| Напряжения питания и диапазоны мощностей | 220 В ± 20%, 1 фаза, 0,4 кВт — 2,2 кВт |
|---|---|
| 380 В ± 20%, 3 фазы, 0,75 кВт — 315 кВт | |
| Допустимое отклонение по частоте электропитания | ± 5% |
| Несбалансированность фаз | Не более 3% |
| Выходная частота | 0 Гц — 400 Гц |
| КПД преобразователя | 96% — 97% |
| Перегрузочная способность | 1,5 x расчетный выходной ток в течение 60 с |
| 1,8 x расчетный выходной ток в течение 1с | |
| 2,0 x мнгновенное срабатывание защиты | |
| Пусковой момент в векторном режиме управления | 150% от номинального момента на частоте 1 Гц с точностью поддержания скорости ± 0,1% |
| Пусковой ток | Не выше выходного тока |
| Законы управления | векторное управление по напряжению с бессенсорной обратной связью; |
| линейная зависимость U/f; | |
| квадратичная U/f зависимость; | |
| программируемая зависимость U/f; | |
| Частота ШИМ | 2 кГц — 16 кГц |
| Число фиксированных частот | 8, параметрируемые |
| Число частот проскока | 3, параметрируемые |
| Дискретность задания | 0,01 Гц цифровое с панели; |
| 0,1% аналоговое представление; | |
| Цифровые входы | 8 программируемых, включая 1 высокочастотный импульсный вход, потенциально развязанные; переключаемые PNP/NPN |
| Аналоговый вход | 2 программируемых; 0 В — 10 В, 0 мA — 20 мA |
| Цифровые выходы | 3 программируемых, включая 1 высокочастотный импульсный выход |
| Релейные выходы | 1, программируемый |
| Аналоговый выход | 1, программируемый; 0 В — 10 В, 0 мA — 20 мA |
| Последовательный интерфейс |
RS-485 RTU доп. |
| Допустимая длина кабеля до двигателя: | до 50 м без выходного дросселя |
| до 300 м с выходным дросселем | |
| Торможение | Торможение постоянным током, комбинированное торможение, встроенный тормозной блок ( для преобразователей мощностью от 0,4 кВт до 15 кВт) |
| ПИ-регулятор | Адаптированный для организации замкнутой системы, поддерживающей давление, расход и т.д. |
| Функция компенсации напряжения | Удержание напряжения на выходе в случае изменения напряжения электропитания |
| Энергосберегающая функция | Изменения напряжения на выходе в зависимости загрузки электродвигателя |
| Функции защиты по: | Пониженному напряжению; |
| Перенапряжению; | |
| Перегрузке; | |
| Короткому замыканию; | |
| Блокировке двигателя; | |
| Перегреву двигателя; | |
| Перегреву преобразователя; | |
| Защита от изменения параметров | |
| Степень защиты | IP20 |
| Температура хранения | -20 °С — +60 °С |
| Температура эксплуатации | -10 °С — +40 °С |
| Влажность | Не более 90% без выпадения конденсата |
| Установка | До 1000м над уровнем моря без снижения мощности и дополнительного обдува |
| Охлаждение | Принудительное охлаждение вентилятором |
Зачем нужен частотный преобразователь
Преобразователь частоты является электронным устройством, которое служит для преобразования параметров частоты электрического тока.
Его использование позволяет обеспечить непрерывное управления процессом трансформации входных электрических параметров — в выходные. Назначение и область применения преобразователей частоты
Наибольшую актуальность частотные преобразователи приобрели в сфере управления скоростью вращения синхронных и асинхронных электродвигателей. Использование частотников в значительной мере позволяет оптимизировать производство, снизить потребление энергоресурсов, и увеличить срок службы подключённого к ним электрооборудования.Преимущества использования преобразователей частоты:
- управление и контроль скорости вращения электродвигателя;
- защита от бросков напряжения и перегрузок;
- обеспечение плавного пуска и остановки подконтрольного электрооборудования;
- облегчение рабочего процесса при выполнении сложных технических задач;
- устойчивость к продолжительным нагрузкам и импульсным действиям;
- возможность экономии энергоресурсов вплоть до 40-50 %;
- увеличение КПД электродвигателей;
- снижение износа и улучшение механических показателей подключённого оборудования;
- осуществление непрерывного мониторинга технологических параметров и возможность оперативного вмешательства.
Сфера применения частотника:
- пищевая промышленность;
- тяжёлая промышленность;
- лёгкая промышленность;
- средства малой механизации;
- медицинское оборудование;
- насосное оборудование;
- система водоснабжения;
- компрессоры;
- транспорт;
- высокоточные электромеханические станки.
Устройство и принцип действия
Электрическая схема частотного преобразователя состоит из двух частей:- силовой;
- управляющей.
Выделяют два этапа преобразования:
1) На первом этапе преобразования входное напряжение (220В либо 380В) выпрямляется с помощью диодного моста. Затем, проходя через фильтр собранный на конденсаторах, «вырезанные» части входного сигнала сглаживаются.2) На этом этапе, из частей выпрямленного напряжения, формируется сигнал желаемой последовательности с необходимыми параметрами амплитуды и частоты. Это достигается при помощи микросхем, способных управлять выходными параметрами. Заданные элементами управления прямоугольные импульсы необходимой частоты передаются двигателю. Индуктивность обмотки статора интегрирует эти импульсы, превращая их в синусоиду.
Классификация частотников
По величине и типу электропитания различают инверторы нескольких видов:
- однофазные;
- трёхфазные;
- высоковольтные агрегаты.
По принципу функционирования частотники делятся на классы:
ПЧ с промежуточным звеном постоянного тока. Тиристорный либо транзисторный преобразователь, нуждающийся в дополнительном звене постоянного напряжения, для безопасной и правильной работы подключённого электродвигателя.У современных преобразователей частоты присутствует экранный дисплей с возможностью отслеживания и задания различных параметров (частота, ток, напряжение, мощность, скорость, крутящий момент, продолжительность работы инвертора).ПЧ с непрерывной связью питающей сети и электрической машины. Представляет собой тиристорный реверсивный преобразователь, способный надёжно функционировать без использования дополнительного оборудования.
В зависимости от сферы применения различают инвертор
ы: • промышленного применения;• осуществляющие управление техники с насосно-вентиляторным типом нагрузки;
• используемые в условиях динамической нестабильности и взрывоопасности;
• монтируемые непосредственно на корпус двигателя;
• векторного способа управления;
• для кранового и подъёмного механизмов.
Способы подключения и настройка
Все современные преобразователи частоты оснащены специальными выводами для более удобного их подключения к электродвигателю. Всё сложное схемное исполнение уже смонтировано в корпусе агрегата. В электрической цепи инвертор занимает место сразу после автоматического выключателя, который должен соответствовать номиналу рабочего тока электродвигателя.
При включении частотного преобразователя в однофазную цепь, порог срабатывания автоматического выключателя рассчитывается на величину, в три раза превосходящую рабочий ток в этой цепи.
При трёхфазном питании, необходимо использовать специальный трёхфазный автоматический выключатель с общим рычагом. Ток срабатывания автомата в этом случае, должен ровняться рабочему току каждой из фаз двигателя.
“Внимание! Монтаж автоматического выключателя, при подключении двигателя к инвертору, необходимо выполнять в разрыв нулевого провода.Настройка подключения преобразователя частоты, заключается в правильном подсоединении проводов и жил кабеля необходимого сечения к конкретным выводам подключаемого электродвигателя.
Устанавливать автомат в разрыв провода заземления – запрещено! ”
Способы подключения частотных преобразователей частоты к электродвигателям:
Треугольник. Выводы преобразователя соединяются с последовательно соединёнными обмотками статора управляемого двигателя. Такое подключение используется для бытового подключения к однофазным сетям, где напряжение на выходе инвертора не превышает значение на входе более чем на 50%.Звезда. Тип соединения, при котором выводы инвертора подключаются к параллельно соединённым обмоткам электродвигателя. Такое соединение используется при включении преобразователя в трёхфазную сеть промышленных объектов.
Частотные преобразователи
Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)
Частотный преобразователь (регулятор) для вентилятора
Описание
Частотный преобразователь вентилятора – это устройство, которое служит для плавного регулирования производительности (расхода воздуха) 3-х фазных вентиляторов путем изменения подаваемой на двигатель частоты и напряжения.
Предлагаемые нашей компанией преобразователи частоты вентилятора производятся на заводах Западной Европы. Они рассчитаны на двигатели мощностью до 45 кВт. Мы гарантируем 100% совместимость с любыми 3-х фазными вентиляторами.Частотный преобразователи для вентилятора имеются в наличии на складе. Мы предоставляем минимальные цены и осуществляем доставку.
