
圖1:英飛凌工業(yè)功率器件市場經(jīng)理陳子穎說:“現(xiàn)代逆變器本身就是可并網(wǎng)的,因此不再需要同步器和晶閘管。”
由于風電場一般都建于自然環(huán)境極其惡劣的野外,為盡可能地降低維護成本,通常對系統(tǒng)可靠性要求非常高。一般來說,位于最前端的風力渦輪機是影響系統(tǒng)可靠性的最關鍵設備,它的電機控制系統(tǒng)必須在任何風力情況下保持勻速轉動和自動根據(jù)風向調(diào)整葉片的方位,而且要在風雨雷電沙塵的各種氣候條件下長時間保持正常工作狀態(tài)。目前丹麥的 Vestas 公司是世界風機市場的領先供應商。
整流器用于將風力渦輪機發(fā)出的交流電轉換成直流電,以盡可能地降低電能在傳輸過程中的損失。在靠近電網(wǎng)端,逆變器再將整流器過來的直流電能轉變成電網(wǎng)采用的正弦電波,然后通過晶閘管和同步器確保生成的交流電與電網(wǎng)同步并將此正弦波交流電并到電網(wǎng)上。
逆變器通常由 IGBT 模塊、續(xù)流二極管、IGBT 柵極驅動器、驅動保護、濾波電容、散熱器、隔離器和MCU構成。目前中.國能提供逆變器整機的主要供應商有:深圳安德森電子、上海力友電氣、北京綠洲協(xié)力新能源、北京怡蔚、廣州郵科電源和上海正川。
大功率風電應用要求能承受上千安培電流和幾千伏高壓的大功率IGBT器件或模塊,而且要求它們必須具備很高的可靠性,目前能提供這類產(chǎn)品的供應商并不多,主要有:IXYS、Infineon、ST、BYD 和富士電機。
防雷裝置一般為防過壓沖擊的氣體放電管( GDT )、晶閘管、TVS 二極管或金屬氧化物變阻器 (MOV ),以及防過流沖擊的可恢復 PolySwitch 器件或一次性熔斷器。目前市場上主要的防雷器件供應商有:Tyco 電子、Littelfuse、ST 和君耀電子。
在逆變器和電網(wǎng)之間一般都需要加變壓器,因為電網(wǎng)電壓一般高達幾萬伏,這么高的電壓逆變器是做不到的,因此需要大型變壓器進行升壓。
對于由幾百臺風機組成的大型風力發(fā)電場來說,風場的信息化管理和風機遠程監(jiān)控必不可少。在這樣的系統(tǒng)中需要對現(xiàn)場運行設備進行實時監(jiān)視和控制,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)、以及各類信號報警等各項功能。一般來說,各種采集信號及控制信號通過工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線匯集到工控機中(如研華工控機UNO-2170),然后再通過另外一個以太網(wǎng)口將數(shù)據(jù)傳送到風能檢測服務器當中。工控機充當數(shù)據(jù)網(wǎng)關的作用。