一種風電變流器Chopper裝置的測試方法

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一種風電變流器Chopper裝置的測試方法本項目研究了一種利用現有功率測試平台和軟件模擬電網低電壓穿越故障的方法來測試Chopper裝置的電氣性能。測試方法經濟實用，具有很好的應用前景。實驗結果驗證了此方法的可行性。

目錄

一、案例簡介

本項目研究了一種利用現有功率測試平台和軟件模擬電網低電壓穿越故障的方法來測試Chopper裝置的電氣性能。測試方法經濟實用，具有很好的應用前景。實驗結果驗證了此方法的可行性。

二、技術要點

本項目提出一種風電變流器Chopper裝置的測試平台及方法，能夠利用風電變流器廠家現有的功率測試裝置，通過軟件模擬電網低電壓穿越故障，對Chopper裝置電氣性能進行測試，測試靈活方便，經濟實用，具有良好的應用前景。

三、應用場景

風電變流器、Chopper裝置

四、應用成效

本項目介紹了風電變流器Chopper裝置的測試方法，並介紹了該方法的測試流程和模擬低電壓穿越故障的流程，然後通過實驗驗證了測試Chopper裝置方法的有效性。此測試方法經濟實用，具有很好的應用前景。

相關資訊

風電變流器

風電變流器，是雙饋風力發電機中，加在轉子側的勵磁裝置。其主要功能是在轉子轉速n變化時，通過變流器控制勵磁的幅值、相位、頻率等，使定子側能向電網輸入恆頻電。包括功率模塊、控制模塊、併網模塊。

發展

據《中國風電變流器市場研究報告》數據顯示2010年全球風能產業創造產值近400億歐元(550億美元)，而2009年同期數據為500億歐元(700億美元)。2010年全球風能產業產值的下降同風力發電費用下降、風能產業向中國轉移有關。2010年中國成為風能裝機容量最大的國家，並成為國際風能產業的中心，中國在全球風能市場比重超過50%。

在海上風能發電方面，中國2010年在上海附近外海建立了第二個主要海上風場，裝機容量達到100MW。相比中國總風能裝機容量，海上風能在中國依然微不足道(其新增裝機容量僅占總新增裝機容量的0.5%)。在低增長、中度增長和高速增長三種情境下，中國的風電裝機容量將在2020年分別達到1億kW，1.5億kW和2億kW的規模。與此同時，風電在總能源消費中的比重將分別達到1.6%、2.5%和3.3%。

我國風電裝機容量的快速增長為我國風電變流器產業的發展提供了強大動力。2009年，我國風電變流器的市場容量為60億元。其中，直驅風機對於全功率變頻器的需求為2202MW，市場容量為14億元;雙饋裝機新增容量對雙饋變流器的市場需求為11608MW，市場容量為46億元。2010年，直驅風機對於全功率變流器的需求量在3230MW左右，市場容量約為19億元；雙饋風機對於雙饋變流器的需求量在9770MW左右，市場容量約為35億元。2010年，我國風電變流器市場總容量約為55億元。

2009年，我國兆瓦級風電變流器約為3000套，多數企業生產的變流器主要為1.5MW級。已經形成1.5MW產能的企業主要有清能華福，科諾偉業，陽光電源，禾望電氣，南車時代等，但2010年仍然以小批量生產為主。從規劃產能來看，主要國內企業將會在2011年形成總量4000台以上的生產能力。2011年，陽光電源、禾望電氣和南車時代各自的產能有望達到1000颱風電變流器。

2015年，航天一院18所自主研發的風電變流器完成低電壓穿越試驗。此次低電壓穿越試驗的成功，標誌着我國已經自主掌握了風電變流器的核心技術和關鍵算法。

功能

變流器通過對雙饋異步風力發電機的轉子進行勵磁，使得雙饋發電機的定子側輸出電壓的幅值、頻率和相位與電網相同，並且可根據需要進行有功和無功的獨立解耦控制。

變流器控制雙饋異步風力發電機實現軟併網，減小併網衝擊電流對電機和電網造成的不利影響。

變流器提供多種通信接口，如Profibus, CANopen等（可根據用戶要求擴展），用戶可通過這些接口方便的實現變流器與系統控制器及風場遠程監控系統的集成控制。

變流器配電系統提供雷擊、過流、過壓、過溫等保護功能。

變流器提供實時監控功能，用戶可以實時監控風機變流器運行狀態。

變流器可根據海拔進行特殊設計，可以按客戶定製實現低溫、高溫、防塵、防鹽霧等運行要求。