风电变流器(12届电力电子学术年会报告)-第二讲-2.ppt

报告提纲 国内外风力发电状况 风电变流器及产业概况 超大功率风电变流器方案 关于LVRT(FRT) 结语  2001~2009全球风机新装机容量（单位：MW） 2009全球风机累计装机容量排名 2009全球新增装机容量各国份额  2009年全球风机生产十强企业名单 2009年我国新增风电装机排名前10家企业市场份额(MW） 2009年我国累计风电装机排名前12家企业市场份额 2004~2009国内风电机组价格走势 2009年我国新增装机中不同容量机组分布 2005~2009我国各年新增装机平均功率 2009年全球海上风电新增装机容量达454MW，增长速度达到30% 目前全球在建的最大海上风电场：丹麦北部海岸的Horns Rev II 海上风电场，其装机容量为209MW 目前，上海东海大桥102MW海上风电场的34台3MW风电机组全部并网成功。 2010年我国首轮海上风电场项目特许权招标将在今年9月开始投标包括两个300MW的近海风电场和两个200MW的滩涂风电场项目 风电变流器属于风力发电机组大型核心部件之一，也是目前风电制造行业国产化水平较低的部件之一； 国内变流器市场一直以来被ABB 等几家外资巨头垄断； 近年来国内企业在风电变流器研发及产业化方面进行了巨大投入，并且有了长足的进步！ 双馈电压型风机变流器拓扑 全功率电压型风机变流器拓扑 全功率电流型风机变流器拓扑 电流型+电压型的风机变流器 矩阵型风机变流器 2009-2014 年中国每年风电变流器供需缺口 2009-2014 年中国每年全功率风电变流器供需缺口 2009-2014 年中国每年双馈型风电变流器供需缺口 国外主流风机变流器生产商 ABB 风机变流器 一类是应用于双馈发电系统的ACS800-67系列（ 0.85 MW至3.8 MW） 一类应用于永磁同步电机且无齿轮箱的ACS800-77系列（ 0.8 MW至6 MW） 特点： 采用直接转矩控制（DTC） 三相半桥模块化设计 全封闭紧凑型设计 ABB 风机变流器 美国超导公司于2007 年9 月11 日在中国苏州市设立了全资子公司苏州美恩超导有限公司。 目前中国公司主要负责生产变流器PowerModule? PM1000 和PowerModule? PM3000W 目前向中国客户华锐风电科技有限公司、东方汽轮机厂、中国南车时代- 株洲电力机车研究所有限公司，沈阳鼓风机集团有限公司和许继集团提供风机的整体设计和电控系统，包括电力核心部件。 . 国内风机变流器的生产企业：（排名不分先后） 山东新风光电子科技发展有限公司 北京清能华福风电技术有限公司 北京科诺伟业科技有限公司 东方日立电控设备有限公司 深圳市禾望电气有限公司 合肥阳光电源有限公司 江苏大权集团公司 海德新能源公司 哈尔滨九洲电气 国电龙源电气有限公司 天津瑞能电气有限公司 许继集团柔性输电系统公司 北京能高自动化技术有限公司 天水电气传动研究所有限公司 重庆科凯前卫风电设备有限公司 鞍山容信电力电子股份有限公司 南车株洲电力机车研究所有限公司 模块化设计的优点： 1）易于容量的扩大 2）有助于大规模标准化生产，有效降低成本 3）系统配置灵活、维修方便 4）优化运行模式、提高运行效率和寿命周期 模块化设计的基本方式： 1）相桥臂模块设计 2）独立的AC-DC设计 3）独立的AC-DC-AC+滤波器设计 4）独立的AC-DC-AC设计 5）级联多电平模块化设计 1.8 MVA, 4 Q THE SWITCH 在2001年之前：德国电网上的风电机组在电网故障时都会切除 2001年简单的FRT要求。实现故障后的有功支持 2003年E．on提出了更高LVRT要求，并在特定电压区域进行无功补偿 2006年E．on提出了高压与超高压并网导则，其区域划分和控制要求更加详细 2008年E．on提出了海上风电场并网导则，针对海上风电场提出了新要求 2009年E．On专门就超高压并网提出导则 随着大型风场的迅速增加，风机的暂时过压已成为新的问题 大多数风机使用电压源逆变器，当电网电压超过某个限定值时，流过网侧的电流可能发生倒转，导致直流电压迅速的增加，为此，必须采用相应的对策 过压产生的原因： 1）负载突然撤掉或者大的电容器切入 2）由于不平衡故障，导致过压 五 结语： 随着“洋品牌”的不断降价以及整机厂家的介入，新一轮的竞争将更加激烈——重新洗牌 模块化技术与中压大功率是风机变流器的发展趋势 电网的友好接入和故障穿越技术是国产风机变流器研究面临的新挑战 风机变流器的国产化必然使我国的大功率变流器技术迈上一个新台阶