Odnawialne źródła energii – przegląd systemów szkoleniowych

Trend ten potęgują rosnące oczekiwania w zakresie szkoleń i pod­noszenia kwalifikacji. Wychodząc naprzeciw tym oczekiwaniom, fir­ma Lucas-Nülle opracowała odpowied­nie systemy szkoleniowe, które pozwala­ją nadążyć za coraz bardziej złożonymi i skomplikowanymi wymaganiami w za­kresie szkoleń i podnoszenia kwalifikacji.

EWG 1 – elektrownie wiatrowe

Zestaw EWG1 służy do poznania bu­dowy i zasad działania nowoczesnych elektrowni wiatrowych. Działanie siły wiatru oraz konstrukcja mechaniczna elektrowni wiatrowych mogą być imi­towane do najdrobniejszych szczegó­łów przy wykorzystaniu stanowiska te­stowego maszyny serwo oraz oprogramowania WindSim. Moduł sterujący do maszyny asynchronicznej dwustronne­go zasilania (w formie generatora elek­trowni wiatrowej) umożliwia przyja­zną dla użytkownika obsługę i wizuali­zację w trakcie doświadczeń. Specjalnie przygotowany kurs multimedialny (Interactive Lab Assistant) został przy­gotowany w taki sposób, aby przekazy­wać wiedzę i dostarczać interaktywną pomoc przy wszelkich próbnych konfi­guracjach, pozwalając również na oce­nę danych pomiarowych przy użyciu komputera. Zestaw umożliwia realizację szkolenia w zakresie:

• poznanie budowy i zasad działania no­woczesnych elektrowni wiatrowych,

• omówienie fizycznych podstaw proce­su „od wiatru do fali”,

• poznanie różnych koncepcji energii wiatrowej,

• konfiguracja i obsługa dwustronnie zasilanego asynchronicznego genera­tora wiatrowego,

• określanie optymalnych poziomów pracy przy zmieniających się warun­kach wiatru,

• metody działania w przypadku pod­stawowych zakłóceń zwarciowych (fault-ride-through).

• sterowanie generatorem z możliwo­ścią ustawiania siły wiatru na róż­nych poziomach oraz regulacja częstotliwości i napięcia wyjściowego,

Atuty produktu:

• dokładna imitacja technologii najnowszych generatorów megawatowej energii wiatrowej,

• w pełni działający i funkcjonalny system szkoleniowy w za­kresie turbin z generatorem indukcyjnym o zasileniu dwu­stronnym,

• symulacja wiatru, który z matematyczną dokładnością imi­tuje wiatr na wale generatora,

• badanie reakcji urządzeń na zakłócenia zwarciowe (fault–ride-through)

Moduł sterujący do turbiny wiatrowej

Ważnym uzupełnieniem powyższego zestawu jest moduł sterujący do turbiny wiatrowej CO3208-3A. Nowoczesne elek­trownie wiatrowe wykorzystują generatory asynchroniczne dwustronnego zasilania do zasilania sieci energetycznych. Zespół sterujący generatora asynchronicznego podwójnego zasilania umożliwia sterowanie i pracę generatora o zmien­nej prędkości obrotowej w laboratorium. Za pomocą zespo­łu sterującego można emulować i analizować wszystkie waż­ne stany robocze występujące w praktyce. Oprogramowanie WindSim umożliwia wygodną pracę oraz wizualizację war­tości pomiarowych. Zespół sterujący charakteryzuje się na­stępującymi cechami:

• zespół sterujący z dwoma sterowanymi trójfazowymi falow­nikami,

• praca generatora asynchronicznego podwójnego zasilania w trybie podsynchronicznym i nadsynchronicznym,

• wbudowany łącznik mocy do włączania generatora online,

• autonomiczna kontrola mocy czynnej i biernej, częstotliwo­ści, napięcia,

• ręczna i automatyczna synchronizacja z siecią,

• interfejs USB,

• wejście do inkrementalnego kodera wału,

• wbudowany przerywacz stykowy hamulca umożliwia doświadczenia typu „Fault Ride Through”,

• napięcie zasilające: 3×300 V, 50…60 Hz, maksymalna moc wyjściowa: 1 kVA,

• wymiary: 297×460×210 mm (wys.× szer.×głęb.), masa: 8,3 kg.

