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摘 要：高海拔地区环境条件，会影响风电机组电气系统的性能。只有摸清高海拔具体环境条件对变流器系统各个部件的要求，才能设计出稳定运行的变流器系统。本文针对高海拔环境特点，在分析特殊环境对变流器系统影响的基础上，概述了相关的技术背景以及在高海拔环境中，变流器系统的工作特点及要求。
1 引言
当前，风电相对集中的区域主要是三北地区（华北、西北、东北）和东南沿海等风能资源丰富地区，这些地区海拔相对较低（海拔一般不超过1000m），对于该地区安装的风电机组，并没有因为海拔的差异而制定特殊的技术条件。
然而，我国高海拔地区风能资源同样丰富，如青海、甘肃、云南、西藏和贵州等地的一些地区，年平均风速达到8.5m/s 以上，海拔高度多处于2500m ～ 4000m 的范围。由于海拔高度的升高，大气压力、空气密度、气温、空气湿度等都会随之发生变化，由此引起电气系统对电气间隙和爬电距离的要求变高，散热系统的散热能力变差，电气部件散热变差以及线路控制类部件的耐压和通断能力下降等。而海拔高度的增加，还会使变流器功率器件的宇宙射线失效率增加数十倍，由此造成故障。
可见，高海拔地区环境的变化，能影响电气系统的性能，普通风电机组安装于高海拔地区，未必能安全稳定的运行。本文分析了高海拔特殊环境条件对变流器系统的影响。
2 高海拔环境条件对电气强度的影响
随着海拔升高，空气压力或密度降低（表1），会引起电气间隙和外绝缘强度的降低，使以空气介质灭弧的开关装置灭弧性能降低，该类开关部件的通断能力下降，寿命缩短。另外，由于空气密度的降低，使发热部件的温升增加，散热能力下降。
表1 某高海拔风场的环境特点
海拔的升高，对于风电机组变流器系统的电气部件，具体影响表现在如下几方面：
2.1 电气间隙和爬电距离
高海拔地区的空气密度变化，影响电气间隙和爬电距离。随着海拔的升高，同样电压情况下，对电气间隙和爬电距离的要求增加。
国标《GB/T 20645 特殊环境条件 高原用低压电器技术要求》中，规定了海拔高度对应的电气间隙和爬电距离的修正系数。
高海拔风电机组的变流器系统，各部分满足相应海拔高度下和工作电压下的电气间隙和爬电距离是系统正常工作的前提，必须仔细反复核对。
参考相关标准，风电系统中的爬电距离，要求满足二类过压，三级防污等级以上，而电气间隙则视海拔高度和具体电压等级而定。
