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風電變流器的技術要求高嗎 風電變流器的技術發展趨勢有哪些

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摘要:風力發電機組離不開風電變流器,風電變流器的產品結構比較復雜,技術要求較高,主要要求風電變流器有良好的電網適應性、環境適應性、負載適應性以及快速響應能力。隨著風電行業的發展,風電變流器的技術要求也會越來越高,未來風電變流器技術發展主要呈現控制技術持續優化、智能化趨勢成型、電壓等級越來越高、系統拓撲結構發展四大趨勢。下面一起來了解一下風電變流器的技術發展趨勢有哪些吧。

一、風電變流器的技術要求高嗎

風電變流器主要功能是通過控制發電機的電磁轉矩,從而使風機處于最佳發電功率狀態,同時將風力發電機發出的頻率、幅值不穩定的電能,轉換為頻率、幅值穩定的、符合電網要求的電能后并入電網,產品結構較為復雜,技術含量較高,其技術要求主要有以下幾方面:

1、電網適應性

要求風電變流器與各種不同的電網環境相匹配,例如當風電場附近有大諧波負載或單相大電流負載(例如大型冶煉廠和高鐵軌道)時,變流器能否適應電網變化情況。此外,電壓不平衡容易造成機組轉矩脈動,大幅降低機組的運行穩定性和使用壽命,電網適應性也對變流器在電網三相不平衡度指標上提出了較高要求。

2、環境適應性

要求風電變流器在各種惡劣、復雜和嚴酷的環境下能夠可靠地運行,具體包括IP防護等級,“三防”要求(防潮、防鹽霧和防霉菌)等。例如沿海機型要求變流器能夠適應鹽霧、高濕、高雷暴環境;超低溫機型要求變流器能夠適應超低溫環境,縮短低溫啟動時間,提升冬季發電量;而超高原機型則要求變流器能夠適應高海拔、低氣壓、雷暴、晝夜溫差大等客觀環境因素。

3、負載適應性

要求必須與風電整機技術路線相匹配,風電變流器廠家的產品需全面適配市場上的所有發電電機,包括雙饋風力發電機、感應異步機、低速永磁同步機、高速永磁同步機、電勵磁同步機等。

4、快速響應能力

為了最大程度捕獲風能,提高發電效率,風電變流器在接到風電機組總控下發的功率指令后,需快速響應,將發電機發出的電能高效安全饋入電網,同時響應過程中保護整個發電系統平穩運行。

二、風電變流器的技術發展趨勢有哪些

風電是清潔能源,發展風電是綠色環保的大勢所趨,隨著風電行業的進一步發展,風電變流器將會朝著電網友好型、智能型、高可靠型的方向不斷進步,風電變流器的技術發展主要呈現四大趨勢:

1、控制技術持續優化,以滿足風場風電機組對電網友好的需要

風能最大的問題在于隨機波動性與間歇性,大量并網后很可能威脅到整個電力系統,因此需要風電變流器的支撐,滿足風電的并網技術要求。在這個需求指引下,風電變流器將實現有功和無功的遠程調節控制,避免有功功率的陡升和陡降,配合風電機組進行電網電壓控制。

2、智能化趨勢成型,具備故障智能診斷和遠程監控功能

由于風電場通常建在偏遠地區,人力操作成本及難度很大,實現無人值守、少人值班的遠程監控很有必要。這需要風電變流器加大智能化升級力度,提升智能化水平。

3、電壓等級越來越高,功率器件將多樣化

目前,風電變流器仍以低壓為主流,采用中高壓變流器的機組屈指可數。隨著機組功率增大,為降低損耗和提高系統效率,中高壓變流器有望逐步普及,功率器件應用則更加多樣。

4、隨著風電機組容量增大,系統拓撲結構將不斷發展和創新

未來,雙饋變流器與全功率變流器將長期并存,但在不斷發展中,兩類風電變流器的系統拓撲結構將迎來改變,向降低損耗、提升效率等方向發展。

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