Принцип действия
Принцип действия частотного преобразователя для вентилятора заключается в питании двигателя переменным напряжением с меняющимися при этом по мере необходимости, значениями амплитуды и частоты тока. В то же время поддержка пропорции напряжение/частота остаются на постоянном уровне. Воспроизведение переменного напряжения происходит за счет силовому преобразователя электронного типа.
Принцип работы преобразователь частоты вентилятора подразумевает использование так называемой широтно-импульсной модуляции. Этот принцип предполагает подачу частотным регулятором скорости вращения вентилятора импульсного напряжения на обмотки электродвигателя вентилятора с амплитудой эквивалентной напряжению, полученному от выпрямителя.
При частотном регулировании вентиляторов импульсы модулированы по ширине и генерируют напряжение переменного тока с переменной амплитудой. Наглядным примером могут считаться кривые межфазного напряжения и силы тока в одной обмотке электродвигателя при соединении обмоток по схеме «треугольник».
Основные элементы
Частотный регулятор скорости вентилятора имеет в своем составе следующие компоненты:
- Мостовой выпрямитель на одну или три фазы, он имеет конденсатор на выходе и является источником постоянного напряжения частотного привода вентилятора.
- Мостовой инвертор, который питается напряжением постоянной величины с помощью широтно-импульсного метода модуляции, служит для создания напряжения переменного тока с изменяемой амплитудой и частотой
- Модуль управления, который подает сигналы проводимости на инверто, т. е. осуществляет частотное управление вентилятором. Они зависят от сигналов, передаваемых оператором и сведений о результатах измерений электрических величин (сетевое напряжение, нагрузочный ток двигателя).
Наша компания производит широкий спектр оборудования для вентиляции и кондиционирования.
Доставка оборудованияСлужба логистики опертивно доставит оборудование до вашего объекта, склада или до терминала транспортной компании.
Монтажный отделCпециалисы монтажного отдела сделают монтаж и пуско-наладку системы вентиляции и кондиционирования «под ключ»
Сервисная службаCпециалисы сервисного отдела осуществляют плановое обслуживание оборудования, а также его гарантийный и постгарантийный ремонт
Персональный менеджерОбратившись к нам, Вы будете закреплены за одним менеджером, который будет сопровождать Вас на всех этапах работы.
Акции мая 2021В этом месяце на ряд продукции проходит сезонная акция. Цены снижены. Товары в наличии на складе.
Однофазный частотный преобразователь Danfoss — Статьи
Дата публикации: 25.06.2019
В настоящее время частотные преобразователи получили широкое распространение за счет:
- простоты регулирования скорости вращения вала электродвигателя
- уменьшении пусковых токов
- защиты от токов к. з и перегрузок
- экономии электроэнергии
- увеличения срока службы оборудования
з и перегрузокПрименяются для приводов транспортеров, станков, вентиляторов, в дымососах и насосных системах, дробилках и тд.
В случаях когда имеется 3-х фазная сеть 380 В, использование «частотников» не составляет труда, но зачастую не всегда есть возможность подключиться к 3-х фазной сети. Поэтому в таких случаях можно подключить трехфазный электродвигатель к частотному преобразователю с входным питанием 220 В.
Рисунок 1 — Схема подключения преобразователя частоты
Однофазный частотный преобразователь, подключается к однофазной сети с напряжением 220 В. При этом, на выходе частотного преобразователя получаем трехфазное напряжение с амплитудой 220 В. В таком случае обмотки электродвигателя переменного тока следует соединить по схеме тругольник.
Важно! Подключение однофазного электродвигателя к частотному преобразователю недопустимо!
Рисунок 2 — Подключение обмоток электродвигателя треугольником
Преобразователи частоты Danfoss VLT Micro Drive FC-051 с однофазным питанием, выпускаются следующих номиналов: от 0,18 кВт до 2,2 кВт.
Монтаж и подключение преобразователей частоты следует выполнять соблюдая требования безопасности приведенные в инструкции по эксплуатации преобразователя частоты.
Правильно подбирайте однофазный частотный преобразователь для трехфазного э.д.
Cмотрите так же:
Функция «Спящий режим» преобразователя частоты Danfoss FC-051 (Реализация на встроенном контроллере)
Управление частотным преобразователем Danfoss серии FC51 с панели оператора Weintek MT8121XE1WK
Режим поддержания постоянной температуры. Задание в цифровом виде. Видео инструкция
Частотные преобразователи — структура, принцип работы
Внимание! Приведенная ниже информация носит теоретический характер. Если Вам необходимо решить конкретную задачу или разобраться как и какое оборудование следует применить в Вашем случае, воспользуйтесь бесплатной консультацией связавшись с нами одним из указанных вверху данной страницы или на странице «Контакты» способов, либо заполните опросный лист.
Инженер службы технической поддержки направит Вам рекомендации на указанный Вами адрес электронной почты.
Частотные преобразователи – это устройства, предназначенные для преобразования переменного тока (напряжения) одной частоты в переменный ток (напряжение) другой частоты.
Выходная частота в современных преобразователях может изменяться в широком диапазоне и быть как выше, так и ниже частоты питающей сети.
Схема любого преобразователя частоты состоит из силовой и управляющей частей. Силовая часть обычно выполнена на тиристорах или транзисторах, которые работают в режиме электронных ключей. Управляющая часть выполняется на цифровых микропроцессорах и обеспечивает управление силовыми электронными ключами, а также решение большого количества вспомогательных задач (контроль, диагностика, защита).
Частотные преобразователи, применяемые в регулируемом электроприводе, в зависимости от структуры и принципа работы силовой части разделяются на два класса:
- С явно выраженным промежуточным звеном постоянного тока.
- С с непосредственной связью (без промежуточного звена постоянного тока).
- Практически самый высокий КПД относительно других преобразователей (98,5% и выше).
- Способность работать с большими напряжениями и токами, что делает возможным их использование в мощных высоковольтных приводах, относительная дешевизна, несмотря на увеличение абсолютной стоимости за счет схем управления и дополнительного оборудования.
Каждый из существующих классов имеет свои достоинства и недостатки, которые определяют область рационального применения каждого из них.
Исторически первыми появились преобразователи с непосредственной связью (рис. 4.), в которых силовая часть представляет собой управляемый выпрямитель и выполнена на не запираемых тиристорах. Система управления поочередно отпирает группы тиристоров и подключает статорные обмотки двигателя к питающей сети.
Таким образом, выходное напряжение преобразователя формируется из «вырезанных» участков синусоид входного напряжения.
На рис.5. показан пример формирования выходного напряжения для одной из фаз нагрузки. На входе выигрывают у тиристорных действует трехфазное синусоидальное напряжение uа, uв, uс. Выходное напряжение uвых имеет несинусоидальную «пилообразную» форму, которую условно можно аппроксимировать синусоидой (утолщенная линия). Из рисунка видно, что частота выходного напряжения не может быть равна или выше частоты питающей сети. Она находится в диапазоне от 0 до 30 Гц. Как следствие малый диапазон управления частоты вращения двигателя (не более 1: 10). Это ограничение не позволяет применять такие преобразователи в современных частотно регулируемых приводах с широким диапазоном регулирования технологических параметров.
Использование не запираемых тиристоров требует относительно сложных систем управления, которые увеличивают стоимость преобразователя.
«Резаная» синусоида на выходе преобразователя является источником высших гармоник, которые вызывают дополнительные потери в электрическом двигателе, перегрев электрической машины, снижение момента, очень сильные помехи в питающей сети.
Применение компенсирующих устройств приводит к повышению стоимости, массы, габаритов, понижению к.п.д. системы в целом.
Наряду с перечисленными недостатками преобразователей с непосредственной связью, они имеют определенные достоинства. К ним относятся:
Подобные схемы преобразователей используются в старых приводах и новые конструкции их практически не разрабатываются.
Наиболее широкое применение в современных частотно регулируемых приводах находят частотники с явно выраженным звеном постоянного тока (рис. 6.)
В частотных преобразователях этого класса используется двойное преобразование электрической энергии: входное синусоидальное напряжение с постоянной амплитудой и частотой выпрямляется в выпрямителе (В), фильтруется фильтром (Ф), сглаживается, а затем вновь преобразуется инвертором (И) в переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды. Двойное преобразование энергии приводит к снижению к.п.д. и к некоторому ухудшению массогабаритных показателей по отношению к преобразователям с непосредственной связью.
