機能
電気システムは、発電機からの電気エネルギーを受け取り、風力発電所の配電システムへの送電に向けて電圧と周波数を調整します。
費用*
電気システムのコストはナセルのコストに含まれます。
サプライヤー
日本のサプライヤー:
日立エナジー、三菱電機株式会社、東芝エネルギーシステムズ株式会社
韓国のサプライヤー
ABB、斗山、ENTECH、暁星 (ヒョソン)、SANIL、XEMC
基本情報
すべての風力タービンにはタワー基礎に制御パネルが装備されており、保守スタッフがタービンに登ることなく現場でタービンを制御できます。多くのタービンでは、タワー基礎付近のスペースが、コンバーターや冷却システムを含むパワーテイクオフ装置の様々な要素を設置するために使用されています。
ほとんどの風力タービンは、AC-DC-AC 電力変換器を介してアレイケーブルに接続された可変速発電機を備えています。使用される発電機/変換器のアーキテクチャには様々な種類があります。高出力密度を持つ絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ (IGBT) ベースの電力変換器は、多くの場合、水冷式です。
電力変換器の設計において重要なのは、送電系統の故障時に風力タービンが送電系統を支援し安定化させること、および要求に応じて無効電力を供給または消費することに関して、送電系統運用者によって課される要求事項です (詳細については、B.4 および B.5 を参照してください)。タワーヘッドの質量を低減するために、一部の変換器はナセルとタワー下部セクションに分割される場合があります。
タービンの定格電圧が風力発電所アレイの定格電圧と一致しない場合、変圧器はナセル内に配置され、場合によってはタワーの基礎に配置されます。一般的に、電圧は数 kV (0.69kV ～ 3.3kV) から風力発電所アレイ周辺の配電用に 66kV に変換されます。これらは詳細な腐食、環境、および燃焼要件を満たす必要があります。
浮体式洋上風力市場がより大きくなるにつれて、変換器と変圧器はタワー基礎に配置されると予想されます。これは、着床式洋上風力タービンよりもタワーヘッドの質量低減が特に重要なためです。
スイッチギアは、風力タービン用途向けに特別に設計されています。一例としては、コンパクトさと風力発電所配電電圧範囲での安全性のため、ガス絶縁が採用されている点などが挙げられます。
タワー内の上下を繋ぐケーブル配線は、ケーブルがねじれるように経路が設定されており、ヨーシステムによるナセルの完全な 2 回転の動きを可能にし、その後、ねじれを解消する運転が必要となります。
タワー基礎内部へのアクセスはアクセスドア経由のみであるため、変圧器がタワー基礎に取り付けられている場合は、障害が発生した場合にドアを通じて交換できることが不可欠となります。
繊細な電気システムがタワー基礎に配置されている場合、これらは局所的な空調システムによって保護されます。
電気部品とケーブルは通常、タービンサプライヤーからタワーメーカーに供給されてから、取り付けられます。
内容
- ケーブル
- 通信システム
- 制御システム
- 電力変換器
- 変圧器
- スイッチギア