Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Odpovědět
miroc
Příspěvky: 76
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm
Kontaktovat uživatele:

Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od miroc »

Ako som sľúbil v inom mojom vlákne viewtopic.php?p=29956#p29956 recenzia regulátora veternej turbíny je konečne hotová. Mohla by zaujať viacerých prevádzkovateľov veterných turbín. Zaujímal by ma aj názor Kybosa, ak si nájde čas... :-)
Recenzia je tu: http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/1066
WEB o malých veterných elektrárňach: http://www.vawt.om2cm.sk/
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 232
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 15000
Kapacita baterie [kWh]: 40

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od kybos »

miroc píše: úte zář 26, 2023 9:45 pm Zaujímal by ma aj názor Kybosa, ak si nájde čas... :-)
Recenzia je tu: http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/1066
Podle mého názoru by měl mít regulátor malé větrné elektrárny čtyři regulační smyčky. První regulační smyčka by se měla starat o získání maximální dostupné energie z generátoru a uplatňovala by se převážně ve stavu nabíjení BULK, kdy se baterie nabíjí maximálním dostupným výkonem. Prioritně nad touto smyčkou by měla být regulační smyčka omezující maximální výstupní proud s ohledem na parametry připojené baterie. Při tom by bylo vhodné měřit pouze proud do akumulátoru a nikoliv celkový výstupní proud generátoru (zátěž + akumulátor). Prioritně na vyšší úrovni by měla být regulační smyčka omezující výstupní napětí na akumulátoru. Řídicí smyčka s nejvyšší prioritou by měla hlídat otáčky rotoru a bez ohledu na ostatní parametry by je měla udržovat pod stanoveným limitem.
Podle mého názoru by koncepce regulace malé větrné elektrárny s HAWT měla vycházet z několika základních postulátů:
1. Jmenovitý výkon generátoru by měl převyšovat maximální dostupný výkon větrné turbíny tak, aby ji byl schopen bez poškození dynamicky ubrzdit.
2. Výkon rotoru by měl být omezen dalším zcela nezávislým zařízením - například sklápěním osy rotace ze směru větru. Tento princip bohužel nelze jednoduše realizovat u VAWT, zejména pokud je generátor při zemi. Pro HAWT jsou v prodeji jak systémy s horizotálním tak i vetrikálním sklápěním osy rotace.
3. Třetí stupeň nezávislého zabezpečení proti přetočení turbíny by měl být zajištěn dalším nezávislým principem, například mechanickou brzdou nebo odtržením proudnic od povrchu křídel a ztrátou vztlaku křídla.
4. Regulace první smyčky s nejnižší prioritou by měla vycházet z charakteristiky závislosti výkonu rotoru na hřídeli na rychloběžnosti rotoru. Zde je nutno vzít v úvahu, zda má rotor pevnou geometrii nebo zda je doplněn například odstředivou regulací natáčení listů vrtule. Jelikož se jedná o křivku s lokálním maximem, měla by se podle mého názoru pracovní oblast regulátoru pohybovat na náběžné straně této křivky. Řídicí veličinou první regulační smyčky by měla být průběžně měřená rychloběžnost rotoru.
15 kWp JJZ + 3x Tristar MPPT60 + Victron 150/100 + 48V LiFePO 850 Ah + UPS 8kW (MPP-Solar 8048 LC) + nabíječka 4 x 1,2 kW (DELTA) Start: 2012
miroc
Příspěvky: 76
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm
Kontaktovat uživatele:

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od miroc »

kybos píše: stř zář 27, 2023 4:00 am Podle mého názoru by měl mít regulátor malé větrné elektrárny čtyři regulační smyčky. .....
Kybosi, skoro so všetkým čo si napísal by sa dalo súhlasiť, ale nezdá sa mi to ako reakcia na konkrétnu recenziu konkrétneho regulátora.
Tento regulátor meria všetky prúdy, teda prúd na nabíjanie AKU, aj prúd do záťaže. Nevidím dôvod, prečo by malo byť na škodu merať aj prúd generátora za usmerňovačom. 1. vidíš aká je účinnosť regulátora, 2. máš možnosť obmedziť maximálny prúd generátora, ak na to je nejaký dôvod. Pri havarijnom brzdení do záťaže sa na žiadne obmedzenia neprihliada (okrem prúdu na nabíjanie AKU), ale predpokladá sa, že nebude natoľko dlhé, aby sa poškodil generátor.
Tézu, že max. výkon generátora musí prevyšovať výkon samotnej vrtule som tiež vždy presadzoval. Aj keď to vyzerá že to v silných vetroch nie je technicky dosiahnuteľné. Napr. vrtuľa s plochou 10 m2, môže pri vetre 15 m/s dať viac ako 8 kW a 3 kW generátor by s tým už mohol mať problémy. Hoci na odtrhnutie prúdnic vetra od krídel by malo stačiť razantnejšie pribrzdenie. Ale regulátor by si s tým mal poradiť práve tým, že by bolo už oveľa skôr, než by k tým 8 kW došlo, prekročených hneď niekoľko červených línií - RPM, napätie generátora, alebo aj prúd generátora a regulátor by zareagoval včasným zastavením. Skomplikovať situáciu môže veľmi náhle extrémne zosilnenie vetra. Také, že behom sekundy, dvoch. Už som to zažil. Generátor vtedy pri brzdení dával 3660 W a chvíľu mu trvalo, než turbínu zastavil. Dosť na zvýšenie tepu na mimoriadnu úroveň... :-)
Doplnkové ochrany, ktoré si vymenoval sú samozrejme niektoré nevyhnutné, niektoré vítané.
Bolo by dobre, keby regulátor vedel, že došlo k odstredivému sklopeniu listov vrtule. Ale ak o tom nevie, nič vážne sa nestane. Jednoducho spracuje to čo dostane. A sklopenie krídel sa mu bude javiť ako zoslabenie vetra. V najhoršom to takto bude chvíľu cyklovať, ale pokiaľ je naklápanie urobené dobre, ničomu to nebude vadiť. Bude len počuť ako sa mení zvuk vrtule pri sklopení krídel.
WEB o malých veterných elektrárňach: http://www.vawt.om2cm.sk/
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 232
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 15000
Kapacita baterie [kWh]: 40

