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海上風電場將成主流趨勢,并網(wǎng)瓶頸呼求智能電網(wǎng)

2010-07-30 來源:國際電子商情 瀏覽數(shù):1151


  顯然,智能電網(wǎng)比傳統(tǒng)電網(wǎng)具有更強大的兼容性,為風電的發(fā)送、調(diào)配鋪平了道路。張松剛指出,智能電網(wǎng)會增加更多的儲能環(huán)節(jié)、更合理的分配能源消耗與調(diào)節(jié)電能流向、更多的引入電力電子裝置區(qū)改善電能質(zhì)量、根據(jù)不同的用戶需求更好的調(diào)節(jié)供需雙方的電能平衡、高智能及網(wǎng)絡(luò)化的保護與控制設(shè)備的逐步推廣使用等諸多方面緩解風力發(fā)電并網(wǎng)所帶來的問題,并提高綠色能源在整個電網(wǎng)的利用率。

  許浩平認為,在未來的幾年中智能電網(wǎng)在標準化、自動化和互動化方面還需加強,使其真正成為一個電力行業(yè)中的互聯(lián)網(wǎng)。

  風電場防雷解決方案

  雷一般可分為直擊雷和感應(yīng)雷,直擊雷能量太大,一般只有大地才能夠承接,因此一般只能用引雷針來保護暴露在野外的電子設(shè)備。對風電場來說,盡管風塔采用金屬外殼,但為安全起見,最好還是要用引雷針或避雷針。

  目前業(yè)內(nèi)能提供引雷針的供應(yīng)商主要有愛麗達、杜爾梅森和深圳雷晟,雷晟除了擁有自己品牌的引雷針以外,還代理前面兩家的引雷針產(chǎn)品。

  風電場的機房防雷方案與基站大致相同,主要防雷目標是可能會受到從電源線過來的感應(yīng)雷影響的電子設(shè)備,如逆變器。這一般采用由MOV(壓敏電阻)和GDT(氣體放電管)構(gòu)成的組合防雷方案。目前業(yè)內(nèi)主要的MOV供應(yīng)商有Littelfuse、TDK-EPC、泰科電子、合肥宇潛電氣科技,GDT供應(yīng)商主要有泰科電子、TDK-EPC、DEHN、OBO、深圳檳城電子,深圳天順和雷晟都是DEHN防雷器的代理商。

  不管是保護交流110V/220V開關(guān)電源還是48V直流開關(guān)電源,傳統(tǒng)的防雷解決方法是:第一級防雷采用GDT,第二級防雷采用MOV。

  MOV 為業(yè)界廣泛采用的主要原因是有耐沖擊電流大、響應(yīng)時間快和成本低的優(yōu)點,但眾所周知,MOV存在技術(shù)上至今無法突破的瓶頸,MOV在未受沖擊前,具有較好的絕緣阻抗,即漏電流很低;但當遭受感應(yīng)雷的沖擊后,壓敏電阻會劣化,導(dǎo)致絕緣阻抗下降,漏電流加大,隨著外界的沖擊加劇,這種漏電流會加大導(dǎo)致電路板燒壞甚至短路起火。

  目前業(yè)界采用了二種方法來解決這一問題,一是將壓敏電阻封殼,但這是一個治標不治本的方法,二是串入保險絲的方法,但這一種方法會出現(xiàn)一個矛盾:如果為防止較小的漏電流而使用較小電流的保險絲,這時通流量也會降低,否則較大的雷擊電流會燒壞小電流保險絲;如果為提高通流量而采用較大電流的保險絲,這時稍小的漏電流仍然會燒壞電路板的其它元件,甚至還會出現(xiàn)壓敏電阻燒壞了保險絲還沒有動作的情況。

  陶瓷GDT雖然反應(yīng)速度較MOV慢,但它是一種開關(guān)器件,遭雷擊時可快速泄放大電流,但它在遭雷擊后的導(dǎo)通壓降很低,一般只有10V左右,若直接與MOV并接在待保護電路的兩端,陶瓷GDT會一直處于導(dǎo)通狀態(tài),也即存在業(yè)界所講的續(xù)流問題。

  為了解決GDT的續(xù)流和MOV的漏電流問題,目前業(yè)內(nèi)在交流開關(guān)電源上采用的方法是:第一級GDT再串接一個MOV,第二級采用兩個MOV串接,再在其中間接一個GDT到地,這樣不僅解決了第二級MOV遭雷擊時的電流泄放問題,而且有效解決了第一級的GDT續(xù)流和MOV漏流問題。

  如果是48V直流開關(guān)電源,防雷解決方案還可以再簡化,第一級仍舊可采用GDT串接MOV的方法,第二級可采用一個MOV進一步降低雷擊尖峰電壓,但也可采用一個TVS二極管來替代。

  如果能有效提高GDT的導(dǎo)通電壓,那么就不需再采用鉗位型MOV,也就是說可以拿掉第一級體積很大的MOV。幸運的是,最近深圳檳城電子率先在業(yè)內(nèi)做到了這一點。它們從技術(shù)上突破了這一問題的瓶頸,開發(fā)出了命名為BH601的無續(xù)流陶瓷氣體放電管,它將導(dǎo)通電壓值提高到60V以上,從而可以直接用在48V直流電源的防雷防護上。

  與傳統(tǒng)的壓敏電阻方案相比,BH601不僅從根本上解決了漏流的問題,而且陶瓷GDT的結(jié)構(gòu)特點也決定了其在通流等級上可以輕松實現(xiàn)。BH601最大耐沖擊電流高達20KA,絕緣電阻超過1G歐姆,響應(yīng)時間小于200ns,而且尺寸僅有8.3×24.8mm。

  檳城電子FAE主管葉毓明說:“BH601是目前業(yè)內(nèi)第一款真正的無續(xù)流GDT,而且現(xiàn)已通過了華為嚴格的實驗室測試。”

  檳城電子是深圳一家專攻SMD陶瓷GDT的民營企業(yè),目前主要有三個系列的產(chǎn)品。第一是BS系列小型化SMD GDT,最大耐沖擊電流達到500A,最小尺寸已做到1206。葉毓明表示:“1206是目前業(yè)內(nèi)做到的最小尺寸SMD GDT,該系列GDT的每月出貨量目前已達到2-3KK。”

  第二是BS系列半導(dǎo)體放電管TSS,今年7月底一條新的封裝線進入量產(chǎn),目前每月出貨量在4KK以上。第三是BV系列瞬態(tài)抑制二極管TVS。

  目前檳城電子的產(chǎn)品質(zhì)量和性能已相當接近TDK-EPC。例如,TDK-EPC的GDT最高性能為:最大耐沖擊電流100KA,沖擊擊穿電壓為5.5KV,絕緣電阻為1G歐姆,寄生電容為0.5pF;檳城電子GDT的最高性能為:最大耐沖擊電流20KA,沖擊擊穿電壓7.5KV,絕緣電阻大于1G歐姆,寄生電容小于0.6pF。

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