Для формирования синусоидального переменного напряжения используются автономные инверторы напряжения и автономные инверторы тока.
В качестве электронных ключей в инверторах применяются запираемые тиристоры GTO и их усовершенствованные модификации GCT, IGCT, SGCT, и биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT.
Главным достоинством тиристорных преобразователей частоты, как и в схеме с непосредственной связью, является способность работать с большими токами и напряжениями, выдерживая при этом продолжительную нагрузку и импульсные воздействия.
Они имеют более высокий КПД (до 98%) по отношению к преобразователям на IGBT транзисторах (95 – 98%).
Преобразователи частоты на тиристорах в настоящее время занимают доминирующее положение в высоковольтном приводе в диапазоне мощностей от сотен киловатт и до десятков мегаватт с выходным напряжением 3 — 10 кВ и выше. Однако их цена на один кВт выходной мощности самая большая в классе высоковольтных преобразователей.
До недавнего прошлого преобразователи частоты на GTO составляли основную долю и в низковольтном частотно регулируемом приводе. Но с появлением IGBT транзисторов произошел «естественный отбор» и сегодня преобразователи на их базе общепризнанные лидеры в области низковольтного частотно регулируемого привода.
Тиристор является полууправляемым приборам: для его включения достаточно подать короткий импульс на управляющий вывод, но для выключения необходимо либо приложить к нему обратное напряжение, либо снизить коммутируемый ток до нуля. Для этого в тиристорном преобразователе частоты требуется сложная и громоздкая система управления.
Биполярные транзисторы с изолированным затвором IGBT отличают от тиристоров полная управляемость, простая не энергоемкая система управления, самая высокая рабочая частота.
Вследствие этого преобразователи частоты на IGBT позволяют расширить диапазон управления скорости вращения двигателя, повысить быстродействие привода в целом.
Для асинхронного электропривода с векторным управлением преобразователи на IGBT позволяют работать на низких скоростях без датчика обратной связи.
Применение IGBT с более высокой частотой переключения в совокупности с микропроцессорной системой управления в частотных преобразователях снижает уровень высших гармоник, характерных для тиристорных преобразователей. Как следствие меньшие добавочные потери в обмотках и магнитопроводе электродвигателя, уменьшение нагрева электрической машины, снижение пульсаций момента и исключение так называемого «шагания» ротора в области малых частот. Снижаются потери в трансформаторах, конденсаторных батареях, увеличивается их срок службы и изоляции проводов, уменьшаются количество ложных срабатываний устройств защиты и погрешности индукционных измерительных приборов.
Частотные преобразователи на транзисторах IGBT по сравнению с тиристорными преобразователями при одинаковой выходной мощности отличаются меньшими габаритами, массой, повышенной надежностью в силу модульного исполнения электронных ключей, лучшего теплоотвода с поверхности модуля и меньшего количества конструктивных элементов.
Они позволяют реализовать более полную защиту от бросков тока и от перенапряжения, что существенно снижает вероятность отказов и повреждений электропривода.
На настоящий момент низковольтные преобразователи на IGBT имеют более высокую цену на единицу выходной мощности, вследствие относительной сложности производства транзисторных модулей. Однако по соотношению цена/качество, исходя из перечисленных достоинств, они явно выигрывают у тиристорных, кроме того, на протяжении последних лет наблюдается неуклонное снижение цен на IGBT модули.
Главным препятствием на пути их использования в высоковольтном приводе с прямым преобразованием частоты и при мощностях выше 1 – 2 МВт на настоящий момент являются технологические ограничения. Увеличение коммутируемого напряжения и рабочего тока приводит к увеличению размеров транзисторного модуля, а также требует более эффективного отвода тепла от кремниевого кристалла.
Новые технологии производства биполярных транзисторов направлены на преодоление этих ограничений, и перспективность применения IGBT очень высока также и в высоковольтном приводе.
В настоящее время IGBT транзисторы применяются в высоковольтных преобразователях в виде последовательно соединенных нескольких единичных модулей.
Структура и принцип работы низковольтного преобразователя частоты на IGBT транзисторах
Типовая схема низковольтного преобразователя частоты представлена на рис. 7. В нижней части рисунка изображены графики напряжений и токов на выходе каждого элемента инвертора.
Переменное напряжение питающей сети (uвх.)с постоянной амплитудой и частотой (U вх = const, f вх = const) поступает на управляемый или неуправляемый выпрямитель (1).
Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения (uвыпр.) используется фильтр (2). Выпрямитель и емкостный фильтр (2) образуют звено постоянного тока.
С выхода фильтра постоянное напряжение u d поступает на вход автономного импульсного инвертора (3).
Автономный инвертор современных низковольтных преобразователей, как было отмечено, выполняется на основе силовых биполярных транзисторов с изолированным затвором IGBT.
На рассматриваемом рисунке изображена схема преобразователя частоты с автономным инвертором напряжения как получившая наибольшее распространение.
В инверторе осуществляется преобразование постоянного напряжения ud в трехфазное (или однофазное) импульсное напряжение u и изменяемой амплитуды и частоты. По сигналам системы управления каждая обмотка электрического двигателя подсоединяется через соответствующие силовые транзисторы инвертора к положительному и отрицательному полюсам звена постоянного тока. Длительность подключения каждой обмотки в пределах периода следования импульсов модулируется по синусоидальному закону. Наибольшая ширина импульсов обеспечивается в середине полупериода, а к началу и концу полупериода уменьшается. Таким образом, система управления обеспечивает широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) напряжения, прикладываемого к обмоткам двигателя.Амплитуда и частота напряжения определяются параметрами модулирующей синусоидальной функции.
При высокой несущей частоте ШИМ (2 … 15 кГц) обмотки двигателя вследствие их высокой индуктивности работают как фильтр.
Поэтому в них протекают практически синусоидальные токи.
В схемах преобразователей с управляемым выпрямителем (1) изменение амплитуды напряжения uи может достигаться регулированием величины постоянного напряжения ud, а изменение частоты – режимом работы инвертора.
При необходимости на выходе автономного инвертора устанавливается фильтр (4) для сглаживания пульсаций тока. (В схемах преобразователей на IGBT в силу низкого уровня высших гармоник в выходном напряжении потребность в фильтре практически отсутствует.)
Таким образом, на выходе преобразователя частоты формируется трехфазное (или однофазное) переменное напряжение изменяемой частоты и амплитуды (вых = var, f вых = var).
Сделать заказ на частотный преобразователь
| | Серия iG5A — ХИТ ПРОДАЖ! В наличии: SV004iG5A-4; SV015iG5A-4; SV022iG5-4; Мощность: 0,4 – 22 кВт; | iG5A каталог (eng) iG5A инструкция (рус) | |
| | Серия iC5 – Компактный и динамичный! В наличии: SV022iC5-1F; SV008iC5-1F; SV015iC5-1F Мощность: 0,4 – 2,2 кВт; | iC5 — каталог (eng) iС5 — инструкция (рус.) | |
Серия iE5 — Максимум возможностей! Мощность: 0,1 – 0,4 кВт; Применение: для вентиляторов, насосов, конвейеров, швейных машин, беговых дорожек, приводов жалюзи, шлагбаумов, рекламных щитов. | iE5 — каталог (eng) iE5 — руководство (рус) | ||
| Серия iS7 – Суперуниверсал! Мощность: 0.75 – 75 кВт; | iS7 — каталог (eng) iS7 — руководство (рус) | ||
| Серия iP5A — Для вентиляторов и насосов! Мощность: 5,5 – 450 кВт; | iP5A — каталог (eng) iP5A — руководство (рус) | ||
| Серия S100 — Промышленный стандарт! Мощность: 0,4 – 750 кВт; Питание: 1 фаза, 0,4 – 2,2 кВт, 200 – 240 В; 3 фазы, 0,4 – 15 кВт, 200 – 240 В; 3 фазы, 30 – 75 кВт, 380 – 480 В; Управление: V/f — управление, векторное управление без датчика Применение: для кранов, вентиляторов, насосов, подъемников, промышленных машин, дымососов и т.д. |
S100 — руководство (30-75 кВт)(рус) S100 — руководство (0,4-22 кВт),(рус) S100 — Каталог (eng)
| ||
| Серия iV5L – для лифтов и кранов Мощность: 5,5 – 2кВт; Питание: 3 фазы, 400 В, 5,5 – 22 кВт; Управление: интегрированное управление асинхронными и синхронными двигателями Применение: для лифтов, кранов, прокатных станов, бумагоделательных машин. | iV5 — каталог (рус) Руководство пользователя iV5L (рус) | ||
| | LSMV-M1000/M1000A средневольтные преобразователи частоты. Применение: нефтегаз, водоснабжение, генерация энергии, металлургия, морские суда, цемент, ЦБТ | LSMV — каталог (рус) LSMV — руководство (рус) |
Частотный преобразователь (регулятор) – устройство плавного пуска водяного насоса
Сортировать: По умолчаниюПо имени (A — Я)По имени (Я — A)По цене (возрастанию)По цене (убыванию)По рейтингу (убыванию)По рейтингу (возрастанию)По модели (A — Я)По модели (Я — A)
Показывать: 16255075100
Частотный преобразователь однофазного насоса Sirio Entry 230 XP версия 2.0, производства концерна..
