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埃斯倍风电刁红泉:全集成变桨驱动器和新一代变桨系统平台 保证海上风电高可靠性发展

北极星风力发电网  来源:北极星风力发电网    2018/9/14 18:50:06  我要投稿  

北极星风力发电网讯:2018年9月14日—15日,由江苏省可再生能源行业协会联合中国长江经济带可再生能源装备制造业产业联盟、江苏风力发电工程技术中心联合举办的“2018第十一届中国(江苏)国际风电产业发展高峰论坛”于江苏省南京市盛大开幕。电力头条APP将对本次大会进行全程直播,如需了解更多会议直播,请联系微信号:13693626116

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埃斯倍风电科技(青岛)有限公司技术开发总监 刁红泉

埃斯倍风电科技(青岛)有限公司技术开发总监 刁红泉在平行会议一:海上与海外风电专场为大家带来的主题是:《高可靠性全集成变桨驱动器和新一代变桨系统平台》,以下为北极星风力发电网为您整理的发言实录:

很高兴跟大家分享我们公司的新驱动平台,我的题目是《高可靠性全集成变浆驱动器和新一代变浆系统平台》,那么埃斯贝原来是德国一个小的乡镇企业,92年被GE拉上变浆贼船,现在有三套变浆系统,我们已经做了26年变浆系统,海上风电已经做了18年了,我们虽然是小公司,但是我们相比其他公司既具有驱动器技术也具有变浆技术。这是我们最新一代全集成驱动器,也是我们未来主打2MW到12MW所有平台的驱动器。

我们驱动器相比目前常规的做了加强,以前考虑高压穿越,对我们驱动器根本不存在这个概念,我们超过30、50%可以正常工作,书面数据是75%,实际上85的扩压,电流范围一个是45安,一个55安,这两个一样机架,外观没有,峰值电源120-140,我们可以最高海拔5500米,但是标定是4000米。我们驱动器,德国人设计的东西,只要写上的数据一定要安全,我们驱动器不需要温控,驱动器本身就是一个温控,零下40度可以可靠工作,零下45度也可以启机,加热速度也比较快,只要半个小时就可以实现启机,我们因为考虑到未来浆叶不断地加长,整个风电行业趋势做低风速机型,我们对峰值电流做了一定加强,目前来说只有我们能做大140安峰值电流。

对于海上大兆瓦机型,对于大驱动器8MW到12MW,我们有一个双驱技术,两个驱动器带动一个浆叶,实现7-12兆瓦全方位覆盖,以后可能会开发出更大的驱动器机型。为了考虑到寿命和可靠性,自己研发了一个超级电容模组,我不知道图上看得清楚没有,我们在通风、散热重点做了加强,相对友商产品,不均衡和温升都会好很多,至于均压电路,主动和被动都有使用,还考虑到如何延长超级电泳的寿命,保证五年质保,这是我们集团内兄弟公司对我们特殊定制的风电专用的变浆电机,在未来大浆叶情况,我们需要考虑一个峰值扭矩,其实额定扭矩不需要考虑特别多,峰值扭矩是比较关键的,尤其在迎风变浆,或者大风收浆的时候很有可能是决定生死的数据,我们可以提供相同的功率情况下,我们可以提供更大的峰值扭矩,这个最大扭矩控制。当然对控制策略,对驱动器算法要求也比较高,然后再考虑到使用后备电源,尽可能把电压用得低,从48V到用到100V,这样放出能量更多,为了放出更多能量,我对电机在低压下额定功率也有要求,能够在130-150V的时候可以实现额定扭矩,额定转速,另外是内嵌式电机,生产是比较容易,但是技术要求会很高。这个就是我们有驱动器,用我们电容,用电机组成的系统。现在设计系统基本上就是搭积木,驱动器拿过来,只要电机满足要求,剩下的你选择几组超级电容的问题了。

这个是我们去年展会上展出来的3兆瓦平台,4组超级电容,当然你对于五兆瓦,六兆瓦可能你八组电容,我们能提供10安培电流,无论你接多少组,甚至12组,我们依然满足12分钟充电要求,这个我们也单独说一下,我们迄今为止,我们干了26年变浆,我们深刻的经验和教训就是,变浆系统需要一个集中的控制器,不能只是当手和脚,听别人指挥,关键时候滑环不是特别可靠的东西,如果你没有一个小组长再来指挥,可靠性会非常降低,举例子来说,如果三个驱动器,有一个检测出电网过压,在异常情况下可以不停机,可以继续发电,换句话说,总部在北京,然后三个员工在上海,这是上海这边办公室主任,如果没有办公室主任,三个人之间还互相不能有监督,基本上就是放羊状态,万一这个滑环失效之后就没有人管了,当然从技术角度来说,一对一通讯方案和对三通讯方案有一个最大好处,通讯可靠程度极大的提升,因为你只有一个主站,一个从站,或者在同样的条件下,因为我通讯负载率比较低,对通讯要求,我可以增量或者多次握手,这样可以选择性能低一档滑环,这也是变相降本,当然小组长可以分担部分主控功能,原来的故障可能全部顺浆,现在可以一部分不顺浆,甚至我可以继续带病运行,但是不运行安全,不影响可靠性,当然国外主流厂商,他们现在主流厂商用的都是一对一,对三方案,有一个小组长,然后分享一下今年一个事故,宁夏那边倒机了,当然不是我们变浆系统,倒机原因是现场维护人员违规操作,在专家模式下,相当于一般变浆系统的强制手动模式,把三个浆叶开出去,风机肯定超速,然后又按下急停,然后风机倒了,如果是选用我们的系统呢,应该不会出现这个事故,因为你三个浆叶根本开不出去,哪怕在主控没有上电的时候开不出去,你主控没有上电,调试的时候,三个浆叶不可能开出去,这样保证安全,即使你想误操作也没有办法把风机操作倒。这是我们新一代平台,2兆瓦,一个驱动器接两组电容,三组电容,3兆瓦平台是四组电容,4兆瓦平台接四组,或者有可能六组,然后5-7兆瓦平台,一大号驱动器,用55安,149安,有可能会是8组电容,看客户要求,如果客户觉得不够安全,如果超级电容老化怎么办,我们就增加8组电机,8到12兆瓦这是我们主打平台,我们完全可以实现双驱,两个驱动器带动一个浆叶,这是我们公司特有的技术。

双驱很简单,两个电机驱动一个浆叶,当然双驱也不完全那么简单,双驱意味着器件增加,可靠性低了,然后双驱方案,我最主要需要把浆叶不可靠性降低,意味着一个驱动器必须同时驱动两个电机的爆炸,这样一旦一个死的,单靠一个电机能够把它顺回去,这样就不会出现倒机,也不会出现浆叶无法收回,反而增加可靠性,这是我们案例,2013年为三星重工提供7兆瓦海上风机系统,这是我们海上风电业绩,从2000年开始,我们就开始了海上事业,然后2001年开始做3.6兆瓦海上风机,到2011年研发两浆叶的,同时我们也提供潮汐发电变浆系统,国内2016年准备批量供货5.6兆瓦,主要在福建那边抗台风,像我们公司做的变浆系统可以扛70米风速,最近这段时间也经过了好几个台风考验,安然无恙。我们驱动器,我们的变浆系统全部在本地化生产,同时青岛本地有研发,我们青岛50多研发人员,还有20多技术支持人员,在任何地方随叫随到,然后我们现在除了一些接触器之外,所有变浆领域器件全部实现自研,谢谢大家!(发言为电力头条APP根据速记整理,未经本人审核)

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