SWITCH变流器在兆瓦级直驱型风机中的应用

图8：NCDRIVE 故障记录窗口

    具备了以上特性，SWITCH变流器能够基本适应直驱型风机对变流器的需求。

    以下介绍SWITCH变流器在风机行业一个关键的问题上的表现：

    4. 低电压穿越功能

    根据E-ON的要求，风机必须实现低电压穿越功能，才能符合接入电网的条件。也即当风机并网点电压跌落水平高于图中实线范围时，要求风机不脱网，甚至以满电流发出无功功率以支撑系统电压。

 图9：低电压穿越要求曲线

    一直以来对于低电压穿越功能的实用型都存在争议。但随着风机在不同电网条件环境下的应用，人们都开始意识到：风资源良好的地方，往往都处于电网末梢，其短路容量较低，在出现短路故障或有大电机负荷启动的时候，系统电压降低经常发生。不能实现低电压穿越功能的机组，或者选择停机等待电网稳定，或者必须承受一次又一次的紧急停机——而这样的冲击对于桨叶、轴承等机械元件的可靠性都是不利的。同时，在风电装机比例较高地区的电网上，在高风速期间，由于输电网故障引起的大量风电切除会导致系统浪流的大幅变化，甚至可能引起大面积的停电，造成频率稳定性的波动，从而影响整体电网的性能。

    因此低电压穿越功能具有突出的现实意义，对于提高风机的长期可靠性和短期可利用率都是有益的。

    作为直驱型风机变流器，SWITCH变流器具有良好的低电压穿越能力，下图为实际测试中的电流波形：

 图10：SWITCH变流器三相低电压穿越试验波形

    对于现场出现几率更高的单相低电压穿越，最近的试验表明SWITCH变流器也能够顺利的通过，关于此内容将另行撰文叙述。

    5. 结论

    直驱型风机在电网接入性能，机械系统可靠性、整机效率等方面对双馈型风机具有显著优势，在成本得到有效控制后，将会全面超越双馈型风机。

    SWITCH变流器是一种四象限变频器，通过采用分布式控制，模块化功率单元设计，在保证较低成本的同时提高了生产的一致性，降低了产业化的难度。

    高效的柜内散热能力，紧凑的柜体外形，方便灵活的实用工具，让SWITCH变流器对风机环境具有较好的适应能力。

    低电压穿越功能对于风电场业主而言在短期的机组可利用率，和长期的机械系统可靠性两方面具有重要意义。风机系统中的实践证明，SWITCH变流器具有良好的低电压穿越能力。

    参考文献：

    1. Rorbert Hennchen. .Comparison between Double Feed Asynchronues Generator and Synchronues Generator for Use in Wind Turbines[Z]. 2005.

    2. The Switch公司，产品说明