2015-10-28
Kandidatarbete vid Institutionen för energi och miljö
Titel *
Dimensionering, inköp, provning, idrifttagning och utvärdering av en frekvensomriktare för
Chalmers vindkraftverk.
Beskrivning (bakgrund och problembeskrivning i ”image and text block”)
Avdelningen för Elteknik har en vindkraftstation på Hönö. Stationen består av ett 30 kW nätanslutet
vindkraftverk för experimentbruk och en arbetsbod innehållande elsystem, mät- och reglerutrustning
samt en bod som fungerar som fikarum. Meteorologiska data samlas in kontinuerligt från instrument i
två master. 30 kW-verket är för närvarande nermonterat för ombyggnad och renovering. En del av
renoveringen består i att modernisera elsystemet.
Vi vill kunna styra både aktiv och reaktiv effekt från vindkraftverket oberoende av varandra, detta kan
göras med hjälp av en frekvensomriktare. Vindkraftverkets generator består av en rotor som har
permanenta magneter och en stator som har ett antal enfasiga spolar och då magneterna sveper
över spolarna induceras en spänning och då spolarna belastas, det börjar gå ström i dom, producerar
generatorn effekt. Till varje spole är det kopplat en likriktare som i sin tur är kopplade i serie så att
generatorn levererar en hög spänning, 300-500 volt. Denna likriktade spänning växelriktas i sin tur i
en frekvensomriktare så att effekten kan matas ut på elnätet. Beroende på vilken aktiv och reaktiv
effekt som vindkraftverket levererar kommer spänningen i nätanslutningspunkten att variera olika
mycket. Nätspänningen får endast variera +/- 10 %.
Kandidatarbetets uppgift är att bestämma lämplig effekt på omriktaren, köpa in den, prova den i
laboratoriet och göra beräkningar på hur omriktarens/vindkraftverkets drift påverkar spänningen i
nätanslutningspunkten. Vidare skall omriktaren styras av vindkraftverkets styrsystem, så det ingår
också att styra omriktaren från styrsystemet. Om tiden tillåter kan även en modell av generator och
omriktare med styrning byggas upp i lämplig programvara. Givetvis skall arbetet dokumenteras i
kandidatarbetesrapporten.
Målet med studien är att ha en väl provad omriktare som är anpassad för vindkraftverket på Hönö.
.
Figur: Vindkraftverket på Hönö
Målgrupp
E, F och Z elever
Gruppstorlek
3-4
Litteraturförslag
Speciella förkunskapskrav
Aktivt deltagande i kursen, EEK 140 eller motsvarande.
Handledare
Ola Carlson
Magnus Ellsén
Pavan Balram
Examinator
Jimmy Ehnberg
Kan projektet dubbleras? JA / NEJ
Nej.