This site uses cookies.
Some of these cookies are essential to the operation of the site,
while others help to improve your experience by providing insights into how the site is being used.
For more information, please see the ProZ.com privacy policy.
Freelance translator and/or interpreter, Verified site user
Data security
This person has a SecurePRO™ card. Because this person is not a ProZ.com Plus subscriber, to view his or her SecurePRO™ card you must be a ProZ.com Business member or Plus subscriber.
Affiliations
This person is not affiliated with any business or Blue Board record at ProZ.com.
English to Turkish: Optimizing Reactive Compensation for Wind Farms
Source text - English Optimizing Reactive Compensation for Wind Farms:
Meeting Today's Utility and Regulatory Requirements
A White Paper by American Superconductor Corporation
How Dynamic VAR Technology Enables Wind Farms to Meet Grid Interconnection Requirements
Executive Summary
Wind energy is one of the fastest-growing source of electricity in the United States and around the world. The growing importance of wind power has subjected it to greater scrutiny and more rigorous operational standards than ever before. As wind-generated power transitions from boutique status to a full-fledged power source, it has become apparent that the industry needs smarter and more appropriate solutions to address common voltage regulation and dynamic voltage stability related interconnection requirements.
Advances in dynamic volt ampere reactive (VAR) technology, coupled with innovative applications and services, eliminate the drawbacks of traditional voltage and power factor control methods and enable wind developers to meet today’ s more stringent and specific interconnection requirements. This white paper explores the background issues, available solution alternatives, including the installation of a dynamic reactive compensation system manufactured by American Superconductor (AMSC) and operational considerations for addressing voltage and power factor control in the context of a wind farm and its interconnection to the grid.
Historically, wind farm operators have employed mechanically-switched capacitor banks to regulate voltage at the point of utility interconnection. However, due to its highly and continuously variable nature, wind-dependent technology is poorly served by this traditional approach. There are two reasons for this.
First, wind turbines, especially many of the induction type, can draw large amounts of reactive power (VARs) from the grid. This dependency triggers frequent remedial action to maintain voltage levels within the tolerances established by regulatory requirements. Although wind energy is variable, capacitors are able to switch only fixed amounts of VARs, and furthermore once they have been switched off they must wait five minutes until they can be re-energized in order to allow their trapped charge to dissipate. Accordingly, it is often difficult to maintain optimum amounts of reactive compensation for any length of time using switched capacitor banks alone.
Second, in some instances, switching banks of capacitors to regulate voltage levels has been reported to cause excess stress on the wind turbine gearboxes. Capacitor banks typically offer the lowest first-cost option for the control of voltage on a scheduled basis, and will undoubtedly remain a central element of almost every wind farm reactive compensation system. However, wind farm interconnection requirements often cannot be satisfied with capacitor banks alone. Optimizing reactive compensation for wind farms merits a wider perspective that addresses the physical interconnection with utility grids, specific interconnection regulatory requirements, the business relationship with the utility itself, and the cost of operation and ownership of wind farm equipment. In extreme cases, especially in weaker areas of the grid, deficient interconnection schemes can even affect a wind farm’ s megawatt output and jeopardize revenues by forcing wind farms off-line. In this broader context, it is very important to design the reactive compensation system after careful analysis of the grid dynamics at the point of interconnection. Advances in dynamic VAR technology, coupled with innovative applications and services, eliminate the drawbacks of traditional voltage and power factor control methods and enable wind developers to meet today’s more stringent and specific interconnection requirements.
Executive Overview of Voltage and Power Factor Control
This overview section discusses basic background information and issues, and is intended to provide the framework for understanding the problems that Dynamic VAR technology can resolve and the extended benefits that it provides. What are VARs? Power consists of two components: real power and reactive power. Real power, which is the functional element that can do work (driving machines, lighting lights, etc.) exists when the voltage and the current are in phase with each other. Reactive power, on the other hand, exists when the voltage and the current are out of phase by 90 degrees. Although reactive power is unable to provide actual working benefit, it is often used to adjust voltage; so it’s a useful tool for maintaining desired voltage levels. Every AC transmission system always has a reactive component, which can be expressed as “power factor.” If the power factor is low and inductive (due to the wind turbine or other electrical equipment), then VARs are being drawn off of the grid, which reduces the system voltage. If the power factor is capacitive, then VARs are being added to the grid, which raises the system voltage. Some method is needed to manage power factor by injecting or absorbing VARs as necessary in order to maintain optimum voltage levels and optimize real power flow.
How is Voltage Commonly Controlled?
Traditionally, the easiest and least cost way to manage VARs is to install shunt capacitor or reactor banks on the transmission system. Calculations determine how many VARs are needed at any given point, and appropriately sized banks of capacitors are strategically placed (usually rated in MegaVARs; 5 MegaVARs or 10 MegaVARs, for example). As voltage levels fluctuate, capacitor banks are switched on or off to either inject more VARs into the system or remove them, as required. The effect is that the system voltage is maintained within tolerances established by the transmission owner as well as regulatory requirements.