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od kybos »

miroc píše: čtv zář 28, 2023 1:52 pm ...nezdá sa mi to ako reakcia na konkrétnu recenziu konkrétneho regulátora.
Tento regulátor meria všetky prúdy, teda prúd na nabíjanie AKU, aj prúd do záťaže.
Pokud jsem v recenzi něco nepřehlédl, získal jsem dojem, že recenzovaný regulátor měří na výstupu jen dva proudy a to proud umělé zátěže a proud akumulátoru a jejich součtem je tedy proud generátoru. Nějak mi tu chybí proud užitečné zátěže (dle schématu připojené ke svorkám akumulátoru), například střídače. Tento problém pozoruji u většiny nabíječů (i fotovoltaických). Obvykle se tedy měří proud do akumulátoru, v němž je obsažen i proud užitečné zátěže a to při nastavování parametrů nabíječe činí problémy. Představme si příkladně, kdy proud do akumulátoru je nabíječem limitován na 100 A, ale 80 A teče do užitečné zátěže (na svorkách akumulátoru) a do akumulátoru tedy jen 20 A. Kdyby měl nabíječ oddělenou svorku pro užitečnou zátěž, mohl by do akumulátoru dodávat požadovaných 100 A a do zátěže ještě 80 A, aniž by byly překročeny nastavené limitní hodnoty nabíjecího proudu. Z uvedené recenze jsem nabyl dojmu, že recenzovaný regulátor je schopen řídit dva kanály proudu a to jeden do umělé zátěže a druhý do akumulátoru, který má k sobě připojenou užitečnou zátěž. Není tedy schopen vyhodnotit samostatně proud do akumulátoru.
Podle mého názoru není nutno generovat maximální výkon v generátoru a potom jej někde mařit, pokud pro něj nemáme užití.
Lepší řešení je podle mého názoru tento nadbytečný výkon nevyrábět. Vzhledem k tomu, že brzdný moment generátoru je úměrný zatěžovacímu proudu, stačí zvýšit zatěžovací proud a otáčky generátoru klesnou posunem pracovního bodu po výkonové křivce z důvodu snížení rychloběžnosti a tím se bude generovat nižší výkon a tento postup bude pokračovat až do okamžiku, kdy žádný nadbytečný výkon není generován a není jej tedy třeba mařit.

S růstem výkonu na hřídeli oběžného kola HAWT roste osová síla působící na rotor. Pokud se tato síla využije k odklápění osy rotace ze směru větru, pak je zajištěn zcela nezávislý omezovač výkonu větrníku. Výkon generátoru potom neroste se třetí mocninou rychlosti větru. Pokud se okamžik sklápění osy rotace nastaví předpětím mechanické pružiny, je možno tímto předpětím nastavit mezní limit výkonu. Některé typy malých větrných elektráren používají permanentní magnety pro zvýšení nelinearity sklápění a zajišťují tak, že sklápění probíhá po hysterezní smyčce a oběžné kolo se do výchozí polohy vrací až po výraznějším snížení rychlosti větru, případně pouze manuálně prostřednictvím operátora.

Podle přiložené dokumentace určuje regulátor rychlost větru podle otáček vrtule. Není tedy schopen posoudit aktuální rychloběžnost ani polohu pracovního bodu na výkonové charakteristice. Poloha tohoto pracovního bodu nepřímo určuje účinnost větrné elektrárny.

