mocheso.
6. Liphephetso le lintlha tsa polokeho
Diphanele tsa taolo di lokela ho sebetsa dibakeng tse feteletseng: ho thothomela, diphetoho tsa mocheso, mongobo le ho otla ha lehalima. Ka hona, moralo wa tsona o totobatsa:
- tšireletso e ntle ea ho phahama ha metsi le sistimi ea ho thella fatše,
– ho se sebetse hantle ha di-sensor/di-actuator tsa bohlokwa,
– mokhoa o sireletsehileng (haeba taolo e hloleha, turbine e kena mokgweng o bolokehileng),
– maemo a polokeho ea indasteri le ho latela melao ea gridi.
Phoso e nyane taolong ea molumo kapa tšireletso e feteletseng e ka ba le tšusumetso e kholo, kahoo liphanele tsa taolo li lula li hlomelloa ka mekhoa e mengata ea polokeho.
7. Kesimpulan
Phanele ea taolo ke karolo ea bohlokoa e nolofalletsang ts'ebetso ea turbine ea moea ka boiketsetso, e sebetsang hantle le e sireletsehileng. Ka ho kopanya data ea sensor, PLC, litsamaiso tsa pitch le yaw, sesebelisoa sa ho fetola motlakase, le ts'ireletso ea motlakase, phanele ea taolo e laola potoloho eohle ea bophelo ba turbine: ho tloha ho standby, ho qala, ts'ebetso e tloaelehileng, ho fokotsa matla nakong ea meea e matla, le ho tima maemong a kotsi. Ho kopanngoa ha eona le SCADA ho boetse ho nolofalletsa ho beha leihlo hole le tlhokomelo ea esale pele, ho netefatsa hore turbine ea moea e hlahisa matla a hloekileng ka mokhoa o tšepahalang nako le nako.
Haeba o batla, nka eketsa chate ea phallo ea hore na phanele ea taolo e sebetsa joang, kapa ka hlalosa liphapang lipakeng tsa liphanele tsa taolo ho li-turbine tsa lebelo le tsitsitseng khahlanong le tsa lebelo le fetohang.