Capacitor Bank Switching Stresses Wind Farm Equipment
Although a cheap way of compensating for VAR losses, capacitor bank switching also results in an immediate, abrupt step-change in the voltage on the grid or the bus to which they are connected. The step-change instantaneously increases the torque, or twisting force, on a wind turbine gearbox. The variable nature of wind generation itself often triggers an extremely high number of the switching events that in some cases can begin to affect the reliability of the gearboxes. Like all induction motors, many induction-type wind turbines draw VARs off of the grid in amounts that fluctuate with changes in wind speed at the turbines. This, in turn, can cause an unacceptably large voltage drop at or near the wind farm interconnection point with the grid. So, given that these VARs need to be compensated in order to maintain voltage, it is not uncommon for a large site to experience fifty to a hundred switching events a day. In some cases the resulting gearbox stresses eventually take a toll, accelerating maintenance cycles of the gearbox.
Translation - Turkish Rüzgâr Santralleri için Reaktif Kompanzasyon Optimize etmek:
Bugünün Olanaklarını ve Düzenleyici Gereksinimlerini Karşılamak
Amerikan Superconductor Şirketi’nin Detaylı Raporu
Dinamik VAR Teknolojisi Rüzgâr Santrallerinin Elektrik Şebekesi Ara bağlantıları gereksinimlerini nasıl sağlar
Genel Özet
Rüzgâr enerjisi Amerika Birleşik Devletlerinde ve dünyada en hızlı büyüyen elektrik kaynağıdır. Rüzgâr gücünün artan önemi onu eskiye göre daha fazla incelemeye ve daha titiz işletimsel standartlarla karşı karşıya bırakmıştır. Küçük konumdan gerçek enerji kaynağına dönüşen rüzgârla üretilmiş enerji geçişleri, bu sanayinin ortak voltaj düzenlemesini ve dinamik voltaj dengesiyle ilgili gereksinimleri karşılamak için daha akıllı ve daha uygun çözümler gerektiğini açıkça göstermektedir.
Reaktif Volt Amper (VAR) teknolojisindeki ilerlemeler, yenilikçi uygulamalar ve hizmetler ikiye katlandığında, geleneksel voltaj ve enerji faktörü kontrolünün dezavantajlarını ortadan kaldırır ve geliştiricilere bugünün daha tavizsiz ve özel ara bağlantı gereksinimlerini yerine getirmelerini sağlar. Bu detaylı rapor Amerikan Superconductor (AMSC) tarafından üretilen dinamik reaktif kompanzasyon sisteminin kurulumu, rüzgâr santrali ve onun elektrik şebekesi ara bağlantıları bağlamında voltaj ve enerji faktörünü karşılamak için arka plandaki konuları, mevcut çözüm seçeneklerini inceler.
Tarihe bakınca, rüzgâr santralleri işletmecileri uygun ara bağlantı noktalarını düzenlemek için mekanik olarak çalışan kapasitör banklar kullanmışlardır. Ancak çok fazla ve sürekli değişen niteliğinden dolayı, rüzgâra bağlı teknoloji bu geleneksel yaklaşım tarafından fazla kabul görmemektedir. Bunun iki nedeni vardır.
İlk olarak rüzgâr türbinleri, özellikle endüksiyon türünün çoğu elektrik şebekesinden büyük miktarda reaktif güç çekebilmektedir. Bu bağımlılık düzenleyici şartlar tarafından kabul edilen voltaj seviyesi sınırlarını korumak için çözüm getiren olağan hareketleri başlatmaktadır. Rüzgâr enerjisi değişken olmasına rağmen, kapasitörler reaktif voltamperlerin sadece belirli miktarlarını çalıştırabilir ve ayrıca bir defa kapatıldıktan sonra sıkışmış olan şarjı boşaltmak ve yeniden enerji sağlamak için beş dakika bekletilmeleri gerekir. Bu nedenle genelde herhangi bir zaman diliminde sadece kapasitör banklarını çalıştırarak en yüksek değerde reaktif kompanzasyon sağlamak zor olur.
İkincisi bazı durumlarda voltaj seviyelerini düzenlemek için kapasitör banklarını açmak rüzgar türbininin dişli kutusunda daha fazla gerilim yarattığı bildirilmiştir. Kapasitör bankları genellikle zamanlanmış durumdaki voltaj kontrol seçeneğinin en düşük üretim maliyetini sunar ve hiç kuşkusuz neredeyse bütün rüzgâr santrallerinin reaktif kompansasyon sisteminde önde gelen unsuru olarak kalacaktır. Ancak rüzgâr santrallerinin interkoneksiyon gereksinimleri genellikle sadece kapasitör bankları tarafından karşılanamamaktadır. Rüzgâr santralleri için reaktif kompanzasyon optimize etmek şebekeye uygun olan fiziksel bağlantıyı karşılayan, özel interkoneksiyon şartları düzenleyici gereksinimler, kuruluşun kendisi ve rüzgâr santralinin donatımının işletilmesi ve sahipliği arasındaki ticari ilişkiyi karşılayan daha uzun vadeli bakış açısı sunmaktadır. Olağanüstü durumlarda, özellikle şebekenin daha zayıf noktalarında eksik bağlantı şemaları rüzgâr santralinin megavat verimini etkileyip rüzgâr santralini devre dışı bırakıp gelirleri tehlikeye atabilir. Bu daha geniş bağlamda, reaktif kompanzasyon sisteminin bağlantı noktasındaki şebeke dinamiklerinin dikkatli analizinden sonra tasarlanmalıdır.