Aby regulátor malé větrné elektrárny byl schopen řídit polohu pracovního bodu na výkonové křivce prostřednictvím změny změny zatěžovacího momentu (impedance zátěže), musel by mít samostatný nezávislý vstup pro měření rychlosti větru. To u uvedeného regulátoru chybí.
Техническое описание и руководство по эксплуатации píše:скорость ветра* - возможна небольшая погрешность, если нагрузка соответствует расчетным оборотам (3…12м/сек); если недостаток нагрузки или при изменении угла лопасти (ограничение мощности ветроколеса) данные могут быть не достоверны!
To jak velká je tato chyba záleží právě na poloze pracovního bodu na výkonové charakteristice a tedy na skutečné účinnosti větrné elektrárny.
15 kWp JJZ + 3x Tristar MPPT60 + Victron 150/100 + 48V LiFePO 850 Ah + UPS 8kW (MPP-Solar 8048 LC) + nabíječka 4 x 1,2 kW (DELTA) Start: 2012
miroc
Příspěvky: 76
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm
Kontaktovat uživatele:

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od miroc »

Asi moja chyba, že sme sa nerozumeli. Ja záťažou vždy myslím umelú záťaž. Ani mi nenapadlo, aby regulátor meral aj užitočnú záťaž, ako napr. striedač, ktorý je napájaný z baterky. O žiadnom takom regulátore neviem, a ani o takom nabíjači som nikdy nepočul. Ale je to celkom zaujímavá myšlienka.
Tento regulátor ale nemeria prúd generátora tým že spočíta prúdy po rozdelení do vetiev nabíjania AKU a umelej záťaže. Ale meria ho ešte samostatne pred rozdelením vetiev. Preto je z údajov možné vyčítať účinnosť DC-DC transformácie.
Tiež som toho názoru, že netreba vyrábať zbytočne výkon do umelej záťaže. Aj preto mám regulátor nastavený tak, aby po nabití AKU turbínu zastavil. Iné by bolo, ak by som mal miesto umelej záťaže napr. špirálu do bojlera, potom by mohlo mať zmysel nechať turbínu bežať ďalej. Prípadne ak by som chcel, aby v zime tie veľké rezistory umelej záťaže prihrievali vzduch v technologickej miestnosti.
Čo sa týka merania vetra vlastným anemometrom, bol by to bezpochyby prínos. A to aj k bezpečnosti, lebo regulátor by včas mohol vedieť o neúmernom náraste sily vetra. Napriek všetkým teoretickým nedostatkom sa vďaka citlivosti a rýchlosti prepočtov aj tak vždy dopracuje k maximálnemu výkonu, a o to ide predovšetkým. Je jasné, že rýchlosť vetra ukazovaná na displeji je (vzhľadom k tomu, že je len vypočítaná) skôr informatívna. Myslím že program s ňou určite nepracuje, len s otáčkami.
Mimochodom, ten druhý konkurenčný regulátor, ktorý v článku spomínam a o ktorom ešte neskôr bude reč, ten možnosť merania vetra má. A aj tak sa nezdá byť lepší.
WEB o malých veterných elektrárňach: http://www.vawt.om2cm.sk/
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 232
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 15000
Kapacita baterie [kWh]: 40

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od kybos »

miroc píše: čtv zář 28, 2023 9:59 pm ...Preto je z údajov možné vyčítať účinnosť DC-DC transformácie.
Účinnost DC-DC transformace je až druhotná záležitost (i když nikoliv zanedbatelná). Podstatnější je to, kolik energie obdržíme při dané rychlosti větru z konkrétní zametané plochy. A to je ta primární účinnost, která je daná polohou pracovního bodu na výkonové křivce větrníku. O polohu tohoto pracovního bodu by se měl starat regulátor VE modifikací zatěžovacího momentu.
15 kWp JJZ + 3x Tristar MPPT60 + Victron 150/100 + 48V LiFePO 850 Ah + UPS 8kW (MPP-Solar 8048 LC) + nabíječka 4 x 1,2 kW (DELTA) Start: 2012
miroc
Příspěvky: 76
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm
Kontaktovat uživatele:

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od miroc »

kybos píše: čtv zář 28, 2023 10:11 pm O polohu tohoto pracovního bodu by se měl starat regulátor VE modifikací zatěžovacího momentu.
Ale veď presne to ten regulátor robí. Mení zaťaženie podľa toho aké výsledky dostane z predchádzajúcich zmien, hlavne zo zmien otáčok, či už do plusu alebo do mínusu. Ak otáčky rastú, zaťaží viac, ak klesnú, uberie zo záťaže. A nepotrebuje k tomu merať samostatne silu vetra. Aj keď to by pomohlo algoritmy výpočtov ešte vylepšiť.
WEB o malých veterných elektrárňach: http://www.vawt.om2cm.sk/
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 232
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 15000
Kapacita baterie [kWh]: 40

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od kybos »