Oprogramowanie WindSim przejmuje wysterowanie ze­społu sterującego generatora asynchronicznego podwój­nego zasilania i serwa stanowiska kontrolnego maszyny. Za pomocą tego urządzenia można ustawiać i emulować róż­ne prędkości wiatru i profile. Na wale generatora powsta­ją takie same stany, jak w rzeczywistej siłowni wiatrowej. Jednocześnie oprogramowanie WindSim umożliwia stero­wanie, parametryzację i wizualizację wszystkich ważnych parametrów roboczych generatora asynchronicznego po­dwójnego zasilania.

Funkcje specjalne obejmują aspekty takie jak:

• szczegółowa emulacja nowoczesnej siłowni wiatrowej,

• pomiar, obliczenia i prezentacja graficzna wszystkich mechanicznych i elektrycznych parametrów roboczych (SCADA),

• praca automatyczna lub ręczna,

• wybór wartości zadanych mocy czynnej i biernej,

• definicja i emulacja siły i profili wiatru,

• praca z różnymi siłami wiatru łącznie ze sterowaniem skokiem wirnika,

• uruchomienie krok po kroku dla zade­monstrowania funkcji w praktyce,

• eksport wykresów i wartości pomia­rowych.

EWG 2 – mała elektrownia wiatrowa

Małe elektrownie wiatrowe (do ok. 5 kW) są wykorzystywane do zasilania obiektów, które nie korzystają z central­nego punktu zasilania. Są to np. daleko położone przenośne konwertery radiowe czy domki wypoczynkowe. Elektrownie te generują napięcie prądu stałego. Ich energia może być magazynowana w aku­mulatorach z regulatorami ładowa­nia. Prąd zmienny generowany jest po­przez przetwornice obsługujące urzą­dzenia podłączone do sieci. Korzystając ze stanowiska testowego maszyny serwo oraz oprogramowania WindSim, działa­nie siły wiatru oraz konstrukcja mecha­niczna elektrowni wiatrowych mogą być imitowane nawet do najdrobniejszych szczegółów. Zestaw umożliwia szkolenie w zakresie:

• poznanie budowy i zasad działania no­woczesnych małych elektrowni wiatro­wych,

• omówienie fizycznych podstaw proce­su „od wiatru do fali”,

• poznanie różnych koncepcji elektrow­ni wiatrowych,

• budowa i podstawowa obsługa małych generatorów energii wiatrowej,

• praca przy zmiennej sile wiatru w try­bie offline,

• magazynowanie energii i optymaliza­cja systemu,

• budowa systemu pozasieciowego do generowania napięcia stałego 230 V,

• poznanie systemów hybrydowych do zasilania pozasieciowego z wykorzy­staniem siły wiatru i układów fotowol­taicznych.

EPH 2.1 – badanie ogniw fotowoltaicznych

Zestaw pozwala na badanie optymal­nego ustawienia modułów słonecznych, rejestrowanie charakterystyki modu­łów słonecznych, badanie reakcji modu­łu na powstawanie cienia, a także ocenę sposobu działania diod bocznikujących (bypass) modułu PV. Dodatkowo moż­liwe jest zapoznanie z różnymi rodzaja­mi konfiguracji okablowania i połączeń w przypadku modułów słonecznych

EPH 2.2 – projektowanie systemów PV w zamkniętej sieci elektrycznej

Zestaw pozwala na realizację szkoleń z montaż systemów fotowoltaicznych, projektowania i testowania autonomicz­nych systemów fotowoltaicznych pod­czas bezpośredniej eksploatacji i maga­zynowania, a także na potrzeby wytwa­rzania prądu zmiennego o napięciu na poziomie 230 V.

EHY 1 – zaawansowana technika ogniw paliwowych

Wytwarzanie energii elektrycznej przy wykorzystaniu ogniw paliwowych może niedługo mieć ogromne zastoso­wanie w inżynierii elektrycznej i tech­nologii motoryzacyjnej. Systemowy pa­nel szkoleniowy pozwala na stworzenie bezpiecznego środowiska doświadczal­nego z wykorzystaniem wodoru i ogniw paliwowych. Jednocześnie pozwala na przeprowadzanie interesujących badań i nadaje się zarówno do pokazów, jak i do praktycznej pracy laboratoryjnej. Zakres szkolenia obejmuje:

• budowa i wykorzystanie ogniw paliwowych,

• budowa i działanie elektrolizera,

• budowa i działanie metalowo-wodor­kowego ogniwa magazynującego,

• termodynamika ogniwa paliwowego,

• charakterystyka i krzywe mocy ogniwa paliwowego i wydajność,

• systemy wymagane do autonomicznego zasilania,

• elektronika zasilająca i konwersja napięcia.