全功率变流器介绍

9月，首台1.5MW双馈变流器器在客户方通过地面满载测
试，并在此基础上对变流器进行了优化升级。
10月，第一代全功率变流器实现满载运行； 12月，第一代全功率变流器通过用户地面测试
2009年
5月，双馈风机变流器在客户方完成与
1月，安徽省十五科技攻关项目---大型风 机变流器（变频器）通过专家的鉴定和 验收。
日期：2010年05月 报告人：屠运武
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阳光风电简介 风机变流器产品介绍
测试技术 运行业绩
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阳光风电简介
人才队伍 生产基地 产品开发平台与流程 成果与荣誉 发展路线 产品系列
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• 一流的研发团队 • 高层次的技术队伍：
博士6人，硕士36人，本科54 人；其中，博士生导师2人， 硕士生导师6人,目前研发中 心正式员工118人 • 每年销售收入的10%以上用 于研发经费 • 安徽省、合肥市可再生能源 发电工程技术研究中心挂靠 单位
公司获“国家可再生能源和新能源高技术产业化”专项资 金支持
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拥有专利（部分）
•风力发电用全功率型交直交变流器的控制结构 •风力发电用双馈型交直交变流器的控制结构 •兆瓦级永磁同步直驱风电机组无速度传感器控制方法 •兆瓦级永磁同步风力发电机复合矢量控制策略 •一种变流器装置的主电路柜内部元件安放结构 •一种大功率变流器电源柜的散热结构 •一种变流器装置的主电路柜内部布局结构 •一种大功率变流器主电路柜的散热风道 •一种大功率变流器分相桥臂结构
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• “光伏/风能发电控制逆变系统” 被科技部列入国家科技成果 重点推广计划和国家重点新 产品计划，并批准我公司为 该项目技术依托单位。
获得荣誉
• 安徽省科技进步一等奖、二 等奖
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科研成果
大型（1.5～2MW）风力发电用交直交并网变流器获省科 技进步二等奖
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阳光风电发展路线图
2月，2MW全功率试验平台安装调试成功； 7月，全功率风机变流器风场成功并网发电,并长期运行； 9月，风机变流器产品线成立，与客户合作完成首批100套双馈变流器生产。
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通过了电科院实地检测和用户报告
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测试项目
外观结构
功能测试
电磁兼容 （EMS）
性能测试
变流器 测试项目
安规检查 环境试验
运输振动
防护
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高低温交变湿热试验箱（21m3 ） 高低温湿热试验箱（1m3 ）
环境测试
l 恒温试验 l 高低温交变试验 l 恒定湿热试验 l 交变湿热试验 l 盐雾试验
3AC 690V±10% 50Hz +3% -5% 3AC 690V±10 % 50Hz +3% -5% 2000kVA 1680A 1800A 2200kVA 3ph 690V +10%-5% 1800A
机侧变流器
参数
机侧变流器最大电流 1900A
机侧变流器频率
0~100Hz
输出电压Du/Dt变化率 <1000V/us
直流 参数
直流侧 额定电压
最大可连续操 作直流电压
1070V 1100Vdc
系统性能 参数
通讯总线 机械参数
效率 转矩上升时间
噪声 跳闸保护温度
运行温度 存储温度
海拔 湿度 冷却方式 防护等级
保护功能
标准通讯方式 可选通讯方式
尺寸 (宽×高×深)
重量
>97%（额定功率） <15ms ＜82dB >85℃（散热器温度） -30~+50℃ -40~+70℃ 0~2000米 <90% 水冷 IP54 电网电压异常保护、电机电压异常保 护、防雷保护、过欠速保护、直流过 欠压保护、短路保护、电机过流保护、 接地故障保护、过湿保护、通讯故障 保护、过载保护、过热保护 CANopen Modbus TCP/IP, Device Net, Profibus-DP, EtherNET
双馈：现场调试可选用EtherNET 或串口通讯方式
串 口 通 讯
方案 种 多
风场主控 35
• 人机界面友好 • 风格清新 • 性能稳定 • 操作设置方便 • 响应速度快 • 数据记录详尽
友好的人机界面
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高品质的主流器件
关键配件，如接触器、断路器、电抗器、电容等均选用 ABB、CDE等品牌产品，完全能够满足风电产品苛刻的品 质要求及供货周期。
专利技术主电路设计
• 3D结构设计 • 热仿真技术 • 采用德国品牌机柜，优质美
观，尺寸兼容性好
高品质的主流器件 灵活的对外接口方案
友好的人机界面 高性价比
完善的保护功能
• 支持LVRT，配置有源撬棒 • 多重保护功能 • 配置防雷用电涌保护器
可靠的运行能力
• 经过严格的测试环节 • 有效对抗高低温，潮湿及
WT1600 数字功率计
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阳光风电简介 WG2000KFP变流器
测试技术 运行业绩
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福建六鳌风场运行