Řízení používá naslepo algoritmus perturb & observe. Když není k dispozici informace o síle a dynamice větru, je to lepší než nic. Pokud nejsou k dispozici informace o parametrech řízeného systému (velký vliv má setrvačnost rotoru, stabilita směru větru...), lze takové řízení použít, ale funguje to tak, jako když robotický vysavač bez kamery - jen s nárazovým čidlem objíždí překážku (ten s kamerou ji objede snáz).
15 kWp JJZ + 3x Tristar MPPT60 + Victron 150/100 + 48V LiFePO 850 Ah + UPS 8kW (MPP-Solar 8048 LC) + nabíječka 4 x 1,2 kW (DELTA) Start: 2012
miroc
Příspěvky: 76
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm
Kontaktovat uživatele:

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od miroc »

Kybosi, myslím, že to s nárokmi na regulátor pre malú veternú turbínu už trochu preháňaš. Ono by to, čo spomínaš síce bolo celkom užitočné, ale to už je logika regulovania veľkých veterných turbín. Netreba zabúdať aj na to, že nikto nechce dať kopu peňazí za nejaký regulátor, o ktorom možno ani netušil že je potrebný. V niektorých prípadoch možno viac ako za turbínu. Aj keď na druhej strane, keď si niekto kúpi vrtuľku za 300-400 Eur, čo od nej v skutočnosti môže čakať? Doteraz som si myslel, že MidNite Classic je to najlepšie, čo sa dá v tejto chvíli zaobstarať. Ale MidNite stojí vo verzii s vyššou voltážou cca 1200 USD. K tomu za rovnaké peniaze ešte treba dokúpiť ich umelú záťaž. Sergejov regulátor je pritom oveľa lepší a stojí 1/6 ceny kompletného MidNite.
Ale aby som si to vyjasnil, tak som včera so Sergejom na túto tému pohovoril. Svoj regulátor vyvíja už viac ako 15 rokov, a problematike skutočného merania vetra zakomponovaného do programu sa tiež venoval. Ale nakoniec došiel k tomu, že to nemá zmysel. Podľa jeho názoru má snímanie rýchlosti vetra zmysel len pre veľké turbíny, ktoré sú pomalobežné vďaka svojej veľkosti. Aj preto, že umiestnenie snímača musí byť také, aby mal úplne rovnaké podmienky ako turbína. Čo sa dá pri rýchlobežných turbínach vpodstate splniť až keď je stožiar vysoký minimálne 25-30 m, aby sme sa dostali do hladiny ako-tak stabilného prúdu vetra rovnakého aj kúsok pod turbínou, kde by mohol byť snímač umiestnený. Skúšali to na turbíne s priemerom 7 m vo výške 15 m a jednoducho to nefungovalo, pretože to nebolo dosť vysoko. Stávalo sa bežne že snímač sa ledva točil, zatiaľ čo veľká turbína tesne nad ním kľudne vyrábala 300 W. Čo by mal urobiť regulátor s údajom snímača v takom prípade? Zastaviť turbínu aj keď vyrába? Alebo opačný prípad, keď turbína beží pri nejakom vetre, vyrába 1-2 kW a prídu silné poryvy že sa snímač ide zblázniť. Je ľahký, reaguje okamžite. Vrtuľa ani nestihne zareagovať a čo má robiť regulátor s takým údajom snímača? Zvýšiť zaťaženie? Ak je to krátky poryv, dosiahne sa len zníženie výkonu.
A ísť na to tak, aby regulátor vyhodnocoval ešte aj vietor, či to bol len poryv, alebo už to bude na dlhšie, alebo oslabol len na pár sekúnd a hneď sa vráti do normálu, prípadne vyhodnocovať ešte aj uhol nastavenia krídel, prípadne ešte doplniť natáčanie gondoly, to sa potom už fakt bavíme o počítačovom riadení veľkých veterných turbín. Takže nakoniec z toho vyšlo, že pre našu kategóriu turbín do 10 kW je plne dostatočné vyhodnocovanie RPM-výkon.
Tiež som sa dozvedel, že konkurenčný regulátor, ktorý v článku spomínam má síce možnosť pripojenie snímača rýchlosti vetra, ale len pre posilnenie bezpečnostných vlastností regulátora a nijak sa nepodieľa na regulácii odberu výkonu. Pretože aj tá druhá skupina došla k podobným záverom o snahe zapojenia snímača do procesu.
Ja nemám prečo nedôverovať týmto záverom a hlavne mám overené, že takto, ako to je, to naozaj funguje. Ak by si sa tomu ale sám venoval, alebo priam vieš o niečom lepšom, daj prosím nejaké info.
WEB o malých veterných elektrárňach: http://www.vawt.om2cm.sk/
brumlaj
Příspěvky: 1557
Registrován: stř dub 21, 2021 5:01 am

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od brumlaj »

Možná to zde zaznělo, ale proč by nemělo stačit vyhodnocovat rychlost otáčení generátoru A výkon? (kvůli řízení zatížení)
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 232
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 15000
Kapacita baterie [kWh]: 40

