Khi nhu cầu toàn cầu về năng lượng tái tạo tiếp tục tăng lên, năng lượng gió ngày càng trở nên có giá trị như một dạng năng lượng sạch và bền vững. Các hệ thống phát điện gió không chỉ có thể cung cấp điện cho nhà cửa và các ngành công nghiệp, mà còn giảm hiệu quả khí thải carbon và giúp đạt được các mục tiêu bảo vệ môi trường xanh. Trong các hệ thống phát điện gió, bộ biến tần được buộc lưới gió đóng một vai trò quan trọng.
Các bộ biến tần gắn lưới không chỉ cần chuyển đổi hiệu quả năng lượng điện mà còn cần điều chỉnh chính xác tần số và điện áp của lưới để đảm bảo tính ổn định và bảo mật của hệ thống điện. Do đó, các bộ biến tần gắn lưới gió không chỉ là thiết bị chuyển đổi năng lượng trong các hệ thống phát điện gió, mà còn là các thành phần chính để đảm bảo sự ổn định của kết nối lưới điện gió.
Nguyên tắc làm việc của các bộ biến tần được gắn lưới gió có thể được chia thành hai giai đoạn chính: chuyển đổi công suất DC và kết nối lưới.
Công suất DC được tạo ra bởi tuabin gió đi vào thông qua đầu vào DC của biến tần. Biến tần sử dụng các phần tử chuyển đổi (như bóng bán dẫn, MOSFET, v.v.) để chuyển đổi nguồn DC thành nguồn AC. Để đảm bảo hiệu quả chuyển đổi, biến tần thường sử dụng công nghệ điều chế độ rộng xung (PWM) để làm cho dạng sóng đầu ra của AC mượt mà hơn và gần hơn với sóng hình sin.
Biến tần không chỉ chuyển DC thành AC, mà còn cần điều chỉnh điện áp và tần số của AC để phù hợp với tần số tiêu chuẩn (như 50Hz hoặc 60Hz) và điện áp của lưới điện. Sau khi hoàn thành việc chuyển đổi, biến tần sẽ nhập AC tổng hợp vào lưới thông qua cổng đầu ra. Biến tần kết nối lưới cũng có chức năng bảo vệ có thể phát hiện trạng thái của lưới và đảm bảo tính ổn định và an toàn của hệ thống điện.
Bộ biến tần được kết nối với lưới điện gió tối đa hóa việc sử dụng năng lượng của hệ thống phát điện gió bằng cách chuyển đổi DC thành AC một cách hiệu quả. Nó đảm bảo rằng mọi phần của năng lượng trong quá trình chuyển đổi năng lượng gió đều được sử dụng và nhập một cách hiệu quả vào lưới để người dùng sử dụng.
Hiện đại Biến tần lưới gió Sử dụng các hệ thống điều khiển thông minh có thể theo dõi các thay đổi trong điện áp và tần số lưới trong thời gian thực, tự động điều chỉnh chất lượng của công suất AC đầu ra và đảm bảo khả năng tương thích với lưới. Chức năng điều chỉnh tự động của nó cho phép hệ thống phát điện gió hoạt động ổn định khi lưới dao động.
So với các hệ thống phát điện gió truyền thống, các hệ thống sử dụng các bộ biến tần kết nối lưới gió có thể làm giảm chất thải năng lượng và chi phí bảo trì hệ thống. Việc chuyển đổi hiệu quả và kiểm soát thông minh của biến tần không chỉ cải thiện hiệu suất của hệ thống năng lượng gió mà còn giúp giảm tổn thất trong hoạt động và tiết kiệm chi phí vận hành.
Hiệu quả và tính ổn định cao của các bộ biến tần kết nối lưới gió làm cho chúng đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống phát điện gió quy mô lớn. Bằng cách cung cấp năng lượng trơn tru cho lưới điện, nó giúp giảm bớt các dao động tải của lưới, tăng cường tính ổn định của lưới và đảm bảo tính liên tục và độ tin cậy của cung cấp năng lượng.
Đối với người dùng nhà hoặc nhỏ, các bộ biến tần được kết nối với lưới gió có thể chuyển đổi năng lượng gió một cách hiệu quả thành năng lượng gia đình hoặc thương mại và cung cấp năng lượng còn lại trở lại lưới, đạt được lợi ích kép của việc tự tạo và tự sử dụng và tiếp cận năng lượng dư thừa vào lưới điện.
Trong các trang trại gió lớn, nhiều tuabin gió kết nối công suất được tạo ra với lưới thông qua các bộ biến tần kết nối lưới gió. Biến tần có thể phối hợp hiệu quả phát điện của nhiều đơn vị và tải trọng của lưới để đảm bảo rằng công suất của toàn bộ trang trại gió ổn định và hiệu quả.
Ở các khu vực hẻo lánh hoặc các hệ thống microgrid ngoài lưới, các bộ biến tần kết nối lưới gió có thể chuyển đổi hiệu quả DC phát điện gió thành năng lượng AC và hoạt động với các hệ thống năng lượng khác (như năng lượng mặt trời, lưu trữ năng lượng pin, v.v.) để cung cấp nguồn điện ổn định.
Là một thành phần cốt lõi trong hệ thống phát điện gió, các bộ biến tần kết nối lưới gió giúp các hệ thống phát điện gió giới thiệu tốt hơn năng lượng sạch vào lưới điện với chuyển đổi năng lượng hiệu quả, điều khiển thông minh và khả năng tương thích lưới. Với sự phát triển liên tục của năng lượng tái tạo, các bộ biến tần kết nối lưới gió sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trên toàn thế giới. Nó không chỉ cải thiện hiệu quả của việc phát điện gió mà còn cung cấp hỗ trợ quan trọng để thúc đẩy chuyển đổi năng lượng toàn cầu và đạt được các mục tiêu xanh và carbon thấp.
