Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Czy da sie zsynchronizowac falownik z siecia?

30 Lis 2006 09:45 7169 36
  • Poziom 19  
    Witam!

    Chodzi mi o spozytkowanie energii z odnawialnych zrodel
    pracujacych nieregularnie (slonce, wiatr). Czy mozliwe
    jest "pompowanie" mocy do sieci jednofazowej lub trojfazowej?
    To znaczy, czy zadziala uklad :

    wiatrak/panel -> akumulator -> falownik -> siec?

    Jedyny uklad ktory wiem, ze zadziala, to:

    wiatrak/panel ->akumulator -> silnik -> silnik asynchroniczny ->siec

    ale to jest rozwiazanie o tragicznej sprawnosci ;)

    Nie chodzi mi o prawne ani ekonomiczne aspekty zagadnienia ;)
  • IGE-XAO
  • Pomocny post
    Poziom 24  
    W zasadzie już na początku istnienia energoelektroniki zauważono, że prostownik tyrystorowy mostkowy daje się wysterować tak, aby odbierał energię z obwodu DC i przekazywał ją do obwodu AC. Nazwano to "pracą falownikową prostownika tyrystorowego".
    Wadą rozwiązania było silne odkształcenie napięcia i prądu.
    Na tranzystorach prawdopodobnie też się da coś takiego zrobić, tyle że nie będzie to raczej klasyczny falownik, a jakaś mutacja prostownika sterowanego.
  • Poziom 29  
    Chyba jednak na końcu silnik synchroniczy a nie asynchroniczny. Co do falownika. Elektroniczna przetwornica częstotliwości (falownik) pracuje w oparciu o końcowy mostek kluczujący sterowany sygnałem PWM. Jeśli pracuje bez obciążenia indukcyjnego napięcie wyjściowe wogóle nie przypomina sinusa. Po zastosowaniu dławików i obciążeniu np. silnikiem też jest to tylko prawie sinus. Tak więc pomimo zsynchronizowania częstotliwości (to jest możliwe), kształt napięcia nie będzie dopasowany do poprawnego sinusa sieci. Pozostałbym jednak przy maszynie "prostej" zwanej prądnicą.
  • Poziom 19  
    john_t napisał:
    Chyba jednak na końcu silnik synchroniczy a nie asynchroniczny.

    Asynchrona nie trzeba synchronizowac z siecia, tylko
    rozbujac powyzej synchronicznej i oddaje moc, poza tym
    jest tanszy od synchronicznego i latwiej znalezc uzywany.

    john_t napisał:

    (to jest możliwe), kształt napięcia nie będzie dopasowany do poprawnego sinusa sieci. Pozostałbym jednak przy maszynie "prostej" zwanej prądnicą.

    Czyli nie da sie tego zrobic "elektronicznie", trzeba mechanicznie?
    Szkoda, myslalem ze to bedzie proste jak wsadzic i wyjac (wtyczke ;)
  • IGE-XAO
  • Pomocny post
    Poziom 29  
    Silnik asynchroniczny zawsze ma pościzg i jest to parametr zmienny w funkcji obciążenia. Jak więc chcesz uzyskać synchronizację z siecią w funkcji podawanej mocy na wał ?
  • Pomocny post
    Poziom 24  
    Lisciasty napisał:
    Czyli nie da sie tego zrobic "elektronicznie", trzeba mechanicznie?
    Szkoda, myslalem ze to bedzie proste jak wsadzic i wyjac (wtyczke ;)

    Bez przesady, nie ma potrzeby cofania się aż do epoki układów Leonarda...
    Można zaadoptować prostownik sterowany (to jest najprostsze, bo dobrze przetestowane w latach 80-tych w napędach prądu stałego), można pobawić się prostownikami z filtrami aktywnymi i zmusić je do nietypowej pracy, można normalny falownik podpiąć do sieci przez dławiki (ale trzeba zapewnić inteligentną synchronizację faz)...