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od kybos »

miroc píše: sob zář 30, 2023 9:33 am ... Podľa jeho názoru má snímanie rýchlosti vetra zmysel len pre veľké turbíny, ktoré sú pomalobežné vďaka svojej veľkosti. Aj preto, že umiestnenie snímača musí byť také, aby mal úplne rovnaké podmienky ako turbína. Čo sa dá pri rýchlobežných turbínach vpodstate splniť až keď je stožiar vysoký minimálne 25-30 m, aby sme sa dostali do hladiny ako-tak stabilného prúdu vetra rovnakého aj kúsok pod turbínou, kde by mohol byť snímač umiestnený....
To jsou pro mne zajímavé informace. Mám stožár vysoký jen 12 m a zkušenosti jen s větrnými turbínami o výkonu řádově 1 kW. V této výšce je proudění vzduchu ještě hodně turbuletní a poměr mezi průměrnou a špičkovou rychlostí větru je relativě velký. Ale právě proto, že nejvíc energie se díky kubické závislosti výkonu na rychlosti větru posbírá v nárazech větru si myslím, že zpracovat výkonové špičky stojí za to úsilí. Nemohu se zbavit dojmu, že algoritmus perturb & observe nemůže být dostatečně rychlý na zpracování výkonových špiček. Zatím jsem používal jen sériově vyráběné větrné turbíny, jelikož první pokusy s vlastní tvorbou nedopadly dobře díky nedostatečným počátečním zkušenostem. Mám ale takovou ideu, že kdybych tvořil nějaký vlastní návrh, použil bych pro rotor dutý hřídel a měřič rychlosti větru bych umístil do osy před hlavní vrtuli, tak abych se dostal k hodnotám rychlosti větru, které jsou těsně před vrtulí. Regulátor smyčky s nejnižší prioritou by potom mohl být jednoduchý, velmi rychlý a pouze analogový, jelikož by stačilo analogově porovnat rychlost rotoru vrtule a měřiče rychlosti a regulátorem dorovnávat zatížení generátoru tak, aby se udržoval konstantní poměr rychlostí.
Myslím si, že ve větších výškách, kde už může být proudění vzduchu více laminární může být algoritmus perturb & observe poměrně úspěšný, jelikož má dost času na nalezení optimální zátěže.
rychlost větru v 6m nad zemí
rychlost větru v 6m nad zemí
vítr dnes.jpg (146.15 KiB) Zobrazeno 6063 x
Když se podíváš na průběhy rychlostí větru v malých výškách (6m), je zřejmé že nárazy větru mají cca dvakrát vyšší rychlost oproti průměru. To znamená že v nárazu větru je k dispozici osumkrát vyšší výkon než v pruměru a bylo by škoda tyto špičky díky pomalé regulaci nezpracovat.
15 kWp JJZ + 3x Tristar MPPT60 + Victron 150/100 + 48V LiFePO 850 Ah + UPS 8kW (MPP-Solar 8048 LC) + nabíječka 4 x 1,2 kW (DELTA) Start: 2012
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 232
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 15000
Kapacita baterie [kWh]: 40

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od kybos »

brumlaj píše: sob zář 30, 2023 11:47 am Možná to zde zaznělo, ale proč by nemělo stačit vyhodnocovat rychlost otáčení generátoru A výkon? (kvůli řízení zatížení)
Protože by ti jeden parametr chyběl, abys mohl určit v jakém pracovním bodě výkonové charakteristiky se nacházíš. Výkonová charakteristika je závislost výkonu na rychloběžnosti nikoliv na otáčkách. Rychloběžnost větrné turbíny není konstanta, jak kdysi mylně tvrdil Kutil na mypower.cz ale proměnná závislá na poměru obvodové rychlosti oběžného kola a rychlosti větru. Viz https://forum.mypower.cz/viewtopic.php? ... st#p148330
15 kWp JJZ + 3x Tristar MPPT60 + Victron 150/100 + 48V LiFePO 850 Ah + UPS 8kW (MPP-Solar 8048 LC) + nabíječka 4 x 1,2 kW (DELTA) Start: 2012
brumlaj
Příspěvky: 1557
Registrován: stř dub 21, 2021 5:01 am

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od brumlaj »

Aha, díky. Ale pokud se změní rychlost větru, předpokládám, že se změní předaná energie a vrtule se zpomalí/zrychlí (protože zátěž se zatím nezměnila). Tam bych derivací hledal údaj který "nahradí"? čidlo rychlosti větru? Rychlost vyhodnocení změny otáčení je řekl bych časový úsek přechodu přes jeden pól generátoru. Ale klidně řekni že je to jinak, jen Vás z povzdálí sleduji.
miroc
Příspěvky: 76
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm
Kontaktovat uživatele:

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od miroc »