В наличии
25 062.00 р.
Частотный преобразователь однофазного насоса Active Driver M/M 1.1, производство компании «D..
В наличии
41 109.00 р.
Частотный преобразователь однофазного насоса Sirio Entry 230, производство концерна «Italtec..
В наличии
26 094.00 р.
Универсальный частотный преобразователь для однофазного или трехфазного насоса Nettuno Universal, пр..
В наличии
41 633.00 р.
Частотный регулятор для управления однофазным насосом Юнипамп «Варуна» российского производства. Час..
В наличии
20 640.00 р.
Показано с 1 по 5 из 5 (всего 1 страниц)
Устройство плавного пуска водяного электронасоса
Частотный регулятор плавного управления водяного насосаОсновной функцией частотных преобразователей является плавная регулировка скорости вращения асинхронных двигателей. Устройство плавного пуска асинхронного двигателя на 220 или 380 вольт устанавливаются на водяные глубинные, погружные скважинные и поверхностные насосы. Частотный преобразователь с плавным пуском электродвигателя с регулированием частоты вращения двигателя, позволяет подключать насосы для воды однофазные или трехфазные любой мощности. Блоки управления с частотным регулированием позволяют плавно изменять скорость вращения вала электродвигателя насоса в зависимости от потребления воды для обеспечения заданного стабильного давления. Работа преобразователя частоты позволяет экономить потребления насоса электроэнергии до 40%. Частотник автоматически определяет частоту выключения в зависимости от введенных на этапе программирования параметров водяных насосов. В нашем интернет магазине можно купить блок с частотным регулированием для замены старого или для комплектования автоматических станций для водоснабжения жилых домов и общественных зданий.
9.1.2 Регулирование частоты | EBF 483: Введение в рынки электроэнергии
9.1.2 Регулирование частоты
Мы уже несколько раз упоминали частоту системы в этом уроке. Критически важно поддерживать частоту всей системы на уровне, близком к 60 Гц. Каждый генератор в большой энергосистеме должен вращаться с одинаковой скоростью, иначе сама система может стать нестабильной. В качестве аналогии представьте себе машину, едущую по прямой.Все колеса должны вращаться с одинаковой скоростью. Что произойдет, если одно колесо внезапно начнет вращаться быстрее других? Что ж, если это одно колесо начинает вращаться немного быстрее, тогда остальная часть машины может приложить силу к этому одному колесу, чтобы заставить его замедлиться. Машина продолжала ехать прямо. Если это одно колесо начнет вращаться намного быстрее, автомобиль может выйти из-под контроля.
Та же логика применима к электросетям. Если частота системы немного отклоняется от 60 Гц, тогда вращающиеся генераторы, естественно, будут оказывать большее усилие друг на друга, чтобы вернуть эту частоту к 60 Гц.Если отклонение действительно велико, то сетка сама по себе станет нестабильной. Регулирование частоты (или просто «регулирование» для краткости) — это инструмент, используемый операторами электросетей в тех случаях, когда частота системы становится слишком высокой или слишком низкой.
Чтобы понять, как частота может стать слишком высокой или слишком низкой, мы воспользуемся еще одной аналогией, которая показана на рисунках ниже. Думайте о электросети как о ванне со смесителем и сливом. Уровень воды в ванне подобен частоте электросети.Если кран намного больше сливного, то уровень воды в ванне поднимется. Точно так же в энергосистеме, если предложение внезапно становится намного больше, чем спрос, тогда частота поднимается выше 60 Гц. Это может произойти, если произойдет внезапный всплеск предложения (например, если ветер внезапно усиливается, быстро увеличивая мощность ветра) или если есть внезапное падение спроса (например, все в США выключают свои телевизоры в конец Суперкубка).
Рисунок 9.2: Частота энергосистемы подобна воде, текущей в ванну и вытекающей из нее. Чтобы уровень воды оставался постоянным, приток должен в точности равняться оттоку.Щелкните здесь, чтобы просмотреть подробное описание рисунка
Имеются три диаграммы в форме стаканов с входными (генерирующими) и выходными (нагрузочными) портами:
На первой диаграмме входящий поток равен выходному потоку, а частота стабильна на уровне 60 Гц.
На второй диаграмме приток больше оттока, и частота возрастает примерно на 60 Гц.
третья диаграмма, приток меньше оттока и частота падает ниже 60 Гц.
Источник: Джо Это, Национальная лаборатория Лоуренса Беркли
Рисунок 9.3: Отклонения от частоты 60 Гц могут привести к корректирующим действиям, которые могут поставить под угрозу надежность электросети.
Источник: Джо Это, Национальная лаборатория Лоуренса Беркли
Если слив больше крана, то происходит обратное — уровень воды в ванне упадет.В энергосистеме, если спрос начинает превышать предложение, то системная частота упадет ниже 60 Гц. Чаще всего это происходит при внезапном падении напряжения, например, когда большой генератор внезапно отключается от сети.
Как правило, операторам сети легче обрабатывать события с превышением частоты, чем с событиями с пониженной частотой. Если частота начинает превышать 60 Гц, это обычно происходит медленно, и операторы сети могут отреагировать, уменьшив выходную мощность некоторых генераторов. Однако события с пониженной частотой могут быть более серьезными, потому что они часто бывают неожиданными и включают потерю большого источника электричества.Когда это происходит, восстановление частоты системы до 60 Гц включает три фазы, которые вместе известны как «управление частотой». Эти три фазы проиллюстрированы на рисунке ниже, и их можно резюмировать следующим образом:
- Управление первичной частотой запускается автоматически, без вмешательства человека, сразу после события понижения частоты. Генераторы, оснащенные датчиками частоты, автоматически регулируют свою мощность.
- Вторичная регулировка частоты срабатывает в течение десятков секунд, также автоматически, если событие пониженной частоты не устраняется само.Вторичное регулирование частоты иногда называют автоматическим управлением генерацией (АРУ).
- Третичное регулирование частоты срабатывает в течение нескольких минут, если событие пониженной частоты не устраняется посредством первичных или вторичных механизмов контроля частоты. Третичное регулирование частоты обычно предполагает, что оператор энергосистемы вручную регулирует диспетчеризацию некоторых электростанций.
Щелкните здесь, чтобы просмотреть подробное описание рисунка
На схеме показаны две картинки:
Первый — это график, показывающий внезапное падение частоты на графике. Частота отложена по оси ординат, а время — по оси абсцисс. На графике частота падает до 59,90 Гц между 0 и 8 секундами. Это называется периодом ареста. Между 8 и 21 секундой происходит период отскока, когда система поднимается примерно до 59.94 Гц на графике. Через 21 секунду система перейдет в период восстановления. Системная частота начинает постепенно увеличиваться с 59,94 Гц через 30 секунд, но после начального падения требуется около десяти минут, чтобы вернуться к начальной частоте 60 Гц.
Второй — это график мощности по оси y и времени по оси x, показывающий, какие элементы управления используются при падении мощности. Первичная регулировка частоты происходит сразу через 10 минут и использует мощность в виде колоколообразной кривой.Первичное регулирование частоты — это характеристика регулятора и частотно-зависимая характеристика спроса. Затем срабатывает вторичный регулятор частоты. Он запускается примерно через 10 секунд, но не начинает потреблять много энергии примерно через 30 секунд. Затем она увеличивается примерно до 10 минут, после чего начинает снижаться. Secondary Frequency Control — это генераторы на автоматическом управлении генерацией. Последним элементом управления является третичный регулятор частоты, мощность которого постепенно увеличивается через десять минут и выравнивается при произвольной мощности около 25 минут.Третичное регулирование частоты осуществляется генераторами по диспетчерской.
