COMANDO E CONTROLLO DI GENERATORI PER TURBINE EOLICHE

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Flavio Monti
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1 COMANDO E CONTROLLO DI GENERATORI PER TURBINE EOLICHE

2 AFE - INVERTER OPDE Sistema di conversione Energia Configurazione con controllo digitale a DSP che consente di gestire nel modo più efficiente e dinamico il generatore elettrico in c.a. Sistema elettronico a doppia conversione con il circuito intermedio in c.c. che trasferisce la potenza rotorica del generatore direttamente alla rete, con un campo di regolazione che permette di ottenere il miglior rendimento della turbina eolica a giri variabili in ogni fase di lavoro. Convertitore ad IGBT lato linea - unità AFE: genera tensione sincronizzata con la rete, corrente a cosfi unitario (impostabile) e distorsioni armoniche nulle; controlla e regola il circuito intermedio in c.c. in relazione all energia prodotta dal generatore elettrico tramite la regolazione ad IGBT del convertitore motorizzante - unità INVERTER.

3 ENERGIA ELETTRICA DI QUALITA

4 FORNITURA Componenti forniti sciolti Convertitori statici di energia, su richiesta fornisce quadri elettrici e sistemi completi di controllo impianto. Per un impianto eolico chiavi in mano collaboriamo con aziende partner per proporre soluzioni che soddisfano qualsiasi esigenza del cliente. La fornitura tradizionale è composta dai componenti di potenza: - Convertitore lato linea unità AFE (certificato CEI) - Resistenze di precarica - Filtro EMC per compatibilità elettromagnetica - Filtro LCL per sopprimere distorsioni armoniche e ripple di corrente - Convertitore lato motore unità INVERTER - Induttanza lato generatore di filtro per dv/dt e capacità parassite

La fornitura tradizionale è composta dai componenti di potenza: - Convertitore lato linea unità AFE (certificato CEI) - Resistenze di precarica - Filtro EMC per

5 SCHEMA DI PRINCIPIO

6 COMPONENTI

7 SCHEMA DI COLLEGAMENTO

8 AFE INVERTER IN QUADRO

9 POTENZE FINO A 2MW 690Vac

10 GENERATORI Controllo di macchine rotanti Grazie al know-how e all esperienza nel controllo dei motori elettrici per l automazione industriale, siamo in grado di controllare qualsiasi tipo di generatore con o senza sensore di posizione: - Generatori sincroni direct drive a magneti permanenti fino a 160 poli - Generatori asincroni tradizionali o vettoriali - Generatori ibridi a riluttanza magnetica Per un maggiore rendimento dell impianto eolico in alcune fasi di lavoro, abbiamo sviluppato un software chiamato STARTER/BY PASS che permette di scollegare il generatore dall elettronica durante il funzionamento a giri nominali a 50Hz e collegare direttamente la macchina in parallelo alla rete elettrica, riducendo così le perdite a regime ed annullando le correnti di spunto in fase di avviamento.

magnetica Per un maggiore rendimento dell impianto eolico in alcune fasi di lavoro, abbiamo sviluppato un software chiamato STARTER/BY PASS che permette di scollegare il generatore dall elettronica

11 FUNZIONALITA Funzioni disponibili nei convertitori - Comando e controllo del generatore in velocità o in coppia - Partenza della turbina controllata dall inverter, con la possibilità di agganciare al volo sotto inverter la macchina già in rotazione - Gestione dinamica del parallelo rete del generatore - funzione STARTER - Rientro dal parallelo rete e nuova ripresa al volo dell inverter - Rifasamento cosfi di linea automatico con AFE in marcia - Gestione dell energia in eccesso ed impianto fuori controllo, grazie a circuiti elettronici e resistenze dissipative di frenatura - Controllo di generatori in modalità sensorless e in deflussaggio

STARTER - Rientro dal parallelo rete e nuova ripresa al volo dell inverter - Rifasamento cosfi di linea automatico con AFE in marcia - Gestione dell energia in

12 SISTEMI DI SICUREZZA Nel caso di mancanza rete In assenza di carico da applicare al generatore, ad esempio quando manca rete per le manutenzioni o per i guasti, il sistema elettronico permette di passare dalla linea di alimentazione principale a delle resistenze dissipative per frenare il generatore e la turbina eolica con l ausilio di una frenatura meccanica montata sul volano, escludendo così la sovravelocità non controllata della turbina ed eventuali guasti meccanici ed elettrici. Se non è prevista la dissipazione di energia su un carico resistivo, l AFE rileva la mancanza rete e tramite dei segnali di allarme garantirà l apertura del teleruttore tra generatore ed inverter.

frenatura meccanica montata sul volano, escludendo così la sovravelocità non controllata della turbina ed eventuali guasti meccanici ed elettrici.

13 MONITORAGGIO Intuitivo e veloce Le informazioni fra l unità PLC di comando e controllo impianto e i convertitori, saranno trasmesse via Profibus, EtherNET o Modbus RTU. Sono previste connessioni per la diagnostica e la configurazione da PC, è sempre presente la pulsanteria per il comando locale dei convertitori. Grazie allo strumento OPDExplorer, di supervisione e configurazione dei convertitori, possiamo avere sotto controllo ad ogni istante qualsiasi tipo parametro e grandezza elettrica. Permette inoltre, tramite una connessione internet, di effettuare verifiche e operazioni a distanza.

Sono previste connessioni per la diagnostica e la configurazione da PC, è sempre presente la pulsanteria per il comando locale dei convertitori.

14 GENERATORE Generatore direct drive a 72 poli 250kW

15 TURBINA Turbina verticale 5,5kW

16 GRAZIE

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