Voltaj ve Güç Faktörü Kontrolüne Genel Bakış
Bu genel bakış bölümü genel arka plan bilgileri ve sorunlarını ele alıp Dinamik VAR teknolojisinin çözebileceği sorunları ve sunduğu büyük faydaları anlamak için bir taslak oluşturmayı amaçlamaktadır.
VARlar Nedir?
Güç iki unsurdan oluşur: etkin güç ve reaktif güç. Etkin güç voltajın ve akımın birbirileriyle eş evreli olduklarında var olur ve iş yapabilen işlevsel unsurdur ( makineleri çalıştırmak, ışıkları açmak, v.s.). Diğer taraftan reaktif güç voltajın ve akımın 90 dereceye kadar faz dışı olduklarında var olur. Reaktif gücün gerçek çalışmaya faydası olmamasına rağmen, sıkça voltajı ayarlamak için kullanılır; bu nedenle istenilen voltaj seviyesini ayarlamak için faydalıdır. Her alternatif akım (AC) aktarım sisteminin her zaman “güç faktörü” olarak tanımlanabilen reaktif unsuru vardır. Eğer bu güç faktörü düşük ve indükleyen ise ( rüzgâr türbini veya diğer elektrik donatımından kaynaklanan), o zaman VARlar şebekeden çıkartılmıştır bu da sistemin voltajını düşürür. Güç faktörü kapasitif akım ise, o zaman VARlar şebekeye dahil edilir bu da sistemin voltajını yükseltir. Optimum voltaj seviyeleri ve etkin güç akımını en iyi şekilde kullanmayı sağlamak için VARları güç faktörünü içine katarak veya absorbe ederek yönetmek için bazı yöntemler gereklidir.
Genel olarak Voltaj Nasıl Kontrol Edilir?
Genellikle VARları yönetmek için en kolay ve en ucuz yöntem iletim sistemine şönt güç kondansatörü ya da reaktör bankları yerleştirmektir. Var olan her noktada kaç tane VAR gerektiği hesaplama ile belirlenir ve uygun olarak şekillendirilmiş kapasitör bankları stratejik bir şekilde yerleştirilir ( genellikle örneğin MegaVARlar; 5 MegaVARlar or 10 MegaVARlar). Voltaj seviyeleri alçalıp yükselirken, kapasitör banklar sisteme gerektiği şekilde daha fazla VAR yerleştirmek ya da onları kaldırmak için açılırlar ya da kapatılırlar. Bunun etkisi sistem voltajının aktarım sahibi ve düzenleme gereksinimleri tarafından belirlendiği sınırlar içerisinde yapılmaktadır.
Küresel Rüzgâr Enerjisi Konseyi tarafından 2008 yılının sonunda dünya çapında 120 GW ile kurulan Rüzgâr enerjisi en hızlı büyüyen enerji kaynağı olarak ortaya çıkmıştır. Dünya çapındaki toplam kümülatif kapasitesinin 2020 yılına kadar yükselebileceğini öngörüyorlar.
Kapasitör Banklarını Açıp Kapatmak Rüzgâr Santralleri Donatımında Gerilim Yaratır
Ayrıca VAR kayıplarını dengelemek için ucuz yöntem olsa da, kapasitör banklarını açıp kapatmak şebekenin voltajında ya da bağlı olduğu busbarda birden ani seviye değişimi ile sonuçlanır. Bu seviye değişimi rüzgâr türbininin dişli kutusunda dönme kuvvetini ya da torsiyon gücünü anında yükseltir. Rüzgâr üretiminin değişken yapısı sıkça çok sayıda kendiliğinden açıp kapanma durumlarını tetikler bu da bazı durumlarda dişli kutusunun güvenirliğini etkilemeye başlayabilir. Tüm endüksiyon motorları gibi, çoğu endüksiyon tipi rüzgâr türbini türbinlerdeki rüzgâr hızında alçalıp yükselen miktarda değişikliklere neden olan VARları şebekeden geri çekerler. Sırasıyla bu da rüzgâr santralinde ya da yakınındaki şebeke bağlantısı ile kabul edilemez miktarda voltaj kaybına yol açabilir. VARların voltaj seviyesini sağlamak için eşitlenmeleri gerektiğini varsayarsak, geniş bir alanın günde elliden yüze kadar açıp kapatma durumuyla karşı karşıya kalması olağandışı bir durum değildir. Bazı durumlarda sonuçlanan dişli kutusu şebekedeki çalışmakta olan kompresörleri hızlandırarak zarar verir.
More
Less
Translation education
Master's degree - Hacettepe University
Experience
Years of experience: 26. Registered at ProZ.com: Jun 2008.
Expertise