Wie geht der Wind Grid Tie Inverter mit Schwankungen der Windgeschwindigkeit und der Leistungsabgabe um?

Die Leistung eines Wind-Netzkopplungswechselrichter Die Bewältigung von Schwankungen der Windgeschwindigkeit und der Leistungsabgabe ist entscheidend für die Optimierung der Energieumwandlung und die Aufrechterhaltung der Netzstabilität. So geht der Wechselrichter normalerweise mit diesen Schwankungen um:

1. Maximum Power Point Tracking (MPPT)
Zweck:
MPPT-Algorithmen werden verwendet, um die elektrische Last der Windkraftanlage kontinuierlich anzupassen, um bei jeder gegebenen Windgeschwindigkeit die maximal mögliche Leistung zu erzielen.
Funktion:
Der Wechselrichter passt seinen Eingang dynamisch an den optimalen Leistungsausgangspunkt der Turbine an und gewährleistet so eine effiziente Energieumwandlung über einen weiten Bereich von Windgeschwindigkeiten.
2. Spannungs- und Frequenzregelung
Zweck:
Um sicherzustellen, dass die Leistung des Wechselrichters den Spannungs- und Frequenzspezifikationen des Netzes entspricht.
Funktion:
Der Wechselrichter wandelt die variable Gleichspannung der Windkraftanlage in eine stabile Wechselspannung um, die trotz Schwankungen der Windgeschwindigkeit den Netzstandards entspricht.

3. Überspannungs- und Überstromschutz
Zweck:
Zum Schutz des Wechselrichters und der angeschlossenen Systeme vor Schäden durch zu hohe Leistungsabgabe.
Funktion:
Der Wechselrichter verfügt über integrierte Schutzmechanismen, die das System automatisch begrenzen oder abschalten, wenn die Eingangsleistung die sicheren Betriebsgrenzen überschreitet.
4. Schutz vor Inselbildung
Zweck:
Um zu verhindern, dass der Wechselrichter bei einem Netzausfall Strom in das Netz einspeist.
Funktion:
Der Wechselrichter erkennt die Netzbedingungen und trennt sich vom Netz, wenn er einen Ausfall erkennt, um potenzielle Gefahren und Geräteschäden zu vermeiden.
5. Dynamische Lastanpassung
Zweck:
Um Stromproduktion und Netznachfrage in Echtzeit auszugleichen.
Funktion:
Der Wechselrichter passt die Leistungsabgabe dynamisch an den aktuellen Lastbedarf des Netzes an und verhindert eine Überlastung.
6. Energiespeicherintegration
Zweck:
Zur Speicherung überschüssiger Energie, die in Zeiten mit starkem Wind erzeugt wird, zur Nutzung in Zeiten mit schwachem Wind.
Funktion:
Einige fortschrittliche Systeme umfassen Batterien oder andere vom Wechselrichter verwaltete Energiespeicherlösungen, die trotz Windschwankungen eine konstante Energieversorgung gewährleisten.
7. Feedback- und Überwachungssysteme
Zweck:
Bereitstellung von Echtzeitdaten zur Leistung und zum Betriebsstatus.
Funktion:
Der Wechselrichter überwacht kontinuierlich Windgeschwindigkeiten, Leistungsabgabe und Netzbedingungen, passt den Betrieb bei Bedarf an und gibt Feedback für Wartung und Optimierung.
8. Glättungsalgorithmen
Zweck:
Um die Auswirkungen schneller Schwankungen der Windgeschwindigkeit auf die Leistungsabgabe zu reduzieren.
Funktion:
Der Wechselrichter verwendet Algorithmen, die Leistungsschwankungen glätten und so eine stabilere und vorhersehbarere Ausgabe an das Netz gewährleisten.
Praxisbeispiel
Niedrige Windgeschwindigkeit:
Die Windkraftanlage erzeugt weniger Strom. Der Wechselrichter passt sich über MPPT an, um die maximal mögliche Leistung zu extrahieren und gleichzeitig sicherzustellen, dass Spannung und Frequenz stabil bleiben.
Hohe Windgeschwindigkeit:
Die Turbine erzeugt mehr Strom. Der Wechselrichter begrenzt die Leistung, wenn sie sichere Betriebsgrenzen überschreitet, um das System zu schützen und die Einhaltung der Netzstandards sicherzustellen.

Wind-Netzkopplungswechselrichter bewältigen Schwankungen der Windgeschwindigkeit und der Leistungsabgabe durch eine Kombination aus MPPT, Spannungs- und Frequenzregelung, Schutzmechanismen, dynamischer Lastanpassung, Energiespeicherintegration, Überwachungssystemen und Glättungsalgorithmen. Diese Technologien arbeiten zusammen, um die Energieausbeute zu maximieren, Geräte zu schützen und eine stabile Netzintegration sicherzustellen.