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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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