3月15日,由浙江運達風電股份有限公司研制開發的4.5MW樣機在中國電力科學研究院張北試驗基地調試完成順利并網發電。該機型為運達公司應對平價上網政策和大基地建設需求而傾力打造,系全球首臺4.5MW級三電平1140V鼠籠全功率風電機組。
去冬今春,張北風雪不斷,又逢新冠肺炎疫情肆虐。面對全新的電氣傳動鏈系統以及嚴峻的交付壓力,項目組所有成員克服困難,齊心協力解決施工中遇到的各種問題,從項目立項到樣機并網僅耗時10個月,體現了運達公司在風電領域多年的技術沉淀和應用經驗。
該機型是基于4.XMW平臺的一次重大技術創新和優化升級,風輪直徑147~16X米,功率跨越4.2MW~5MW,以追求“最優平準化度電成本LCOE”而設計,更好地滿足了大基地建設及平價上網需求;該機型采用先進的模塊化平臺設計理念,可以匹配不同葉根直徑的槳葉,快速擴展機組的容量和發電能力,大幅提高開發效率;傳動系統延續高可靠成熟的技術路線,選用供應鏈驗證可靠的部件,提升部件的互換性、可移植性以及交付供應能力;電氣系統方面更是在全球率先推出“三電平1140V鼠籠異步全功率變頻器”的技術路線,整機發電性能處于行業領先地位。
從技術特點來看,與傳統兩電平690V機型相比,4.XMW三電平1140V機型的變流器采用全新的控制平臺,效率可以提升至98%;同時,三電平變流器輸出開關狀態組合可提升至27種,變流器輸出波形更加接近正弦波,諧波含量可下降至3%左右,并且變流器的開關頻率下降了30%,變流器出口處du/dt值可以下降至300V左右,使得發電機、動力電纜的壽命因此得以延長;此外,三電平變流器方案理論上可以做到0共模電壓,從根本上解決電機軸承被共模電壓電蝕的問題。
三電平變流器功率模塊的拓撲結構
從經濟效益來看,采用三電平機型變流器將風機電壓從傳統的690V提升至1140V,同等功率的風機電流縮小近65%,大幅提升電氣傳動系統和輸變電系統的效率,降低度電成本,使得產品具備更強的市場競爭力。此外,這款機型將配置低壓側為1140V的箱變,相比常規配置低壓側為690V箱變的機組,能夠減少箱變與風電機組之間地埋電纜使用數量40%以上,減少了前期風場的開發建設投入,加上成熟的下游部件供應鏈,可以給業主帶來更大的經濟效益。
該機型的成功推出,有望引領新一輪風力發電機組技術路線的變革,是運達股份深耕風電技術創新應用、助力客戶應對風電平價上網的又一力證。