欧瑞EPS2000在非并网风力发电行业中的应用

发布时间:2013-12-27

摘要:

2007年欧瑞传动根据应急电源、风力发电、光伏发电等行业的行业特点,开发了EPS2000专用变频逆变器。主要在应急电源、风力发电、光伏发电等行业直流供电是做逆变器使用,功能丰富、适应性好。

本文简单介绍了欧瑞EPS2000系列变频逆变器在非并网风力发电上的使用情况,阐述了系统连接,给出了接线图和实测效果。

关键词:

绿色能源、欧瑞传动、专用逆变器

一、引言

我国“十一五”规划纲要提出,“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%。在此大环境下我国的风力发电技术和设备生产能力进步很快,风能发电将有较大的发展。中大型(百千瓦~兆瓦级)风力发电机组成的风力发电场所发的电目前只有并网一条出路。原因一是由于现在铅酸蓄电池的循环寿命短,而其他迅速发展的大规模蓄电技术尚少为人知;二是顺着西欧的思路。

提到绿色能源之一的风力发电,人们的注意力过分集中在“风力发电并网”上。而“非并网风力发电是中国风力发电发展的另一种选择。目前来看,小型(几十千瓦级以下)风机与铅酸蓄电池配套组成独立运行的供电系统,是最典型的分布式供电。”

二、行业介绍和原系统分析

三、欧瑞传动EPS2000专用逆变器非并网风力发电行业应用案例

变频器被广泛应用在风电行业的传动系统中,主要的两个应用点是:连接发电机;应用于双馈电机,起同向、同频、同压的作用。目前该市场使用的比较多的变频器品牌主要是国外品牌。由于该领域技术门槛较高,这些国外品牌在这一关键部件市场占据了垄断的地位。

欧瑞传动2007年根据应急电源、风力发电、光伏发电等行业的行业特点,开发了EPS2000专用变频逆变器。该产品使用了专业电机变频控制芯片,采用模块化和电磁兼容性设计思路,结合先进的生产工艺和严格的质量管理生产制造而成,进行了波形优化,电压自动调整的优化,增加瞬间电流限制功能,丰富输入输出接口等功能。主要在应急电源、风力发电、光伏发电等行业直流供电是做逆变器使用,功能丰富、适应性好。

EPS2000系列专用变频逆变器功能:

1. 可直流供电,输入电压范围宽:直流供电时无需外加其他电源,直流电压范围为260~580V;

2. 可灵活设置输出电压:灵活设置变频器输出电压,以适应不同匝数比的正弦波逆变器;

3. 自动电压调整(AVR)功能:可以根据直流电压或者负载变化调节并稳定输出电压;

4. 瞬间断电防跳闸:通过设置主电路开关吸合点电压,来控制逆变器的直流主开关闭合或者断开,防止瞬间断电防跳闸(直流侧输入空气开关);

5. 多路多功能的表征:通过2路继电器输出、2路OUT输出表征多种变频器状态,增加了风扇故障输出、欠压输出、过流输出;

6. 强制起动功能:当强制起动信号有效时,变频器在蓄电池组电压跌落到变频器欠压点时并不报欠压故障,而是继续根据最大能力输出电压和电流,保证特殊设备不允许断电的需要;

7. 运行时间可自动记录:方便用户查看;

8. 散热风扇控制:自动检测温度,根据设定值控制风扇运转,优点是可节约电池电量;

9. 瞬间电流限制功能:在起动冷态电阻类负载时可以达到起动不跳过流保护的作用;

10. 标准的Modbus串行通讯协议:可以方便实现上位机和PLC连接,实现远程监控;

11. 零秒切换功能:通过选配EPS市电同步卡,可以方便的实现工频电和应急电之间的“零秒切换”。

下面介绍欧瑞EPS2000变频器逆变器在非并网风力发电系统的系统框图,端子接线、参数调节、实测波形。略

EPS2000系列接线和相关参数设置(以EPS2000-0300T3C在青岛某风力发电企业上的使用为例):略

下面是现场逆变后经过正弦波滤波器处理后的波形(图5)。略

四、结束语

该系统发电运行时风机起停平稳,带负载启动时电流冲击小,运行可靠,使整个发电系统稳定性加强,操作简便,设备维护量小,有效减低了风机噪声,减小了电机起停过程对电网和风机的机械冲击,延长设备的使用寿命,提高了效益。此种变频控制方案在风力发电控制中具有很好的推广运用前景。

    欧瑞传动电气股份有限公司