Kybos, tebe sa nezdá meranie a z neho počítanie algoritmov 10 x za sekundu dostatočne rýchle? Hmm, nepovedal by som. Skôr by som povedal, že anemometer nepomôže zvýšiť výťažnosť z nárazov vetra, pretože vzhľadom k svojej veľkosti a váhe je oveľa rýchlejší v reakcii ako samotná turbína, ktorá má podstatne väčšiu masu a teda aj násobne pomalší rozbeh a potom aj zotrvačnosť. Takže údaj anemomentra mi bude k ničomu, kým samotná turbína nezvýši RPM. A keď ich už zvýši, okamžite zareaguje väzba RPM-výkon a zvýši záťaž. Môže to urobiť 10 x za sekundu. To znamená že z nášho pohľadu to bude úplne plynulý nábeh výkonu, alebo naopak pokles. Aj keď teda pokles býva razantnejší, lebo náraz obyčajne skončí prudko.

Ale meranie rýchlosti vetra v nose vrtule je zaujímavá myšlienka. Len niektoré vrtule majú v nose mechanizmus odstredivého naklápania, tam by to bol problém...
WEB o malých veterných elektrárňach: http://www.vawt.om2cm.sk/
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 232
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 15000
Kapacita baterie [kWh]: 40

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od kybos »

miroc píše: sob zář 30, 2023 1:01 pm ...anemometer nepomôže zvýšiť výťažnosť z nárazov vetra, pretože vzhľadom k svojej veľkosti a váhe je oveľa rýchlejší v reakcii ako samotná turbína, ktorá má podstatne väčšiu masu a teda aj násobne pomalší rozbeh a potom aj zotrvačnosť...
Nejde o to, kolik iterací za sekundu regulátor udělá ale co při výpočtu zatížení zohledňuje. Nikde jsem v popisu regulátoru nenašel zadání velikosti momentu setrvačnosti rotoru.
Vysvětlím to na příkladu. Vítr fouká konstantní rychlostí a regulátor má nastavenu optimální zátěž pro tuto rychlost. Přijde turbulentní náraz větru o dvojnásobné rychlosti ( potenciální osminásobek dispozičního výkonu na hřídeli při optimálním nastavení rychloběžnosti). Algoritmus perturb & observe v prvním následujícím kroku zjistí navýšení otáček a zvýší zatížení rotoru. A v dalším kroku opět zvýší zatížení, protože otáčky rostou. Ale regulátor se snímačem rychlosti větru před vrtulí zjistí, že rychlost větru je dvojnásobná a tomu podle výkonové křivky odpovídají dvojnásobné otáčky rotoru pro optimální přizpůsobení a jeho akce bude naopak snížení zatížení tak, aby se rotor dostal do optimální rychloběžnosti a teprve až jí dosáhne, tak zvýší zatížení a využije tak osminásobný výkon. Zatížený rotor akceleruje daleko pomaleji než rotor nezatížený. A to je podle mého názoru ten podstaný rozdíl mezi algoritmem perturb & observe a řízením podle skutečné rychlosti větru (nezatížený anemometr má podstatně nižší setrvačnost a sleduje tak lépe skutečnou rychlost větru než zatížený rotor).
15 kWp JJZ + 3x Tristar MPPT60 + Victron 150/100 + 48V LiFePO 850 Ah + UPS 8kW (MPP-Solar 8048 LC) + nabíječka 4 x 1,2 kW (DELTA) Start: 2012
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 232
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 15000
Kapacita baterie [kWh]: 40

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od kybos »

miroc píše: sob zář 30, 2023 1:01 pm Ale meranie rýchlosti vetra v nose vrtule je zaujímavá myšlienka. Len niektoré vrtule majú v nose mechanizmus odstredivého naklápania, tam by to bol problém...
Myslím si, že i mechanismus odstředivého naklápění by se dal navrhnout s trubkou místo plného hřídele.
15 kWp JJZ + 3x Tristar MPPT60 + Victron 150/100 + 48V LiFePO 850 Ah + UPS 8kW (MPP-Solar 8048 LC) + nabíječka 4 x 1,2 kW (DELTA) Start: 2012
miroc
Příspěvky: 76
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm
Kontaktovat uživatele:

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od miroc »