    Dodano po 1 [minuty]:

    john_t napisał:
    Silnik asynchroniczny zawsze ma pościzg i jest to parametr zmienny w funkcji obciążenia. Jak więc chcesz uzyskać synchronizację z siecią w funkcji podawanej mocy na wał ?

    Sieć go sama zsynchronizuje.
  • Poziom 19  
    john_t napisał:
    Silnik asynchroniczny zawsze ma pościzg i jest to parametr zmienny w funkcji obciążenia. Jak więc chcesz uzyskać synchronizację z siecią w funkcji podawanej mocy na wał ?


    Nie bede pisal wlasnymi slowami zeby nie palnac jakiejs
    bzdury, ale zobacz na tego pdfa, a konkretnie na
    schematy podlaczenia na koncu dokumentu:

    http://www.zaber.com.pl/uploads/File/dok_elektr.pdf

    Z tego co wiem to po podlaczeniu silnika asynchronicznego (na przyklad
    ns=1500 rpm) do sieci i rozbujaniu go zewnetrznie powyzej ns,
    oddaje sie do sieci moc tym wieksza, im szybciej sie go rozkreci.
    Jak sie przesadzi to silnik sie sfajczy, ale generalnie siec sama
    synchronizuje taki silnik, odpada kupa roboty ze strony uzytkownika.

    Dodano po 4 [minuty]:

    krzychol66 napisał:

    Można zaadoptować prostownik sterowany (to jest najprostsze, bo dobrze przetestowane w latach 80-tych w napędach prądu stałego),


    Czyli cos jakby tyrystorowy mostek prostowniczy, pracujacy w trybie
    falownikowym? Czy toto jest trudne do wykonania i jak sie
    synchronizuje?
  • Poziom 29  
    OK. macie rację z tym generatorem asymchronicznym, oczywiście przy spełnieniu warunku: Moc sieci >> Moc naszego generatora. Wracając do falownika, myślę że gdyby to było takie proste i ekonomiczne to stosowano by ten sposób w elektrowniach wiatrowych...
  • Poziom 19  
    john_t napisał:
    OK. macie rację z tym generatorem asymchronicznym, oczywiście przy spełnieniu warunku: Moc sieci >> Moc naszego generatora. Wracając do falownika, myślę że gdyby to było takie proste i ekonomiczne to stosowano by ten sposób w elektrowniach wiatrowych...


    Nie wiem czy z falownikiem jest to proste, ale tlumaczylem kiedys
    instrukcje do regulatora napiecia generatora, tenze regulator
    steruje mostkami tyrystorowymi, ktore z 3f zasilaja napieciem stalym
    obwod wzbudzenia. W przypadku awarii calego talatajstwa trzeba
    generator odwzbudzic, i tam byla jedna z opcji opisana jako
    "inverter mode of thyristor bridge", czyli na moj chlopski rozum,
    oddanie do sieci energii przetwarzajac prad staly na 3f.