Источник: Джо Это, Национальная лаборатория Лоуренса Беркли
Услуга, которую мы называем «регулирование частоты», обычно запускается через несколько минут после события отклонения частоты, после того, как сработало вторичное регулирование частоты. В областях, где была проведена реструктуризация коммунального сектора и созданы конкурентные рынки, регулирование частоты обычно обеспечивается системой. операторов через процесс аукциона, аналогичный аукциону на сутки вперед и рынку энергии в реальном времени.Оператор рынка (например, PJM) объявляет, какая мощность регулирования частоты необходима, а производители представляют предложения, чтобы иметь возможность обеспечить такое регулирование частоты. Это устанавливает отдельную цену за регулирование частоты.
На большинстве рынков электроэнергии предложение регулирования частоты оператору сети означает, что производитель готов увеличить или уменьшить мощность (известное как «регулирование вверх» и «регулирование вниз») на определенную величину. (Рынок ERCOT в Техасе работает немного иначе, где есть отдельные рынки для регулирования вверх и регулирования вниз.) Это означает, что генератор, в то же время, снимает мощность с рынка энергии на сутки вперед / в реальном времени и берет на себя обязательство производить некоторое количество энергии. Например, предположим, что генератор мощностью 100 МВт предлагал регулирующему рынку 5 МВт мощности. Это означает, что генератор готов снизить мощность на 5 МВт при необходимости и увеличить мощность на 5 МВт при необходимости. Таким образом, генератор не может предложить более 95 МВт своей мощности на рынке энергии на сутки вперед / в реальном времени и должен будет убедиться, что не менее 5 МВт было разрешено на рынке энергии на сутки вперед / в реальном времени.
Плата за регулирование состоит из двух компонентов. Во-первых, производителям платят за мощность, которую они выделяют для обеспечения регулирования. Иногда это называется ценой «мощности» и измеряется в долларах за МВт мощности. Во-вторых, когда генератор вызывается для увеличения или уменьшения выходной мощности в ответ на событие отклонения частоты, ему платят за энергию, которая произведена или не произведена. Это иногда называют платой за «производительность» и часто устанавливают равной цене энергии в реальном времени (так что принимаются единицы в долларах за МВтч).
Для примера возьмем тот же генератор, обеспечивающий 5 МВт регулирования. Цена возможности регулирования составляет 5 долларов за МВт. Генератор направлен на производство 50 МВтч энергии на рынке в реальном времени по цене 10 долларов за МВтч. Из-за отклонения частоты генератор просят произвести дополнительные 2 МВт мощности в течение 10 минут. Общий доход производителя за этот час составит:
- Выручка на рынке электроэнергии: 50 МВтч * 10 долларов США / МВтч = 500 долларов США
- Регулируемая мощность: 5 МВт * 5 долларов США / МВт = 25 долларов США
- Характеристики регулирования: 2 МВт * (1/6 часа) * 10 долларов США / МВтч = 3 доллара США.33
- Общая выручка: 528,33 долл. США
Hybrid Мощный регулятор частоты для разнообразного использования
Получите доступ к множеству разновидностей мощных, надежных и эффективных регуляторов частоты на сайте Alibaba.com для всех типов домашнего и коммерческого использования. Эти частотные регуляторы оснащены новейшими технологиями и обладают различной мощностью, чтобы с легкостью служить вашим целям. Вы можете выбрать из существующих моделей регуляторов частоты на сайте или перейти на полностью индивидуализированные версии этих продуктов.Они долговечны и устойчивы, чтобы постоянно предлагать стабильное обслуживание без каких-либо поломок.
Регулятор частоты Коллекции , найденные на сайте, оснащены всеми интересными функциями, такими как интеллектуальная технология охлаждения для более быстрого и интеллектуального охлаждения, защита от короткого замыкания, интеллектуальная сигнализация для обнаружения и дисплеи для отображения любых ошибок, перенапряжения защита и так далее. Эти регуляторы частоты доступны с различными значениями напряжения, такими как 230 В переменного тока, 220 В / 230 В / 240 В для преобразователей и 100 В / 110 В / 120 В / 220 В / 230 В / 240 В для линейки инверторов.Эти преобразователи частоты также оснащены функциями защиты от обратной полярности на входе.
Alibaba.com может помочь вам выбрать один из различных регуляторов частоты с различными моделями, размерами, емкостями, потребляемой мощностью и многим другим. Эти интеллектуальные регуляторы частоты эффективны в экономии счетов за электроэнергию даже в самых экстремальных климатических условиях. У них также есть возможность быстрой зарядки. Вы можете использовать этот частотный регулятор в своих домах, гостиницах, офисах или в любой другой коммерческой недвижимости, где энергопотребление является дорогостоящим и важным.
Просмотрите различные диапазоны частотных регуляторов на Alibaba.com и купите лучшие из этих продуктов. Все эти продукты имеют сертификаты CE, ISO, RoHS и имеют гарантийный срок. OEM-заказы доступны для оптовых закупок с индивидуальными вариантами упаковки.
регулятор частоты переменного тока — купить регулятор частоты переменного тока на AliExpress
Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте, чтобы купить регулятор частоты переменного тока.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший регулятор частоты переменного тока вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели свой регулятор частоты переменного тока на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в регуляторе частоты переменного тока и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести регулятор частоты переменного тока по самой выгодной цене.
Мы всегда в курсе последних технологий, новейших тенденций и самых обсуждаемых лейблов.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Инерция, регулирование частоты и сеть — pv magazine USA
В то время как мы часто говорим о поставке электроэнергии с точки зрения потребляемой необработанной энергии и спроса — будь то от гигаваттных атомных станций, тераватт-часы годовой потребности в каждом штате США или даже отдельные лампочки мощностью 15 Вт — есть еще один параметр, который не так обсуждается, но не менее критичен: частота.
Три основные сети США работают с частотой 60 циклов в секунду (60 герц), а европейские сети — 50 Гц. Любое значительное отклонение от этого приведет к повреждению электрического оборудования, включая приборы конечных пользователей, и в результате реле будут отключены, если сеть превышает относительно узкую полосу допустимых частот.
Эти частоты могут повышаться или понижаться, если существует дисбаланс между подачей электроэнергии и потребностями конечного пользователя. Когда это происходит, огромное количество вращающихся турбин на гидро-, газовых, угольных, нефтяных или атомных станциях может помочь решить проблему до тех пор, пока не будет задействовано больше ресурсов.
Вся эта система находится под угрозой, так как большие генераторы отключаются и заменяются ветряными, солнечными и батареями, которые не имеют большой вращающейся массы. Хотя ветер может обеспечить «синтетическую инерцию» для компенсации, это не то же самое, и в конечном итоге потребуется создать целую новую систему, если мы хотим перевести все сети на возобновляемые источники энергии.
Управление частотой
Хотя поддержание частоты сети в узком диапазоне является одной из центральных задач поддержания энергоснабжения, основная система энергоснабжения обычно не выходит за пределы стандартной частоты сама по себе.Отклонение обычно возникает, когда существует несоответствие между спросом и предложением — например, когда большой генератор отключается.
Распространенное заблуждение относительно управления частотой состоит в том, что большие вращающиеся массы поддерживают стабильную частоту электросети во время дисбаланса между спросом и предложением. «Инерция только устанавливает начальную скорость, с которой падает частота — это позволяет выиграть время», — отмечает Марк Альстром, инженер, работающий с Energy Systems Integration Group (ESIG). Он отмечает, что в конечном итоге частоты не стабилизируются, пока не будет исправлен баланс спроса и предложения.
В 20 веке это была система стабилизации частоты. Сеть состояла исключительно из крупных генераторов с тяжелыми паровыми и гидроэлектрическими турбинами, и в первые годы двигатели, подключенные к сети, обеспечивали дополнительную инерцию. Но сетка 21 века другая. Примечательно, что эти большие вращающиеся массы заменяются ветровыми и солнечными электростанциями, которые не обладают такими же характеристиками: для солнечной энергии вращающейся массы нет вообще.
Это не означает, что инверторы не могут регулировать частоту.Фактически, они могут реагировать намного быстрее, чем основная частотная характеристика, которая используется в настоящее время. «Они работают настолько быстро, насколько это возможно, — объясняет Альстрем. Фактически, при необходимости инверторы могут так быстро восстановить частоту, что начальный дисбаланс спроса и предложения может остаться незамеченным, вызывая другие проблемы.
Эта опасность — инверторы могут среагировать слишком быстро — подчеркивает разницу между восприятием и фактическими потребностями в управлении частотой. В нынешней системе отклонения частоты служат необходимым предупреждением о несбалансированности спроса и предложения.