kybos píše: sob zář 30, 2023 3:18 pm Nikde jsem v popisu regulátoru nenašel zadání velikosti momentu setrvačnosti rotoru.
To myslíš úplne vážne? Kde sa asi tak človek ktorý si kúpil nejakú vrtuľu k takému údaju dostane? Nepoznajú ho ani výrobcovia, nie to aby ho ešte aj uvádzali v technických charakteristikách. Asi si to majú zákazníci odmerať alebo dokonca vypočítať sami... Metodika by zas tak zložitá byť nemusela. Ale nie pre každého.
Táto diskusia skĺzla do nekonštruktívnej úrovne. Pretože stále trváš na nerealizovateľných požiadavkách. Áno, možno nerealizovateľných dnes, kto vie. Veď ešte nedávno bolo relé jediným riadiacim prvkom malých turbín.
Stále som nič normálne k tomuto regulátoru od teba nečítal. Len o tom, čo mu podľa teba chýba, ale všetko čo spomínaš je už z úplne inej kategórie riadenia veterných turbín, rozhodne nie malých domácich. Ale tento regulátor je v záujme normálnej ceny a jednoduchosti aj s kompromisnými riešeniami. Myslím, že to je normálne, to sa týka úplne všetkých výrobkov. Tu kompromisy určite neohrozujú bezpečnosť, a ak o percento znižujú výťažnosť... Sergej by povedal: насрать! Alebo by to nepovedal. Ale ja to poviem. V každom prípade vývoj tohto regulátora stále trvá.
Čo sa týka dutej hriadele v nose turbíny, tak áno, dokonca sa to používa. Ale robí sa preto, aby sa tadiaľ viedol ďalší hriadeľ na diaľkové ovládanie sklápania krídel. Stále hovoríme o malých turbínach a v nose vrtule priestoru veľa nie je. Keby tam aj bol dutý hriadeľ (v SK je hriadeľ mužského rodu), tak priemer 1 cm alebo podobný bude ťažko stačiť na vedenie prúdu vzduchu na nejaké vyhodnocovacie čidlo. A možno bude tlakové čidlo priamo na nose vrtule, ktorému nebude vadiť rotácia a údaj pôjde odtiaľ po drôte. Ale toto už nie je vec regulátora, takže sme dosť mimo témy.
Raz sa aj tak všetko vymyslí. Dovtedy sa dá používať to, čo je momentálne najlepšie. A ak to navyše nie je príliš drahé a zložité, nevidím problém.
WEB o malých veterných elektrárňach: http://www.vawt.om2cm.sk/
Uživatelský avatar
kybos
Příspěvky: 232
Registrován: čtv srp 05, 2021 5:49 pm
Výkon panelů v FVE [Wp]: 15000
Kapacita baterie [kWh]: 40

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od kybos »

miroc píše: ned říj 01, 2023 9:28 am Stále som nič normálne k tomuto regulátoru od teba nečítal. Len o tom, čo mu podľa teba chýba, ale všetko čo spomínaš je už z úplne inej kategórie riadenia veterných turbín, rozhodne nie malých domácich. Ale tento regulátor je v záujme normálnej ceny a jednoduchosti aj s kompromisnými riešeniami.
Naznačil jsem jen některé možnosti jeho vylepšení. Jinak si myslím, že je celkem komfortní. Já ve své aplikaci ani zdaleka tak vysokého komfortu nedosahuji. Neřeším monitoring a dokonce ani optimalizaci výkonu. Koncepci jsem zvolil tak, abych to nemusel řešit. Zařízení regulátoru musí být tak jednoduché a spolehlivé, aby byl schopen pracovat dlouhodobě bez dozoru. Výkon oběžného kola mám vzhledem ke spotřebě zvolený tak, abych se příliš nemusel zabývat optimalizací a účinností. Podstatnými aspekty jsou pro mne bezpečnost a spolehlivost. Dokud se neplatí daň z průměru vrtule, je pro mne jednodušší použít větší průměr, než laborovat s účinností na menším průměru.
miroc píše: ned říj 01, 2023 9:28 am ...tak priemer 1 cm alebo podobný bude ťažko stačiť na vedenie prúdu vzduchu na nejaké vyhodnocovacie čidlo.
Pokud máš na mysli Pitotovu trubici, tak té by mohlo stačit i 8 mm https://www.epristroje.cz/pitotova-trub ... fluke-922/ , ale mám jisté pochybnosti o použitelném rozsahu rychlostí u tohoto typu snímače. Používá se často pro větší rychlosti vzduchu (v letectví) nebo pro hustější média. U větrníku bych měl obavy z namrzání v zimě. Ale otvorem o průměru 1 cm by se dal bez problému protáhnout káblík od klasického anemometru nebo diferenciálního čidla tlaku.
miroc píše: ned říj 01, 2023 9:28 am Veď ešte nedávno bolo relé jediným riadiacim prvkom malých turbín.
Ano, taky jsem před dvaceti lety začínal s reléovým regulátorem, ale brzy jsem tuto koncepci opustil a přešel jsem k výkonnénu polovodičovému spínači protože takové řešení nebylo ani spolehlivé ani bezúdržbové.
15 kWp JJZ + 3x Tristar MPPT60 + Victron 150/100 + 48V LiFePO 850 Ah + UPS 8kW (MPP-Solar 8048 LC) + nabíječka 4 x 1,2 kW (DELTA) Start: 2012
tomas
Příspěvky: 315
Registrován: stř črc 06, 2022 12:52 pm

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od tomas »

