CAT ID: 2800 風電變流器是連接發(fā)電機和電網(wǎng)的橋梁，通過變流器可使風力發(fā)電機組風輪轉(zhuǎn)速跟隨風速的變化，最大限度地提高風能的利用效率，有效降低載荷，同時風輪及其所驅(qū)動的電機轉(zhuǎn)速變化時，保證輸出的電能頻率始終與電網(wǎng)頻率一致。 “風電并網(wǎng)對變流器首先是可靠性方面的要求?！比怆姍C機電(上海)有限公司副總經(jīng)理谷口豐聰說，“風力發(fā)電變流器目前主要有雙饋式和直驅(qū)式兩種類型，需求主要集中在:1.5MW~3MW雙饋式以及1.5MW~5MW直驅(qū)式?！? 谷口豐聰認為，目前中國電網(wǎng)存在一定的特殊性，其網(wǎng)壓波動范圍比國外的大，而網(wǎng)壓跌落會帶來電機過電壓、過電流、轉(zhuǎn)距急劇增大等瞬變過程，嚴重危害風機發(fā)電系統(tǒng)的安全運行，因此要求變流器必須具備適應(yīng)電網(wǎng)變化的能力。 “其中，低電壓穿越(LVRT)被認為是風機變流器并網(wǎng)應(yīng)用中的一大關(guān)鍵技術(shù)難點?！?谷口豐聰強調(diào)，低電壓穿越是指在風機并網(wǎng)點電壓跌落的時候，風機能夠保持并網(wǎng)，甚至向電網(wǎng)提供一定的無功功率，支持電網(wǎng)恢復，直至電網(wǎng)的正常運行，從而穿越電壓跌落的時間段。因此，低電壓穿越是對并網(wǎng)風機在網(wǎng)壓跌落時保持穩(wěn)定運行的功能要求。此外，并網(wǎng)對變流器的其他要求還包括功率密度高、整體效率高以及維修時間短等。 谷口豐聰還指出，并網(wǎng)變流器研發(fā)中的挑戰(zhàn)之一是試驗問題?！爱a(chǎn)品試驗是變流器研發(fā)中是非常重要的，風電變流器只有在風場并網(wǎng)試驗中才能不斷地發(fā)現(xiàn)問題并加以改進，以確保產(chǎn)品的性能和不斷完善?！蹦壳皣鴥?nèi)很多變流器生產(chǎn)企業(yè)不具備整機生產(chǎn)能力，無法通過風場并網(wǎng)試驗檢驗產(chǎn)品，其產(chǎn)品只能是一種樣機，要量產(chǎn)存在難度。所以，谷口豐聰提醒國內(nèi)相關(guān)企業(yè)若想實現(xiàn)變流器的規(guī)模化生產(chǎn)，必須搭建一個完整試驗平臺，才滿足變流器出廠測試的需要。 目前三菱電機推廣用于風電變流器是1.7kV的N系列HVIGBT模塊，這種模塊本來為機車牽引變流器設(shè)計，因此可靠性非常高。其內(nèi)部采用了第5代IGBT硅片——CSTBTTM(載流子存儲式溝槽型雙極晶體管)，損耗很低，并采用AlSiC底板，延長模塊的熱循環(huán)壽命。 此外，三菱電機為風電變流器市場量身定做的新MPD(Mega Power Dual)系列IGBT模塊即將上市。該模塊內(nèi)部搭載了第6代IGBT硅片，飽和壓降和開關(guān)損耗得到更好的折衷，最高結(jié)溫可達175攝氏度。它采用無焊接鋁底板，加強了模塊的熱循環(huán)壽命，模塊內(nèi)部雜散電感得到最大程度的優(yōu)化；為每個主端子設(shè)置多個安裝孔，保證可靠連接并減少接觸熱阻；并內(nèi)置NTC溫度傳感器，方便過溫保護。

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