Урод FERC
В Соединенных Штатах регулирующие органы наблюдали отказ от традиционной генерации и ее замену ветровой и солнечной; и были обеспокоены недостаточной инерцией. В 2009 году Федеральная комиссия по регулированию энергетики (FERC) начала процесс, который завершился в феврале прошлого года Приказом 842, который требует от крупных и малых электростанций «устанавливать, обслуживать и эксплуатировать оборудование, способное обеспечивать первичную частотную характеристику (PFR) в качестве условие присоединения », чтобы« устранить потенциальное влияние на надежность развивающейся структуры ресурсов генерации.
В своих комментариях 2016 года Sierra Club и Sustainable FERC Project утверждали, что существует адекватная PFR во всех межсетевых соединениях, и что в долгосрочной перспективе FERC следует «изучить меры, отличные от мандатов», чтобы обеспечить соблюдение стандартов надежности, включая поощрение « обеспечение быстрого реагирования на спрос со стороны хранилищ и других ресурсов со стороны спроса ».
Эксперты, которые беседовали с журналом pv при написании этой статьи, также предположили, что это может быть чрезмерной реакцией со стороны FERC.«В отношении восточных и западных межсетевых соединений, вероятно, не будет проблем в ближайшие пару десятилетий», — отмечает Альстром из ESIG.
Однако в электросети Совета по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT) все может быть иначе. В прошлом году на долю ветра приходилось 19% электроэнергии, произведенной в ERCOT, а выработка энергии ветра уже достигла пика, составляя более половины мгновенного спроса. В результате некоторые из самых больших опасений по поводу потери инерции и контроля частоты исходили от ERCOT.
Но даже в Восточном и Западном объединениях, если будут реализованы более амбициозные переходы на возобновляемые источники энергии, такие как U.Призыв представителя представителя Александрии Окасио-Кортес к 100% использованию возобновляемых источников энергии к 2030 году — с этими проблемами нужно будет бороться.
Следование по сетке или формирование сетки?
Ветряные электростанции обладают способностью обеспечивать так называемую «синтетическую инерцию» за счет существенного перегрузки, чтобы придать немного больше мощности. Однако многие эксперты пренебрегают этим термином, отмечая, что ветряные турбины поставляют не инерцию, а дополнительную мощность. Это не столько исправляет частоту, сколько устраняет часть дисбаланса, который в первую очередь вызвал отклонение частоты.
Инверторымогут быть запрограммированы так, чтобы помогать контролировать частоту, и способ работы фотоэлектрических установок может быть фактором в способности обеспечивать частотную характеристику. «Если бы вы собирались обеспечить быструю частотную характеристику фотоэлектрических станций, вам пришлось бы работать в частично урезанном состоянии», — объясняет Альстром.
Кроме того, устройства хранения могут обеспечивать поддержку частоты и балансировать спрос и предложение, и они могут быть доступны в то время, когда нет солнечной и ветровой энергии.
Но более серьезный вопрос заключается в том, лучше ли использовать инверторы таким образом. С инверторами мы не зацикливаемся на характеристиках больших вращающихся масс и имеем больше возможностей для обеспечения стабильности системы.
Вообще говоря, есть два основных способа использования инверторов для управления частотой: следование сетке или формирование сетки. Инверторы, отслеживающие сеть, измеряют напряжение и частоту сети и подают правильную активную и реактивную мощность. Инверторы, формирующие сетку, создают локальное напряжение и частоту, а затем пытаются сдвинуть это напряжение, чтобы заставить правильную реальную и реактивную мощность течь в систему.
Системы, основанные на инверторах, формирующих сетку, используются в микросетях по всему миру, но не были реализованы в масштабах, необходимых для работы в США от ветра, солнца и батарей. «Насколько известно авторам, не существует практического примера параллельных сетевых инверторов в большой энергосистеме при различных уровнях проникновения инверторной генерации», — отмечают Юлия Матевосян и Фред Хуанг из ERCOT в опубликованной ранее статье. в этом году. Другая проблема заключается в том, что сеткообразующие инверторы в настоящее время предназначены только для небольших генераторов.«Также в настоящее время нет коммерчески доступного инвертора для формирования сети для крупномасштабного применения в энергосистеме», — предупреждают Матевосян и Хуанг.
Это не значит, что это невозможно. Но это вносит ряд неопределенностей. «На практике возникает вопрос: правильно ли развертывается программное обеспечение, есть ли необходимый запас и будут ли тысячи этих устройств вести себя так, как нам нужно?» — спрашивает Эрик Гимон, старший научный сотрудник Energy Innovation.
Проблемы перехода
Хотя неясно, как будет функционировать большая сеть, обслуживающая миллионы потребителей, на основе инверторов, формирующих сеть, переход от частотного регулирования на основе инерции к сети, в которой баланс спроса и предложения и регулирование частоты работают в соответствии с новой парадигмой.
Матевосян и Хуанг из ERCOT отмечают, что механика перехода подразумевает развертывание инверторов, формирующих сетку, в рамках существующей парадигмы. «Если технологии формирования энергосистемы должны стать жизнеспособным решением, они должны будут надежно работать параллельно с синхронной генерацией в течение длительного переходного периода».
И если мы перейдем к очень высоким уровням возобновляемой энергии, но отложим переход к новой парадигме управления частотой, проблемы будут более серьезными, поскольку частота может сильно колебаться, когда обычные электростанции отключаются.
Новые решения
В начале декабря PXiSE Energy объявила о заключении контракта на поставку решения для распределенного управления энергоресурсами (DERMS) для коммунального предприятия в Западной Австралии, которое будет управлять 50 000 распределенными энергоресурсами, включая солнечные фотоэлектрические системы и батареи на площади 2,3 миллиона квадратных километров.
Это самый крупный из когда-либо реализованных решений DERMS. Платформа ACT PXiSE будет контролировать вывод десятков тысяч DERMS, регулируя предложение в соответствии со спросом, с высокой степенью точности, обеспечиваемой информацией, собираемой сетью синхрофазоров.«DERMS может выполнить настройку всего за несколько секунд», — объясняет президент PXiSE Патрик Ли. «Мы добавили функции для управления частотой в субсекундном диапазоне».
Решения, подобные ACT, работают совершенно иначе, чем предыдущая парадигма центральной точки управления. «Вместо того, чтобы управлять большой сетью с одним тактом, развертывание в Австралии будет разбивать эти большие сети на более мелкие», — отмечает Ли. «Вы можете осуществлять обмен энергией через эти меньшие сети.”
Это решение имеет очевидные технические преимущества перед существующей системой удаленного прядения масс. «Надежность означает, что вы должны иметь возможность быстро адаптироваться к динамическим условиям», — объясняет Ли. «Вам нужна скорость и точность. Если посмотреть на традиционные технологии, скорость и точность — это не те вещи, которые у вас есть ».
Ли отмечает, что решение PXiSE было создано для обеспечения перехода к управлению не на основе частоты, так что операторам сети не нужно принимать одну систему и заменять ее при переходе на парадигму управления на основе инвертора.
Ли говорит, что переход к интеллектуальному электронному управлению, подобному решению его компании, не обязательно будет легким, но в большей степени по причинам человеческой инерции. «Люди захотят придерживаться того, как мы контролируем энергосистему последние 100 с лишним лет», — отмечает Ли. «Это не только регулирующий орган или системный оператор, но и поставщик». Но он также отмечает, что «наступит момент, когда вы не сможете дольше продержаться».
Этот контент защищен авторским правом и не может быть использован повторно.Если вы хотите сотрудничать с нами и хотели бы повторно использовать часть нашего контента, свяжитесь с нами: [email protected].
Регулирование частоты — Ассоциация накопителей энергии
24 октября 2013 г.
Регулирование частоты
Краткое содержание
Чтобы синхронизировать генерирующие активы для работы электрической сети, частота переменного тока (AC) должна поддерживаться в жестких пределах допуска.Различные методы, доступные для «частотного регулирования», включают инерцию генератора, добавление и вычитание генерирующих активов, специализированное реагирование на спрос и хранение электроэнергии. У каждого из этих методов есть свои плюсы и минусы, и их реализация занимает от миллисекунды до 20 минут. В группе «вспомогательных услуг», предоставляемых при управлении сетью на открытом рынке, регулирование частоты имеет наибольшее значение. Регулирование частоты в основном обеспечивается за счет наращивания (увеличения и / или уменьшения) генерирующих активов.Обычно это занимает минуты, а не секунды. Хранилище электроэнергии способно выполнять работу за миллисекунды, и Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория (PNNL) предложила, чтобы стоимость миллисекундных хранилищ электроэнергии была как минимум вдвое больше, чем у 20-минутных активов.