项目背景： 六鳌位于福建省漳州市，是大陆的边缘地带即半岛地形， 岛上环境优美、风力资源丰富，发展潜力巨大。
产品应用： 我公司2MW全功率水冷 风机变流器，在风场运 行稳定，并通过电科院 测试。
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阳光风电简介 阳光电源风机变流器
测试技术 运行业绩
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测试技术
依据标准 测试项目
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l 环境：GB/T2423
l 安规： GB/T 7251.2 IEC 61800-5-1 IEC 60204-1 （CE） IEC 61400-1/24 IEC 346-1 EN 50178
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丰富的对外接口方案
现场总线适配器能将变流器无缝 接入任意支持现场总线网络中， 使变流器作为一个从站，接受风 场主控的命令与控制。
可选择 CANopen， ModbusTCP/IP，Profibus-DP， DeviceNET，EtherNET，以及硬
接点通讯等总线通讯方案。
现场调试
全功率：现场调试为串口通讯方式
量
一流的结构设计
热流仿真技术
• 大大提高产品热稳定性 • 降低研发设计成本 • 减少产品设计周期，降低设计、生产、
试验、测量和重复设计次数
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可靠的运行能力
严格的出厂前测试以及beta测试环节：
• 于风场平稳运行了 近万小时。累计发 电量达近200万千 瓦时。
• 成功应用于数家集 团、公司的风力发 电项目中。
人才队伍
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•占地128亩 •现代化的生产线 •严谨细致的生产环节 •一流的生产环境和设施
产业基地
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产业基地
• 产业基地（高新区 梧桐路88号）
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净化车间
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双馈变流器生产线
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全功率变流器生产线
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产业基地(二期)
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全功率产品开发平台
15KW全功率并网发电 系统拖动试验平台
20KW全功率并网发电 系统拖动试验平台
产产品品数数据据部部 客客服服中中心心
销销售售部部
财财务务部部
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成果与荣誉
承
担
项
目
获
得
荣
拥
誉
有
专
利
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承担项目
•承担国家 “十一五”科技支撑计划 课题：
大功率直驱式发电机组控制系统及变流器的研制 双馈式风电机组大功率双向变流器及控制技术开发
主持制订国家标准:
风力发电机组 全功率变流器
•团队入选：“安徽省十一五产业创新团队”
2×（2600mm×2080mm×600mm）
2×2500kg
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全功率变流器技术特点
先进的控制技术
• 双PWM控制，四象限运行，确 保低风速时多发电
• 自适应无速度传感器控制方法， 精确检测发电机转速，实现磁场 定向
• 复合矢量控制技术，快速实现 MPPT控制，提高发电效率
• 自动软并网、软解列控制，对电 网冲击小
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全功率风机 变流器系列
全功率变流器产品系列
3MW
850K
1.5MW 1MW
2MW
2.5MW
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双馈变流器产品系列
3MW
1MW
2MW 1.5MW
2.5MW
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阳光风电简介 风机变流器产品介绍
测试技术 运行业绩
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阳光电源全功率风机变流器 WG2000KFP
系统原理 技术优势 技术数据 系统描述
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六鳌风场运行报告
经受了8月9日台风“莫拉克”在 福建登陆的考验 。
变流器经历了较大风速下的长 时间满发的考验（最大风速达 到19m/s） 。
变流器在整个并网运行期间， 经受了风速快速变化的考验， 变流器动态响应好，能快速响 应主控下发的转矩给定，实现 了系统的稳定运行。
时间
发电量（MWH）
2009年8月 147.400
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全功率变流器系统原理
