摘 要:风力发电是风能利用的重要方式之一,风能质量较好的地区大多为偏远山区或者沿河一带,风电机组所处环境恶劣同时对风电机组寿命要求为20 年,为了保证风电机组的正常并网运行,国内外各大型风电机组制造企业均建设有全功率试验平台或者台位试验平台对风电机组进行出厂前的质量检测。针对不同机型发电机的额定电压等级不一致,需要试验过程中将电压升压或降压达到额定值进行试验,试验变压器的选择变的尤为重要。
0 引言
风能是一种清洁的可再生能源,风力发电是风能利用的主要形式,也是目前可再生能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一[1]。利用风能可以调整能源结构,减少温室气体排放,缓解环境污染。在风能资源好的地区,可以作为补充能源,缓解那里的能源急用和电力短缺。由于风力发电机组应用环境的恶劣程度以及对机组20 年长寿命、高可靠性和安全性的特殊要求[2],风力发电机组的重要部件如齿轮箱、发电机等的制造技术成为了风力发电机组的难点。为了提高风电机组关键零部件的测试能力、掌握风电机组的关键测试技术、提高产品风力发电机组质量,大多风电机组制造厂家都建设有大型的风力发电机组试验平台。通过试验平台上得到数据,优化提高风力发电机组的性能,对以后进行新机型或新部件产品的开发和替代提供必要的试验环境和手段[3]。
目前,在国外,尤其是风力发电行业比较发达的国家都具有类似的大功率试验平台,在试验平台上进行风力发电机组的全功率或者传动链传动试验。试验过程中根据发电机的电压等级需要增加相应的变压器使电网电压通过升压或降压达到发电机定子额定电压等级的要求。国内现有的试验台变压器用法大都比较单一,单纯满足一种机型风力发电机组的试验要求[4]。本方案提供的变压器可以兼容完成6MW 双馈风力发电机组传动链传动试验和3MW 液力耦合型风力发电机组的全功率试验,更好地节约制造及基建成本并能保证功能的实现[5]。
1 具体实施方式
下面将以某大型风力发电机组制造企业的6MW 双馈风力发电机组和3MW 液力耦合型风力发电机组为例,具体描述该方案的实施方式。根据两种风力发电机组发电机定子的额定电压等级及其运行方式不同,本方案变压器具备两种运行模式,即升压运行模式和降压运行模式[6]。
1.1 升压运行模式
目前国内尚无6MW 及以上容量的全功率试验平台来满足6MW 风力发电机组的全功率试验,为了在风电机组出厂前检验其安装工艺、完善设计,需要进行传动链传动试验。