    Tylko, jak to dziala???
  • Poziom 29  
    Aby do sieci coś wcisnąć, musi istnieć możliwość przewoltowania generatora. A z falownikiem jest jeszcze jeden problem. Działa on w funkcji U/F = cosnstans oznacza to że przy 50Hz osiągniemy (tylko) napięcie znamionowe sieci (w praktyce mniej). Trzeba by mieć specjalnie zaprojektowany falownik który przy 50Hz daje odrobinę wyższe napięcie niż napięcie sieci. Podejrzewam że taka próba z falownikiem podłączonym wyjściem do sieci skończy się jego zniszczeniem.
  • Poziom 19  
    Znam jednego kolegę (z Elektrody), który próbował zsynchronizować falownik z siecią.Jak sam mi opowiadał skończyło się to dużą ilością dymu z falownika.
  • Poziom 28  
    Jest takie urządzenie energoelektroniczne, jest ono stosowane. Duży napęd asynchroniczny przy hamowaniu daje z siebie sporo energii. Napędzany ejst falownikiem VLT dafossa (nie pamiętam serii VLT). Szyna DC falownika podłączona jest do modułu o dźwięcznej nazwie Revcon (również produkcji Danfoss). Urządzenie było wielkości 22...27kW falownika. Spotkałem się z takim rozwiązaniem na jednym z zakładów przemysłowych. Napęd miał coś około stokilkadziesiąt kW. Zakład był zasilany z s.n. i miał swoje trafa. Rozwiązanie podobno drogie(choć nie znam dokładnych cen), urządzenie sprowadzane "diabli-wiedzą-skąd". W Polsce podobno tego nie sprzedają.
    Drugi przypadek styczności z Revconem miałem jak zadzwonił klient w sprawie naprawy, ale firma nie chciała się tego podjąć (brak części, dokumentacji i doświadczenia w serwisie w/w).
  • Poziom 19  
    Omatko, to az taki problem? Zadnych dedykowanych drogich
    firmowych rozwiazan nie chce, bo to zawsze kosztuje chore pieniadze.

    Moj zespol pradotworczy ma byc z zalozenia tani, bo inaczej nie ma
    to kompletnie sensu, wypytywalem na okolicznosc kupna
    gotowej elektrowni wiatrowej i wychodzi mnie, ze w zakresie do 30kW,
    za 1kW trzeba zabulic od 6 do 10 tysiecy zlotych (!!!) (mowie o komplecie,
    czyli wiatrak, wieza, zabawki kontrolne i transformujace).

    Mialem cicha nadzieje, ze da sie uzyc jakiegos przerobionego UPS-a
    komputerowego, ale widze ze sprawa moze byc trudniejsza.
  • Pomocny post
    Poziom 13  
    Falownikiem który może pracować na sieć jest napęd Control Techniques UNIDRIVE SP ustawiony w tryb "regen" dwa napedy spina się obwodami pośredniczącymi i przepływ energi jest dwukierunkowy. W falowniku "regen" programujesz cos fi zwracanej mocy. Dodatkowo układ wymaga dławika i układu zewnetrznego ładowania. Takie rozwiązania są sprawdzone na typowych aplikacjach przemysłowych. Problem w tym że jest to układ stabilizujący prędkość silnika. Więc w twojej aplikacji jak wiatr nie wieje to będzie silnik napędzany z sieci. Więcej materiałów znajdziesz na stronie www.controltechniques.com lub u ich przedstawiciela www.acontrol.com.pl.
  • Poziom 24  
    ctdrives:arrow: to, o czym piszesz, to jest tylko spięcie obwodów pośredniczących dwóch lub więcej falowników. A nie praca "na sieć".
    Jeden falownik jest w stanie oddać energię do drugiego (o ile ten drugi ją pobiera), ale nie "na zewnątrz" - do sieci energetycznej.
    W ten sposób można odzyskać nieco energii od hamującego silnika pod warunkiem, że nie hamują wszystkie silniki na raz. Jeżeli hamują wszystkie, jedyne, co można zrobić - to rozproszyć energię na rezystorze hamującym. Tak, jak w przypadku zwykłego pojedynczego falownika.
  • Poziom 19  
    Jeden z kolegow z naszego dluuugiego watku o wiatrakach
    podrzucil cos takiego:

    http://windsave.staging.atwwwuk.com/page.asp?partid=15

    W skrocie, wiatrak o rzekomej mocy szczytowej 1kW, do tego
    regulator podlaczany do gniazdka domowego, z opisu ma to dzialac
    w ten sposob, ze od 100 do 1050 rpm wiatraka moc jest
    pompowana do sieci. Co ciekawe, nie pisza nic o akumulatorach,
    ale regulator wazy 11kg, wiec pewnie ma tam jakis akumulatorek
    jak w komputerowym UPSie.

