Các yếu tố chính để lựa chọn thiết bị phản hồi năng lượng trong sử dụng điều khiển công nghiệp hàng ngày là:
Phù hợp đặc tính tải
Tải mô-men xoắn không đổi (như cần cẩu và tời) đòi hỏi phải lựa chọn các thiết bị phản hồi có khả năng phản ứng động cao để đảm bảo hấp thụ năng lượng tái tạo nhanh chóng.
Tải mô-men xoắn thay đổi (như quạt và máy bơm) yêu cầu điều chỉnh ngưỡng công suất phản hồi dựa trên đường cong mô-men xoắn tốc độ (như đặc tính mô-men xoắn bình phương).
Mức công suất và điện áp
Công suất định mức của thiết bị phản hồi phải ≥ 1,1 lần công suất định mức của động cơ và điện áp bus phải phù hợp với điện áp lưới (chẳng hạn như hệ thống 400V/660V).
Đối với thiết bị công suất cao (>100kW), nên sử dụng bộ biến tần bốn góc phần tư hỗ trợ luồng năng lượng hai chiều.
Khả năng tương thích lưới
Cần phải phát hiện phạm vi dao động điện áp của lưới điện (± 20%) để đảm bảo rằng tỷ lệ méo hài (THD) của dòng điện phản hồi nhỏ hơn 5%.
Nên ưu tiên các thiết bị có chức năng phát hiện đồng bộ hóa điện áp/tần số để tránh hiện tượng phản hồi dòng điện và đồng bộ hóa lưới điện.
Phân loại kỹ thuật và các tình huống áp dụng
Đặc điểm loại Các tình huống áp dụng
Lắp đặt độc lập loại tách rời, dễ bảo trì, nhưng cần thêm dự án cải tạo hệ thống dây điện hoặc hệ thống thang máy có không gian hạn chế
Được tích hợp vào bộ biến tần, phản ứng nhanh và chi phí cao cho thiết bị công nghiệp mới (như máy ly tâm)
Lưu trữ năng lượng kết hợp với bộ pin, phù hợp cho các tình huống ngoài lưới điện hoặc lưới điện không ổn định mà không có điều kiện phản hồi lưới điện
Đánh giá hiệu quả kinh tế và tiết kiệm năng lượng
Tỷ lệ tiết kiệm năng lượng: Thiết bị phản hồi năng lượng của thang máy có thể đạt 17,85% -40,37% và thời gian hoàn vốn đầu tư cần được tính toán dựa trên tỷ lệ tải.
So sánh chi phí: Giá của thiết bị phản hồi cao gấp khoảng 2-3 lần so với mức tiêu thụ năng lượng của phanh, nhưng lợi ích tiết kiệm năng lượng lâu dài là rất đáng kể.
Những điểm chính khi lắp đặt và bảo trì
Thiết kế tản nhiệt
Các thiết bị phản hồi công suất cao cần phải làm mát bằng không khí cưỡng bức (như quạt chống cháy nổ) để đảm bảo nhiệt độ mối nối IGBT <125 ℃.
Chừa khoảng không tản nhiệt ≥ 100mm bên trong hộp để tránh tích tụ nhiệt.
Chức năng bảo vệ
Lưới điện cần được trang bị bảo vệ quá áp, quá dòng, quá nhiệt và chống đấu ngược. Nếu điện áp thanh cái vượt quá 1,2 lần giá trị hiệu dụng của lưới điện, nó sẽ tự động ngắt.
Gợi ý cho quá trình lựa chọn
Đường cong tải thực tế: Xác định năng lượng tái tạo cực đại thông qua thử nghiệm tốc độ mô-men xoắn.
Phát hiện lưới điện: Xác minh hàm lượng sóng hài và độ ổn định điện áp của lưới điện.
Xác minh mô phỏng: Sử dụng các công cụ như MATLAB để mô phỏng dạng sóng dòng điện phản hồi và tối ưu hóa các tham số điều khiển.