Модернизация ветрогенератора в Калининградской области
На фоне растущего интереса к возобновляемым источникам энергии ветрогенераторы (ветроэнергетическая установка – ВЭУ) остаются одним из наиболее распространенных способов получения электроэнергии из природных ресурсов. Даже сравнительно небольшие установки способны вырабатывать сотни киловатт мощности, обеспечивая электроэнергией предприятия или поставляя ее в энергосеть. Однако по мере эксплуатации оборудование требует обновления, и в первую очередь это касается систем управления.
О том, как была выполнена модернизация системы управления ветрогенератора мощностью 600 кВт на базе оборудования ОВЕН, рассказал Сергей Беляков, ведущий инженер ООО «Эльстар-Винд».
С.Б.: Калининградская область считается одним из центров российской ветроэнергетики: благоприятные ветровые условия позволяют эксплуатировать здесь ветроэнергетические установки уже не одно десятилетие.
Принцип работы ветрогенератора достаточно прост: энергия ветра преобразуется в электрическую энергию с помощью ветровой турбины и генератора. Ветер вращает лопасти и посредством ротора приводит в движение низкооборотный вал, который через ступенчатую повышающую коробку передач передает вращение на высокоскоростной вал, вращающий генератор. Количество энергии, генерируемой ветровой турбиной, напрямую зависит от скорости ветра.
На подобном объекте эксплуатировался ветрогенератор VESTAS V39 мощностью 600 кВт, не укомплектованный шкафом управления. Для обеспечения стабильной работы установки нужно было выполнить модернизацию существующих средств автоматизации, шкафа управления, расположенного в гондоле ветрогенератора, и разработать систему управления. Одним из ключевых требований проекта стало использование оборудования российского производства, обеспечивающего дальнейшее сопровождение и развитие системы.
Поскольку данный проект для нас не был первым – мы уже модернизировали такие установки в 2019 и в 2021 годах, мы использовали полученный ранее опыт и технические решения.
В состав системы управления ветрогенератором входят программируемый сенсорный панельный контроллер СПК110, программируемое реле ПР103, модули ввода-вывода серии МВ210 и блоки питания БП60Б для стабилизации напряжения и защиты оборудования от перегрузки, короткого замыкания и перегрева.
Программируемый контроллер со встроенным сенсорным экраном СПК110 управляет пуском ВЭУ и механическими системами, обеспечивает обмен данными дискретных и аналоговых датчиков с модулями МВ210.
На экран панели оператора выводятся все необходимые данные:
- количество полученной и отправленной энергии;
- параметры электросети;
- уровень масла, давления;
- метеоусловия работы ВЭУ, в частности, скорость ветра;
- состояние генератора, винта и лопастей.
Программируемое реле с Ethernet ПР103 управляет силовой электроавтоматикой и подключением генератора к электросети, контролирует параметры электросети и токи в цепях генератора с помощью модуля МЭ210-701, который считывает ток, частоту и коэффициент мощности.
Система контролирует множество параметров ВЭУ:
- напряжение, токи, коэффициенты мощности и частоту на выходе генератора;
- скорость вращения винта турбины и вала генератора;
- ориентация гондолы по ветру и скорость ветра;
- температуру агрегатов, подшипника турбины и масла в редукторе;
- выработку электроэнергии, мгновенную мощность;
- состояние дискретных датчиков системы управления ВЭУ;
- состояние сигналов управления электроавтоматикой.
В настоящее время установка работает стабильно. Продукция ОВЕН показала высокую надежность в работе, гибкость применения и удобство программирования, позволяя эффективно решить задачу.