    Czy ktos ma jakis pomysl, jak oni to zrobili?
  • Poziom 19  
    Może być to kontrola napięcia.Gdy pracuje wiatrak z odpowiednią mocą to urządzenie kontrolne utrzymuje napięcie wyższe niż jest w sieci i przez to przejmuje obciążenie.
  • Poziom 28  
    Czyli, że jest to układ kontroli napięcia sieciowego o działaniu podobnym do UPS off-line. 'Dopompowanie" energii do sieci będzie trudne i drogie nie ulega wątpliwości.
    Jest jeszcze jeden patent, ale niekoniecznie się opłaca. UPS on-line działa na zasadzie prostownik-akumulator-falownik -> urządzenia. Może w tę stronę zadziałać? Ładowanie akumulatora z dwuch źródeł nie jest już takie trudne. Wada jest taka, że ogólny bilans energetyczny może wychodzić słabo i pewnym problemem będzie stosowanie sporej mocy przetwornicy na wyjściu.

    Co na to powiesz Lisciasty? Będziesz miał tak często zasilanie z prądnicy?
  • Poziom 19  
    kleki napisał:
    Czyli, że jest to układ kontroli napięcia sieciowego o działaniu podobnym do UPS off-line. 'Dopompowanie" energii do sieci będzie trudne i drogie nie ulega wątpliwości.

    Okazuje sie, ze niekoniecznie musi byc trudne i drogie.
    Pogrzebalem na tej stronce i doszukalem sie ceny, koszt calego
    wiatraka z pradnica, regulatorem, masztem i mocowaniem do budynku
    oraz (zdaje sie) z montazem, wynosi 1500 funtoli, co daje 8500 zl.
    Czyli nie ma tragedii (biorac pod uwage, ze to produkt komercyjny
    a nie amatorski).
    Problemem pozostaje wykumac, jak oni to robia. W pytaniach
    o zasade dzialania w FAQ leja wode i generalnie nie pisza nic,
    czemu w zasadzie nie nalezy sie dziwic ;)
    kleki napisał:

    trudne. Wada jest taka, że ogólny bilans energetyczny może wychodzić słabo i pewnym problemem będzie stosowanie sporej mocy przetwornicy na wyjściu.
    Co na to powiesz Lisciasty? Będziesz miał tak często zasilanie z prądnicy?


    Sek w tym, ze chcialbym uruchomic wiatrak i moze jak zdobede
    po taniosci jakies panele sloneczne, a nie bardzo chce inwestowac
    w akumulatory, zeby miec porzadne akumulatory ktore nie zdechna
    po 3 latach, trzeba wybulic okolo 4 tysiace zl za 200Ah/48V (4 sztuki
    200Ah/12V).

    A jakby sie dalo zrobic takie ustrojstwo, ktore bez pomocy akumulatora
    lub z minimalnym jego udzialem pchaloby energie do odbiornikow
    ktore aktualnie pracuja lub do sieci, to byloby idealnie...
  • Poziom 28  
    Nie "wepchasz" prostym sposobem energii do sieci. Tanio, to możesz przełączać zasilanie odbiorników sieć/prądnica/panele słoneczne. W pomyśle z akumulatorami nie występują duże pojemności, a nawet żadne. O UPS-ie pisałem dla porównania. Chodzi o dwukrotne przetworzenie AC->DC + DC z wiatraka lub słoneczka->AC->odbiorniki.

    Aha, być może słabo znam angielski, ale tam nie ma zdaje się zdania n/t oddawania energii do sieci zasilającej. :-(
    Być może się mylę, bo nie do końca zrozumiałem tekst - prosiłbym w takim wypadku zacytować fragment, w którym jest o oddawaniu energii do sieci ( i ewentualnie przetłumaczyć).

    pozdrawiam serdecznie
  • Poziom 19  
    Tutaj jest FAQ

    http://windsave.staging.atwwwuk.com/page.asp?partid=21

    A konkretnie idzie mi o ten podpunkt:

    http://windsave.staging.atwwwuk.com/page.asp?partid=57

    "What happens to the electricity generated when I am not using it?