WG2000KFP变流器的机侧变流器将电机定子输出的三相交流整流为直 流，（当电机为电励磁同步电机时，需要励磁电源的调节控制），实现 电机在不同的风速和转速条件下稳定的直流电压输出。而网侧变流器将 直流电流转换成三相交流电流逆变送入电网，实现全功率风电机组的可 靠并网运行。
盐雾试验箱
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l 车载振动试验 l 正弦振动试验 l 随机振动试验
振动测试
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电磁兼容测试
静电放电枪
l 静电放电 l 电快速瞬变脉冲群
l 射频电磁场辐射抗扰度试验
l 射频场感应传导抗扰度试验
接收机（人工电源网络）
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综合测试仪
综合测试
l 浪涌（冲击）抗扰度试验 l 电压跌落试验 l电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 l 电压跌落试验
2009年9月 314.870
2009年10月 484.200
2009年11月 354.092
2009年12月 369.49
2010年1月 218.14
总计
1888.192
单日最大发电量： 40.750MWH（11月2日）Fra Baidu bibliotek
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内蒙古通辽暮力庙风场运行
项目背景： 内蒙古风能资源丰富，占全国可开发利用风能储量的40%。 该区风速的季节变化和日变化规律基本上与生产生活用电 规律相吻合，且地广人稀，十分适宜建设大型风电场。 产品应用：
盐雾环境 • 适应严酷的风场运行
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采用先进的控制技术
双PWM控制， 四象限运行， 确保低风速时 多发电
自适应无速度传 感器控制方法， 精确检测发电机 转速，实现磁场 定向
复合矢量控制技 术，快速实现 MPPT控制，提 高发电效率
自动软并网、软 解列控制，对电 网冲击小
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完善的保护功能
具有完善的保护功能 配置有源撬棒，支持LVRT功能。
主控地面对接测试；10月，风场并网
2008年 发电；
7月，水冷全功率变流器实现满载运
行；
全功率试验平台建立
2007年
10月，大型风机变流器下线并量产 ； 11月，全功率调速用变流器满载运行。
2004年
2005年
2006年
阳光电源风电部成立
11月，承担“十一五”国家科技支撑计划重大项目 “大功率直驱式风电机组控制系统及变流器的研制” 以及双馈式风电机组大功率双向变流器及控制技 术开发。 2.0MW双馈系统试验平台建立。
2MW全功率并网发电 系统拖动平台
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双馈产品开发平台
110KW双馈并网发电 系统拖动试验平台
250KW双馈并网发电 系统拖动平台
2MW双馈并网发电 系统拖动平台
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IPD集成产品开发
软软件件部部
结结构构部部
硬硬件件部部
采采购购部部
测测试试部部 项项目目管管理理部部
全功率风机变流器产品线
生生产产导导入入部部 品管部
l 低电压穿越功能 l 电网电压异常保护 l 电机电压异常保护 l 防雷保护 l 过欠速保护 l 直流过欠压保护 l 短路保护
l电机过流保护 l 接地故障保护 l 过湿保护 l 通讯故障保护 l 过载保护 l 过热保护
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3D结构设计
• 设计效率高和速度快，减少错误数据 • 降低研发设计成本 • 易于进行产品优化设计，提高产品的质
l电磁兼容性： IEC61800-3：2004 IEC61000-4-2/3/4/5/6 EN 61800-2/IEC 61800-2 89/336/EEC
l安装，调试，维修： IEC 60364，CENELEC HD 384 DIN VDE 0100，IEC 60664 DIN VDE 0110
设计依据标准
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WG2000KFP系统介绍
• WG2000KFP是合肥阳光电源有限公 司自主研发生产，适用于2000KW全 功率发电机组，并能够满足不同用户 的特定需求的高品质变流器。 可结合 发电机达到以下要求：
• 无功率突变 • 容性和感性无功功率调节 • 谐波含量符合国标—
《电能质量 公用电网谐波》 • 能够在变速（特别是在低风速）情况
下，保持较高的能量转换效率 • 优化应用的柔性解决方案 • 电网兼容性 • 较高的功率密度
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并网柜 功率柜
WG2000KFP（主柜）介绍
控制柜
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WG1500KFP介绍
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WG1500KFP介绍
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技术数据(WG2000KFP)
交流 参数
电网参数
网侧变流器 参数
电网电压 电网频率 网侧变流器电压范围 网侧变流器频率范围 网侧变流器容量 网侧变流器额定电流 网侧变流器最大电流 机侧变流器容量 机侧变流器额定电压 机侧变流器额定电流