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关于中压风机 看完这篇你就都懂了

北极星风力发电网  来源:远景风向标    2017/8/9 8:41:21  我要投稿  

北极星风力发电网讯:2017年6月26日,中国风电界出了件挺重要的事儿:EN121/2.2MW中压风机在灵璧风场并网运行。这事儿有多重要呢?这么说吧,有了这款中压机型,不但能减小风机内部的功率损耗,甚至在有些分散式项目中还可以去掉风机出口的箱变了。

电工学的基础公式P=UI说明了电功率(P)和电压(U)、电流(I)的关系。你看,在电力输出功率不变的情况下,电压增大多少,电流就会相应缩小多少,而这被缩小的电流,恰恰是提升风机输出效率特别是降低塔筒电缆功率损失的关键性因素。

可别小瞧这些被缩小的电流,它的一小步,可使风机能量转换效率至少提升一个百分点,而且随着塔筒高度的增加,其效率优化更加显著。为什么?∆P =I²R,瞅一眼这个计算电流传输功率损失的公式就能明白,也就是说,减小电流可以大幅度降低线损。

这也是为什么风机设计师苦思冥想提升发电机出口电压等级的原因。

问题是,提升风机的电压等级就必须提升所有电气部件的耐压等级,这可不容易。比如,由于半导体技术的限制,风机变频器核心部件IGBT模块的耐压等级难以提升。这也是为何这么多年来风机的出口电压等级还是以0.48kV和0.69kV为主、并无实质性的等级提升。因为确实有点难啊!

可是,随着风机越来越大,大功率带来的大电流必然导致耗材等一系列成本的增加。所以,风机设计师还是得回到问题的出发点,希望用中压变频器解决方案使风机的出口电压升至中压区间。可问题又来了,中压变频器不仅成本高昂,而且在技术成熟度、控制可靠性上远没有低压变频器那么靠谱。

那远景的EN121/2.2MW中压风机的出口电压是怎么提升到中压区间的呢?远景的风机整机设计采用了以双馈发电机定子中压为核心的技术方案,将定子侧的输出电压提升到10kV,同时利用远景变频器独有的性能,也将转子侧的输出电压进行了小幅提升。

这样的好处是,远景EN121/2.2MW中压风机仍沿用了远景0.69kV的低压变频器。实际上,这得益于远景的风机设计师巧妙地利用了双馈风机的基因优势。

与直驱风机的输出功率完全由定子通过全功率变频器并网不同,双馈发电机的定子和转子都能向电网馈电,定子侧的功率直接并入电网,而转子侧的功率则是通过变频器并入电网。通常情况下,双馈发电机定子侧的送电容量约占发电机额定功率的70%,转子侧的送电容量约占30%,而这正是变频器的送电容量。

注意,重点来了!从整机系统角度优化而来的变频器技术正是让远景中压风机设计师们偷着乐的强项。为什么呢?原来远景变频器的协同系统可以充分利用发电机的容量,使变频器的送电容量比例降为20%左右,这就最大限度地降低了转子侧的并网成本。

看到这儿,你就不难理解中压风机技术对高塔筒和分散式项目所带来的独特价值了吧!

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