    Any electricity that is being generated by the Windsave System but not
    used by the household, flows back into the local mains. This feed back of
    power to the grid is called "spillage". The "spillage" from a Wind Turbine's
    power output is allowed under a document called: G83/1
    Recommendations for the connection of small-scale embedded generators
    (up to 16 A per phase) in parallel with public low voltage networks as
    issued by the Electricity Network Association The total spillage per year
    will be minimal."

    Z barbarzynskiego na nasz:
    "Co sie dzieje z energia ktorej nie zuzywam?

    Energia wygenerowana przez wiatrak i niezuzyta przez sprzet domowy
    plynie do lokalnej sieci. Ten przeplyw nazywany jest wyciekiem [u nas
    to chyba jakos inaczej? wyciek glupio brzmi]. Wyciek z turbin wiatrowych
    jest dozwolony na mocy dokumentu "Zalecenia w zakresie podlaczania
    malych generatorow wiatrowych (do 16A na faze) rownolegle z
    lokalna siecia niskiego napiecia." Sumaryczny wyciek w ciagu roku bedzie
    minimalny.


    A co do kosztow, to skoro wszystko do kupy, z robocizna, vatem,
    zyskiem firmy itp. duperelami kosztuje 8500 zl, to sam regulator
    sklecony w domu musi byc prosty, sek w tym jak on jest zbudowany? ;)
  • Poziom 28  
    Faktycznie.
    Masz świętą rację.
    Dobre pytanie - jak to zrealizować.
    Drugie - jak "wydrzeć" na to pozwolenie od energetyki.

    Nie mówię, że się nie da, tylko wiem, że aparatura jest "lekko" skomplikowana.

    Gdzie dokładniej mieszkasz i czy miałbyś komu "opylić" takie rozwiązanie? Zbliża się zima(będzie mniej "fuch"), a temat mnie przez Twój ostatni post naprawdę zaciekawił.
    Co prawda trochę strach podłączać się do naszej sieci, ale może byłby faktycznie jakiś głębszy sens?
    Na stocku mam kilka sixpacków z falowników po kilka kilowatów, to możnaby coś takiego sklecić. Pytanie tylko, czy jest to komu sprzedać.

    Może Graetz + szyna DC + IGBT + szybkie przekładniki + wszędzie optoizolacja + PWM + dławiki + szybki mikrokontroler i możnaby coś popróbować...
  • Poziom 19  
    kleki napisał:

    Drugie - jak "wydrzeć" na to pozwolenie od energetyki.

    Ja nie mam zamiaru zawracac sobie tym glowy, przynajmniej
    nie na tym etapie ;)
    kleki napisał:

    Gdzie dokładniej mieszkasz i czy miałbyś komu "opylić" takie rozwiązanie?

    Ostatnio to we Wrocku na Biskupinie, ale chwilowo wygonili mnie
    w delegacje z roboty i kisne w Germanii :/

    Co do opylenia, mysle ze wsrod amatorow takiego dlubania znalazloby sie
    sporo chetnych, a jakby zdobyc na to certyfikat czy jak to tam sie zwie,
    slowem ulegalnic, to pewnie znalazloby sie wiecej zainteresowanych.
    Musze tylko popatrzec sie jeszcze na opisy i funkcje regulatorow
    do takich malych elektrowni, ktore sa sprzedawane u nas. Bo moze
    sie okazac ze juz ktos takie cos robi a my tu pieprzymy nadaremno ;)
    kleki napisał:

    Co prawda trochę strach podłączać się do naszej sieci, ale może byłby faktycznie jakiś głębszy sens?

    Dlaczego strach? Co najwyzej wywalisz korki i sfajczysz troche
    ukladow, wedlug mnie taka dlubanina to jest caly fun elektroniki ;)
    kleki napisał:

    Na stocku mam kilka sixpacków z falowników po kilka kilowatów, to możnaby coś takiego sklecić. Pytanie tylko, czy jest to komu sprzedać.
    Może Graetz + szyna DC + IGBT + szybkie przekładniki + wszędzie optoizolacja + PWM + dławiki + szybki mikrokontroler i możnaby coś popróbować...