Já byl nedávno na školení hybridních střídačů DEYE a tam tvrdili a ukazovali i zapojení že tyto střídače umí na vstupu jak fotovoltaické panely tak i větrnou nebo vodní turbínu, teoreticky jakýkoliv zdroj, třeba i palivové články, ale ty ještě netestovali.
Samozřejmě s doplněným usměrňovačem na stejnosměrném vstupu do střídače pokud má turbína AC výstup.
miroc
Příspěvky: 76
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm
Kontaktovat uživatele:

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od miroc »

tomas píše: ned říj 08, 2023 8:43 am Já byl nedávno na školení hybridních střídačů DEYE a tam tvrdili a ukazovali i zapojení že tyto střídače umí na vstupu jak fotovoltaické panely tak i větrnou nebo vodní turbínu, teoreticky jakýkoliv zdroj, třeba i palivové články, ale ty ještě netestovali.
Samozřejmě s doplněným usměrňovačem na stejnosměrném vstupu do střídače pokud má turbína AC výstup.
No, niekedy vo februári t.r. bol update FW hybridného striedača DEYE, v ktorom pribudla možnosť zadania krivky turbíny (napätie-prúd), tuším v 14 bodoch. Potiaľto je to pekné. Ale tým sa dostali len na úroveň, ako keď pred pár rokmi Morningstar urobil dodnes len neoficiálny FW pre TriStar MPPT 60. Majú tam to isté. Ale to je len malá časť z toho, čo sa od regulátora veternej turbíny vyžaduje. Nie sú totiž nijak riešené neštandardné situácie, napr. čo s energiou ak sú baterky nabité a nedodávam do siete, čo s turbínou ak ide do maximálnych otáčok v silnom vetre, alebo do maximálneho napätia, čo s turbínou ak ju treba zastaviť z vyššie uvedených dôvodov. DEYE má jednosmerný vstup pre turbínu, nevie teda zistiť otáčky turbíny. A tiež nemá výstup pre umelú záťaž. V návode sa dokonca hovorí, že medzi turbínou a DEYE má byť regulátor (!). A to si fakt neviem predstaviť ako. A že všetky ostatné potreby turbíny (zrejme tie bezpečnostné, čo som tu spomenul) majú byť riešené inými prostriedkami (trocha alibistické, ale potrebné ak by sa niekto sťažoval po rozbití turbíny). Takže podľa mňa DEYE v súčasnej podobe určite nie. Ešte k tomu má ďaleko.
WEB o malých veterných elektrárňach: http://www.vawt.om2cm.sk/
tomas
Příspěvky: 315
Registrován: stř črc 06, 2022 12:52 pm

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od tomas »

Podobně to ale řeší i polské větrníky ECOROTE se střídači Twerd
https://twerd.pl/produkty/inwertery-fot ... i-wiatrowe
bezpečnostní "hamulce" mají externí mimo střídač. Není nutné aby byly ve střídači pokud má být takto univerzální a ochrana spolehlivá - nezávislá na software střídače. Tak tomu bylo v době když jsem je montoval, i když střídače měli také brzdné odpory, je tam dvoustupňová ochrana.
Twerd střídače pro větrníky a hamulce
Twerd střídače pro větrníky a hamulce
hamulec_stridac_rezistory.JPG (243.38 KiB) Zobrazeno 5780 x
Takže nelze říct že je to k ničemu, je to řešitelné externí ochranou.
A na vašem webu je také jednoduchý externí "hamulec"
http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/679
miroc
Příspěvky: 76
Registrován: čtv črc 29, 2021 7:52 pm
Kontaktovat uživatele:

Re: Regulátor veternej turbíny KOM-3050

Příspěvek od miroc »

tomas píše: pon říj 09, 2023 10:13 pm A na vašem webu je také jednoduchý externí "hamulec"
http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/679
A to si ešte mohol nájsť toto: http://www.vawt.om2cm.sk/?q=node/1002. K TriStaru som používal na odber nadbytočnej energie iný TriStar45 v režime riadenia záťaže.
Ale to stále neriešilo ochranu turbíny v silnom vetre. Keď sa rozfúka príliš, nestačí energiu niekam odoberať, ale turbínu treba zastaviť v automatickom režime. A to sú ďalšie doplnkové zariadenia, ktoré musia byť použité.
Myslel som to v predchádzajúcom príspevku tak, že DEYE samotné zatiaľ nie sú vhodné. Je treba ďalšia elektronika a to už situáciu komplikuje a predražuje. A stále to nebude tak dobré, ako špecializovaný regulátor so všetkými potrebnými funkciami. Pre malé domáce turbíny pre mňa lepší variant.
Tiež som toho názoru, že riešenie striedač-All in One, nie je úplne najšťastnejšie. Aspoň mne sa teda nepáči, že môže porucha jedného zariadenia odstaviť komplet všetko. Ale má svojich zákazníkov, nikto im to neberie.
Poliaci majú dosť veľa vlastných vecí, o ktorých ani nevieme.
WEB o malých veterných elektrárňach: http://www.vawt.om2cm.sk/
Odpovědět

Zpět na „Využití větrných turbín“