圖8:NCDRIVE 故障記錄窗口
具備了以上特性,SWITCH變流器能夠基本適應直驅型風機對變流器的需求。
以下介紹SWITCH變流器在風機行業一個關鍵的問題上的表現:
4. 低電壓穿越功能
根據E-ON的要求,風機必須實現低電壓穿越功能,才能符合接入電網的條件。也即當風機并網點電壓跌落水平高于圖中實線范圍時,要求風機不脫網,甚至以滿電流發出無功功率以支撐系統電壓。

圖9:低電壓穿越要求曲線
一直以來對于低電壓穿越功能的實用型都存在爭議。但隨著風機在不同電網條件環境下的應用,人們都開始意識到:風資源良好的地方,往往都處于電網末梢,其短路容量較低,在出現短路故障或有大電機負荷啟動的時候,系統電壓降低經常發生。不能實現低電壓穿越功能的機組,或者選擇停機等待電網穩定,或者必須承受一次又一次的緊急停機——而這樣的沖擊對于槳葉、軸承等機械元件的可靠性都是不利的。同時,在風電裝機比例較高地區的電網上,在高風速期間,由于輸電網故障引起的大量風電切除會導致系統浪流的大幅變化,甚至可能引起大面積的停電,造成頻率穩定性的波動,從而影響整體電網的性能。
因此低電壓穿越功能具有突出的現實意義,對于提高風機的長期可靠性和短期可利用率都是有益的。
作為直驅型風機變流器,SWITCH變流器具有良好的低電壓穿越能力,下圖為實際測試中的電流波形:

圖10:SWITCH變流器三相低電壓穿越試驗波形
對于現場出現幾率更高的單相低電壓穿越,最近的試驗表明SWITCH變流器也能夠順利的通過,關于此內容將另行撰文敘述。
5. 結論
直驅型風機在電網接入性能,機械系統可靠性、整機效率等方面對雙饋型風機具有顯著優勢,在成本得到有效控制后,將會全面超越雙饋型風機。
SWITCH變流器是一種四象限變頻器,通過采用分布式控制,模塊化功率單元設計,在保證較低成本的同時提高了生產的一致性,降低了產業化的難度。
高效的柜內散熱能力,緊湊的柜體外形,方便靈活的實用工具,讓SWITCH變流器對風機環境具有較好的適應能力。
低電壓穿越功能對于風電場業主而言在短期的機組可利用率,和長期的機械系統可靠性兩方面具有重要意義。風機系統中的實踐證明,SWITCH變流器具有良好的低電壓穿越能力。
參考文獻:
1. Rorbert Hennchen. .Comparison between Double Feed Asynchronues Generator and Synchronues Generator for Use in Wind Turbines[Z]. 2005.
2. The Switch公司,產品說明