    Zeby sprzedac, musi dzialac :]

    Ja takie ustrojstwo widze w dwoch czesciach, bo mam wrazenie
    ze w ten sposob jest to zrobione:
    - regulator napiecia i ladowarka akumulatora
    - przetwornik DC->AC z kontrola rozladowania akumulatora

    Pierwsze to chyba nie byloby za trudne, sa nawet gotowe rozwiazania.
    A drugie? Stawialbym na prostownik sterowany odpalony w trybie
    falownika. Tylko cholernie slabo znam sie na programowaniu falownika
    i nie wiem czy daloby rade zaadoptowac do tego gotowy falownik
    czy tam prostownik sterowany...

    Dodano po 11 [minuty]:

    Rzuc okiem na to:

    http://www.inter-c.pl/~icc/elektrownia%20wiatrowa2.htm

    Trzeba troche przewinac na dol, jest pikny rysuneczek,
    obrazujacy co bym chcial miec ;P

    Jest tam cos co nazwali "przelacznik zasilania".
    Pytanie, czy to tylko przelacza, jak przelacza i czy pompuje?
  • Poziom 28  
    Ja na Muchoborze wielkim. Za kamienica mam tabliczkę "koniec świata". ;-)
    Kapkę daleko.

    Gotowe falowniki z synchronizacją położenia wału silnika są. Wada - cena. Przykład - VLT5000 Danfoss z kartą synchro-pos. Nie sądzę jednak, żeby dało się to zsynchronizować z siecią...

    Ten schemat z dołu strony to jak UPS off-line. Tylko przełącza, nie wpompuje energii do sieci.

    pzdr
  • Poziom 19  
    Tutaj widac odrobine jak to wyglada i troche bardziej szczegolowy opis:

    http://www.wellieboot.co.uk/wind_information.html

    http://www.hie.co.uk/AIE-Renewable-Energy-Factsheets/windsave-a4-flyer.pdf

    A tutaj jest watek na angielskim usenecie, w ktorym gostkowie tak jak
    i my lamia sobie leb co tam jest w tym pudelku ;)

    http://tinyurl.com/yyz8gc

    Na razie naprodukowali 135 wiadomosci, jak sie przez to przegryze
    to moze znajde jakis konkret ;)

    Kurde, musimy cos takiego zrobic, nie mozemy byc gorsi od Angoli!!! ;P
  • Poziom 28  
    Hehe, ambitne podejście do tematu.
    Pogratulować zawziętości.

    ;-)
  • Spec od Falowników
    Lisciasty napisał:
    Witam!

    Nie chodzi mi o prawne ani ekonomiczne aspekty zagadnienia ;)


    Lisciasty napisał:
    Omatko, to az taki problem? Zadnych dedykowanych drogich
    firmowych rozwiazan nie chce, bo to zawsze kosztuje chore pieniadze.

    Moj zespol pradotworczy ma byc z zalozenia tani, bo inaczej nie ma
    to kompletnie sensu...


    Czyli jak nie wiadomo, o co chodzi, to chodzi o pieniądze... :D
  • Poziom 14  
    Polecam wydanie kanadyjskie portalu internetowego o tym co jest na rynku
    po polsku

    http://www.retscreen.net/pl/home.php

    Generalnie falowniki należało by sterować sygnałami o
    wyższej częstotliwości, nawet w kaskadach, buforować bateriami,
    odpowiednimi kondensatorami, superprzewodzącymi cewkami, użwając też elementy bezwładnościowe rotora ( podwójny rotor z sprzęgłem i elementem
    bezwłądnościowym ) żeby sprostać wysokim wymaganiom klasycznych sieci energetycznych, oraz zachować wysoką sprawność.