Обсуждение
Доступны многочисленные отчеты по регулированию частоты. Первые отчеты поступают из национальных лабораторий Министерства энергетики США. Национальная лаборатория Окриджа (ORNL) впервые предложила заняться этим в начале 2000-х годов.С тех пор Министерство энергетики спонсировало исследования и отчеты, в том числе из PNNL, Sandia National Laboratories (SNL), Национальной лаборатории Айдахо (INL) и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBL).
Ниже приведены две диаграммы из отчета: Использование показателей частотной характеристики для оценки требований к планированию и эксплуатации для надежной интеграции переменного возобновляемого поколения Джозеф Х. Это, главный исследователь Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, 2010 г.
По своей природе частотное регулирование — это приложение для аккумулирования электроэнергии.Это было определено как одна из лучших «ценностей» для повышения стабильности сети и не считается «энергетическим арбитражем», например, хранение энергии ветра в ночное время для использования днем. Обычно это стоит от 10 до 60 долларов за мегаватт-час.
Вернуться к блогу ESA
Как работает регулирование частоты?
С ежегодным приростом возобновляемых источников для производства электроэнергии и стимулами мирового правительства к ним, замена синхронных генераторов инверторными источниками в электрической сети — вполне вероятная реальность, которая может произойти.
Тем не менее, насколько это возможно, существующая сеть энергосистемы сталкивается с рядом проблем с этим пейзажем.
Давайте рассмотрим, как работает коммунальная сеть, что означает инерция для управления сетью и как проникновение солнечной энергии влияет на систему электрических сетей.
Как работает регулирование частоты?
Электрическая сеть предназначена для работы в стабильном режиме, когда она может обеспечивать безопасную и стабильную подачу электроэнергии на каждую подключенную нагрузку, несмотря на любые нарушения (большие изменения нагрузки, частичные сбои в генерации, передаче или распределении), это стандарт для надежной электроснабжение.
Для этого операторам энергоснабжения необходимо контролировать поток энергии по сети (активную и реактивную мощность). В соответствии с этой идеей операторы постоянно контролируют 3 переменных, которые определяют состояние сети, напряжения, углы и частоту.
- Напряжение : Относится к уровню напряжения в каждой точке сети. Оператор должен контролировать уровень напряжения от самой большой точки генерации до последней нагрузки, подключенной к услуге.
- Углы: Поскольку энергия передается переменным током (AC), все напряжения и токи идут с опорным углом.В частности, соотношение углов сетки определяет поток активной мощности.
- Частота : Как и ожидалось, вся передача переменного тока должна выполняться на одной и той же частоте. Например, 60 Гц в США или 50 Гц в Европе.
Контролируя и контролируя эти переменные, оператор может диагностировать и регулировать всю энергосистему, позволяя выполнять профилактические или корректирующие действия в случае любой возможной проблемы.
Существующая энергосистема была спроектирована и работает до сих пор, исходя из того, что источники энергии работают в основном с синхронными или асинхронными генераторами или вращающимися генераторами в целом.
Вращающиеся Генераторы .Поскольку вращающиеся машины являются сердцем энергосистемы, операторы управляют ими для регулирования всех трех переменных.
Скорость вращения любого электрического вращающегося оборудования, подключенного к сети, определяется частотой сети, и многие системы защиты срабатывают из-за отклонений частоты системы. В настоящее время частота сети определяется крупнейшими вращающимися генераторами сети.
Частотные искажения возникают в основном из-за дисбаланса между подачей электроэнергии и потребностями конечного пользователя. Таким образом, генераторы могут реагировать на эти различия, доставляя или потребляя энергию благодаря инерции их механических вращающихся частей.
В то время как сеть требует этого, и до определенного момента генератор может увеличивать или уменьшать скорость своего ротора для подачи энергии, гарантируя частотный контроль системы.
Хотя этот процесс является лишь переходным, он предлагает оператору энергосистемы необходимое время для принятия дальнейших корректирующих действий при изменении нагрузки.
Это называется первичной частотной характеристикой (PFR) и действует как частотное регулирование системы. Это свойство, которого не хватает солнечной энергии в случае сбоя в сети.
Парадигма солнечной генерации и регулирование частоты
В последние несколько лет рост проникновения солнечной и ветровой энергии напомнил некоторые проблемы для сети.В качестве примера, в штате Калифорния обнаружено явление, обычно называемое «кривой солнечной утки», на котором график выработки электроэнергии в течение дня показывает временной дисбаланс пикового спроса и производства возобновляемой энергии.
Помимо этого, по мере того, как в сеть вводится все больше и больше солнечных и ветряных электростанций, проблема расширяется до неспособности этих возобновляемых источников удовлетворять потребности сети в случае сбоя или сбоя. В основном отсутствие инерции, которую вращающие генераторы обеспечивают сети.
Текущая процедура для солнечной или ветровой электростанции в случае отклонения частоты или напряжения в сети заключается в полной изоляции (IEEE 1547). В случае полного отключения электроэнергии эта процедура называется защитой «Anti-Islanding», поскольку она предотвращает включение электростанции в сеть, когда в системе может произойти сбой.
Это не означает, что инверторы, используемые на возобновляемых источниках энергии, не могут регулировать частоту. Но для этого эти заводы должны будут работать в состоянии, в котором они не смогут обеспечить свою максимальную мощность.
С другой стороны, многие предлагают аккумуляторы в качестве решения, поскольку они могут довольно быстро справляться с колебаниями энергии, но в настоящее время эта технология все еще является дорогостоящей для массового хранения и массификации.
В настоящее время существует два типа инверторов, используемых для подключения к сети: инверторы, следующие за сетью, и инверторы, формирующие сеть.
Инверторы с отслеживанием и формированием сетки.В настоящее время все фотоэлектрические инверторы, подключенные к сети, работают как источники, следующие за сетью (GFL), они регулируют свою выходную мощность, измеряя угол напряжения сети в петле фазовой синхронизации (PPL). Следовательно, они просто следят за углом сетки / частотой и не контролируют активно свою выходную частоту.
В качестве альтернативы источники формирования сетки (GFM) непрерывно контролируют свою выходную частоту и напряжение, как это делают вращающиеся генераторы.
ИнверторыGFM в основном используются в микросетях, так как они активно регулируют свою мощность на основе измеренных значений активной и реактивной мощности. Они должны быть способны работать как параллельные источники напряжения с очень хорошей способностью распределения нагрузки, сохраняя при этом стабильное выходное напряжение и частоту переменного тока при переменных нагрузках.
Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы использовать инверторы GFM в качестве замены инерции сети вращающихся генераторов. Но литература предполагает, что это может быть жизнеспособным вариантом для перехода в сеть из инверторов GFM и вращающихся генераторов, работающих параллельно.
Заключение
На момент написания, солнечные электростанции не способны реагировать на отклонения частоты в сети, что увеличивает зависимость от инерции синхронных и асинхронных генераторов для поддержания частоты сети.
Растущее проникновение возобновляемой генерации на рынок энергосетей — это реальность, которую необходимо решить, поэтому инверторы GFM, работающие параллельно с вращающимися генераторами, являются жизнеспособным вариантом для перехода в сеть с преобладанием инверторов.
Внутренний модельный подход к (оптимальному) регулированию частоты в электрических сетях с изменяющимся во времени напряжением
Электросеть может рассматриваться как большая взаимосвязанная сеть различных подсистем, называемых зонами управления. Чтобы гарантировать надежную работу, частота строго регулируется вокруг своего номинального значения, например 60 Гц. Автоматическое регулирование частоты в электрических сетях традиционно достигается за счет первичного пропорционального регулирования (регулирование спада) и вторичного ПИ-регулирования.В этом вторичном управлении, обычно известном как автоматическое управление генерацией (AGC), каждая зона управления определяет свою «ошибку управления зоной» (ACE) и соответственно изменяет свое производство, чтобы компенсировать локальные изменения нагрузки, чтобы вернуть частоту к ее номинальному значению. и для поддержания запланированных перетоков мощности между различными областями.
Требование, чтобы каждая зона управления компенсировала свои локальные изменения нагрузки, теряет возможность достижения экономической эффективности. Действительно, запланированная добыча в различных контрольных зонах в настоящее время определяется экономическими критериями относительно давно.Чтобы быть экономически эффективным, необходимо точное прогнозирование изменений нагрузки. Однако широкомасштабное внедрение нестабильных возобновляемых источников энергии и использование электромобилей затруднит точное прогнозирование, поскольку чистая нагрузка (спрос минус возобновляемая генерация) будет меняться в более быстрых временных масштабах и в больших количествах.
