圖8:NCDRIVE 故障記錄窗口
具備了以上特性,SWITCH變流器能夠基本適應(yīng)直驅(qū)型風(fēng)機(jī)對(duì)變流器的需求。
以下介紹SWITCH變流器在風(fēng)機(jī)行業(yè)一個(gè)關(guān)鍵的問題上的表現(xiàn):
4. 低電壓穿越功能
根據(jù)E-ON的要求,風(fēng)機(jī)必須實(shí)現(xiàn)低電壓穿越功能,才能符合接入電網(wǎng)的條件。也即當(dāng)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落水平高于圖中實(shí)線范圍時(shí),要求風(fēng)機(jī)不脫網(wǎng),甚至以滿電流發(fā)出無功功率以支撐系統(tǒng)電壓。

圖9:低電壓穿越要求曲線
一直以來對(duì)于低電壓穿越功能的實(shí)用型都存在爭議。但隨著風(fēng)機(jī)在不同電網(wǎng)條件環(huán)境下的應(yīng)用,人們都開始意識(shí)到:風(fēng)資源良好的地方,往往都處于電網(wǎng)末梢,其短路容量較低,在出現(xiàn)短路故障或有大電機(jī)負(fù)荷啟動(dòng)的時(shí)候,系統(tǒng)電壓降低經(jīng)常發(fā)生。不能實(shí)現(xiàn)低電壓穿越功能的機(jī)組,或者選擇停機(jī)等待電網(wǎng)穩(wěn)定,或者必須承受一次又一次的緊急停機(jī)——而這樣的沖擊對(duì)于槳葉、軸承等機(jī)械元件的可靠性都是不利的。同時(shí),在風(fēng)電裝機(jī)比例較高地區(qū)的電網(wǎng)上,在高風(fēng)速期間,由于輸電網(wǎng)故障引起的大量風(fēng)電切除會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)浪流的大幅變化,甚至可能引起大面積的停電,造成頻率穩(wěn)定性的波動(dòng),從而影響整體電網(wǎng)的性能。
因此低電壓穿越功能具有突出的現(xiàn)實(shí)意義,對(duì)于提高風(fēng)機(jī)的長期可靠性和短期可利用率都是有益的。
作為直驅(qū)型風(fēng)機(jī)變流器,SWITCH變流器具有良好的低電壓穿越能力,下圖為實(shí)際測試中的電流波形:

圖10:SWITCH變流器三相低電壓穿越試驗(yàn)波形
對(duì)于現(xiàn)場出現(xiàn)幾率更高的單相低電壓穿越,最近的試驗(yàn)表明SWITCH變流器也能夠順利的通過,關(guān)于此內(nèi)容將另行撰文敘述。
5. 結(jié)論
直驅(qū)型風(fēng)機(jī)在電網(wǎng)接入性能,機(jī)械系統(tǒng)可靠性、整機(jī)效率等方面對(duì)雙饋型風(fēng)機(jī)具有顯著優(yōu)勢,在成本得到有效控制后,將會(huì)全面超越雙饋型風(fēng)機(jī)。
SWITCH變流器是一種四象限變頻器,通過采用分布式控制,模塊化功率單元設(shè)計(jì),在保證較低成本的同時(shí)提高了生產(chǎn)的一致性,降低了產(chǎn)業(yè)化的難度。
高效的柜內(nèi)散熱能力,緊湊的柜體外形,方便靈活的實(shí)用工具,讓SWITCH變流器對(duì)風(fēng)機(jī)環(huán)境具有較好的適應(yīng)能力。
低電壓穿越功能對(duì)于風(fēng)電場業(yè)主而言在短期的機(jī)組可利用率,和長期的機(jī)械系統(tǒng)可靠性兩方面具有重要意義。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中的實(shí)踐證明,SWITCH變流器具有良好的低電壓穿越能力。
參考文獻(xiàn):
1. Rorbert Hennchen. .Comparison between Double Feed Asynchronues Generator and Synchronues Generator for Use in Wind Turbines[Z]. 2005.
2. The Switch公司,產(chǎn)品說明