Perbandingan antara generator asinkron dan generator sinkron
Di Jerman, tenaga angin kecepatan variabel skala besar pertama (3 MW, diameter rotor hingga 10 m) lahir pada tahun 1980, tetapi proyek ini tidak terlalu berhasil karena masalah mekanis. Pada saat itu, biaya perangkat daya cukup tinggi. Oleh karena itu, peralatan pembangkit tenaga angin sering menggunakan generator asinkron dua kali lipat dengan slip kecil untuk menghemat biaya konverter.
Kecepatan variabel 750kw atau peralatan tenaga angin yang lebih besar yang sebenarnya digunakan untuk operasi komersial lahir di Denmark dan Jerman pada tahun 1995.
Pabrik Peralatan Dennis mulai merancang peralatan tenaga angin kecepatan konstan. Ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa kecepatan angin Denmark relatif stabil dibandingkan dengan Jerman. Namun, untuk turbin angin di atas 1 MW, mereka juga telah mengadopsi skema pergeseran karena masalah desain gearbox. Tetapi pada awalnya, pabrik peralatan Dennis masih menggunakan slip kecil, sehingga sistem dua kali lipat lebih ekonomis.
Pada tahun 1988, pembangkit listrik tenaga angin 50 kW pertama dilengkapi dengan generator sinkron dan konverter thyristor enam-pulsa. Kemudian, konverter 12-pulsa digunakan, tetapi karena distorsi harmonik, teknik ini tidak bertahan lama. Sistem asinkron bermesin ganda 750 kW dimulai pada tahun 1993, di mana cincin selip bermasalah. Generator yang diproduksi oleh perusahaan besar Australia juga telah dimodifikasi lima kali, tetapi waktu pengoperasian masih kurang dari dua bulan. Setahun kemudian, mereka meninggalkan sistem asinkron dua kali lipat dan mengganti generator asinkron dengan generator sinkron. Kami telah menemukan bahwa karena struktur sistem sinkron menjadi lebih sederhana, biaya konverter sistem sinkron tidak lebih tinggi dari pada sistem asinkron yang diumpankan ganda.
Pada Gambar 1, kita dapat melihat rangkaian sistem: generator sinkron, jembatan penyearah dioda, penguat yang terhubung ke bus DC, dan konverter IGBT.
Pada Gambar 2, kita dapat melihat: generator asinkron dengan cincin selip, jembatan penyearah IGBT, bus DC, dan konverter IGBT. Beberapa perusahaan menggunakan sistem.
Keuntungan lain dari konverter sisi-grid adalah karakteristik konverter ketika tegangan grid berubah sangat cepat.
Sistem pengumpanan ganda bekerja dengan baik ketika tegangan dan frekuensi jaringan stabil. Saat menggunakan sistem pengumpanan ganda, ketika tegangan kisi tiba-tiba berubah dari 100% menjadi 60%, arus sisi IGBT generator akan meningkat hingga 4 kali arus pengenal, dan torsi poros generator juga akan meningkat hingga 4 kali torsi pengenal. Pada saat ini, gearbox akan hancur. Jika Anda tidak ingin menggunakan IGBT yang sangat besar dan ingin menjaga seluruh sistem tidak rusak selama tegangan lebih, maka Anda harus menggunakan shunt di sisi generator. Dalam aplikasi tenaga angin, kita harus mempertimbangkan kehidupan IGBT. Untuk meningkatkan keandalan driver tenaga angin, IGBT harus memiliki kemampuan siklus tugas yang tinggi. Dalam aplikasi ini, teknologi SKIIP (tanpa substrat tembaga, teknologi crimping) sangat populer, di industri tenaga angin, SEMIKRON mendominasi.