Из-за сложности точного прогнозирования нагрузки проблема разработки алгоритмов выработки электроэнергии, способных поддерживать сеть в номинальных рабочих условиях, несмотря на влияние неизмеренного спроса на электроэнергию и при сохранении экономической эффективности, привлекла значительное внимание, и существует обширная литература. уже в наличии.Цель этой статьи — предоставить другую структуру, в которой проблема может быть решена, используя инкрементный пассивный характер динамической системы, принятой для моделирования энергосети и контроллеров на основе внутренней модели (Bürger and De Persis, 2015, Pavlov and Marconi, 2008), способный достичь экономически эффективного управления производством электроэнергии при наличии, возможно, изменяющегося во времени спроса на электроэнергию. Мы сосредотачиваемся на модели третьего порядка с изменяющимися во времени напряжениями, известной как «модель затухания потока» (Chiang et al., 1995, Machowski et al., 2008), что, хотя и упрощенно, но послушно и содержательно.
Обзор литературы . Актуальный обзор текущих исследований AGC можно найти в Ibraheem, Kumar, and Kothari (2005). Экономическая эффективность AGC привлекла к себе большое внимание, а обширная доступная литература очень затрудняет задачу проведения исчерпывающего обзора. Соответствующие результаты, близкие к настоящей статье, кратко обсуждаются ниже, чтобы лучше подчеркнуть наш вклад.
В работе Андреассона, Димарогонаса, Йоханссона и Сандберга (2013) распределенные и централизованные контроллеры, требующие знания отклонений частоты на шине и ее соседях, предложены для линеаризованной версии уравнения качания и показаны для достижения частотного регулирования, в то время как минимизация квадратичной функции стоимости при подходящем матричном условии. Экономически эффективный алгоритм АРУ с дискретным временем, включающий ограничения генератора, предложен в Апостолопулу, Зауэре и Домингес-Гарсия (2014) и исследован численно.Использование распределенных пропорциональных и пропорционально-интегральных контроллеров для микросетей изучалось в Guerrero, Vasquez, Matas, de Vicuña и Castilla (2011), Simpson-Porco, Dörfler, and Bullo (2013) с дополнительными экономическими идеями, представленными в Dörfler, Simpson-Porco и Bullo (2014), где, среди прочего, были предложены стратегии децентрализованного третичного контроля. Исследование условий устойчивости для регуляторов спада в порт-гамильтоновой структуре и при наличии изменяющихся во времени напряжений проводилось в Schiffer, Ortega, Astolfi, Raisch, and Sezi (2013).В Li, Chen, Zhao, and Low (2014), Zhang and Papachristodoulou (2013) проблема оптимального регулирования частоты решалась путем формулирования подходящих задач оптимального потока мощности, описания их решений и затем предоставления градиентных алгоритмов, которые асимптотически сходятся к оптимальный. В то время как Zhang и Papachristodoulou (2013) сосредоточились на электрических сетях со звездообразной топологией, квадратичными функциями стоимости и включая ограничения равенства и неравенства, в статье (Li et al., 2014) не предполагается какой-либо конкретной топологии для сети и рассматриваются выпуклые функции стоимости, но предполагает знание потоков мощности на шинах, чтобы гарантировать достижение желаемого решения в устойчивом состоянии.Работа, связанная с автоматическим управлением генерацией и оптимальным управлением нагрузкой, появилась в Zhao and Low (2014), Zhao, Topcu и Low (2013), первая из которых сосредоточена на линеаризованных потоках мощности и без управления на стороне генератора, а вторая устраняет эти допущения.
Основной вклад . Вклад этой статьи состоит в том, чтобы предложить новый подход к проблеме, который существенно отличается от вышеупомянутых работ. Мы движемся по направлениям Bürger and De Persis, 2013, Bürger and De Persis, 2015, где была предложена структура для решения нелинейного согласования выходных данных и задач оптимального потока для динамических сетей.В этих статьях динамические контроллеры на основе внутренней модели были разработаны для решения проблем согласования выходных данных для сетей инкрементно-пассивных систем (Павлов и Маркони, 2008) в присутствии изменяющихся во времени возмущений. В этой статье мы опираемся на (Bürger, De Persis, & Trip, 2014). После демонстрации того, что динамическая модель, принятая для описания энергосети, представляет собой постепенно пассивную систему по отношению к решениям, которые представляют интерес (решения, для которых девиация частоты равна нулю), мы предлагаем систематический метод для проектирования выработки электроэнергии на основе внутренней модели. контроллеры, которые способны балансировать силовые нагрузки, минимизируя затраты на генерацию в установившемся режиме.
Этот проект сначала выполняется путем решения уравнений регулятора (Bürger and De Persis, 2015, Pavlov and Marconi, 2008), связанных с проблемой регулирования частоты. Среди входов генерации с прямой связью, которые решают уравнения регулятора, мы выделяем тот, для которого решается статическая задача оптимальной генерации. Затем, следуя Bürger and De Persis, 2013, Bürger and De Persis, 2015, предлагается инкрементно-пассивный контроллер на основе внутренней модели, который способен генерировать в разомкнутом контуре желаемый вход с прямой связью и стабилизировать замкнутую систему в таких условиях. способ, которым все решения сходятся к желаемому синхронному решению и к оптимальному управлению генерацией.
Хотя предлагаемые инкрементно-пассивные контроллеры имеют общие черты с другими, представленными в литературе, способ их получения, насколько нам известно, является новым. Более того, у них есть несколько преимуществ.
(i) Если мы допустим изменяющийся во времени спрос на мощность в модели, наши контроллеры внутренней модели могут справиться с этим сценарием, и оказывается, что пропорционально-интегральные контроллеры, которые чаще встречаются в литературе, являются частным примером эти контроллеры.
(ii) Основываясь на теории регулирования выпуска для систем по сетям (Bürger and De Persis, 2013, Bürger and De Persis, 2015, De Persis and Jayawardhana, 2014, Isidori et al., 2014, Wieland et al., 2011 ), наш подход может иметь дело с довольно богатыми классами внешних возмущений (Cox et al., 2012, Serrani et al., 2001), тем самым прокладывая путь к регуляторам частоты в присутствии большого разнообразия моделей потребления. Кроме того, другие расширения Bürger и De Persis (2015) рассматривали наличие неквадратичных функций затрат и ограничений пропускной способности (Bürger et al., 2014a, Bürger et al., 2014b), которые могут оказаться полезными и для рассматриваемой здесь проблемы. См. Li et al. (2014), Zhao and Low (2014), Zhao et al. (2013) о другом подходе к неквадратичным функциям затрат и ограничениям.
(iii) Пассивность — важная черта, присущая более точным моделям энергосети, как уже было признано в Caliskan и Tabuada (2014), Shaik, Zonetti, Ortega, Scherpen и van der Schaft (2013), а также в Schiffer. и другие. (2013) в контексте микросетей, подразумевая, что методы, которые используются в этой статье, могут быть использованы для работы с более сложными (и более реалистичными) динамическими моделями.Хотя этот уровень общности не рассматривается в данной статье, структура пассивности позволяет нам включить динамику напряжения в нашу модель — особенность, которой обычно пренебрегают в других подходах (Andreasson et al., 2013, Li et al., 2014, Zhang и Papachristodoulou, 2013), но см. Schiffer et al. (2013) для включения изменяющихся во времени напряжений в случае микросетей, а также (Simpson-Porco et al., 2013). Кроме того, пассивность — очень мощный инструмент при анализе и проектировании динамических сетей управления (Bai et al., 2011, van der Schaft and Maschke, 2013).
(iv) Чтобы продемонстрировать возрастающую пассивность, мы вводим функции накопления, которые интересно интерпретировать как функции энергии, тем самым устанавливая связь с классической работой в этой области (см., Например, Bergen & Hill, 1981 и Chiang et al., 1995 и ссылки в них. ), который может помочь в дальнейшем исследовании проблемы. Например, это может привести к включению автоматических регуляторов напряжения (Chiang et al., 1995, Miyagi and Bergen, 1986) в анализ, исследование, которое не рассматривается в этой статье.
Работа организована следующим образом. В разделе 2 мы представляем динамическую модель, принятую для описания энергосистемы. В разделе 3 мы анализируем динамическую модель, предполагающую постоянную генерацию, и показываем, что это приводит к ненулевому отклонению частоты. В разделе 4 мы охарактеризуем оптимальную генерацию, чтобы минимизировать затраты на генерацию. В разделе 5 мы предлагаем распределенный контроллер, который обеспечивает регулирование частоты и в то же время минимизирует затраты на генерацию при условии постоянного спроса.