歐瑞EPS2000在非并網風力發電行業中的應用

摘要：

2007年歐瑞傳動根據應急電源、風力發電、光伏發電等行業的行業特點，開發了EPS2000專用變頻逆變器。主要在應急電源、風力發電、光伏發電等行業直流供電是做逆變器使用，功能豐富、適應性好。

本文簡單介紹了歐瑞EPS2000系列變頻逆變器在非并網風力發電上的使用情況，闡述了系統連接，給出了接線圖和實測效果。

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關鍵詞：

綠色能源、歐瑞傳動、專用逆變器

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一、引言

我國“十一五”規劃綱要提出，“十一五”期間單位國內生產總值能耗降低20％左右、主要污染物排放總量減少10％。在此大環境下我國的風力發電技術和設備生產能力進步很快，風能發電將有較大的發展。中大型（百千瓦～兆瓦級）風力發電機組成的風力發電場所發的電目前只有并網一條出路。原因一是由于現在鉛酸蓄電池的循環壽命短，而其他迅速發展的大規模蓄電技術尚少為人知；二是順著西歐的思路。

提到綠色能源之一的風力發電，人們的注意力過分集中在“風力發電并網”上。而“非并網風力發電是中國風力發電發展的另一種選擇。目前來看，小型（幾十千瓦級以下）風機與鉛酸蓄電池配套組成獨立運行的供電系統，是最典型的分布式供電。”

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二、行業介紹和原系統分析

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三、歐瑞傳動EPS2000專用逆變器非并網風力發電行業應用案例

變頻器被廣泛應用在風電行業的傳動系統中，主要的兩個應用點是：連接發電機；應用于雙饋電機，起同向、同頻、同壓的作用。目前該市場使用的比較多的變頻器品牌主要是國外品牌。由于該領域技術門檻較高，這些國外品牌在這一關鍵部件市場占據了壟斷的地位。

歐瑞傳動2007年根據應急電源、風力發電、光伏發電等行業的行業特點，開發了EPS2000專用變頻逆變器。該產品使用了專業電機變頻控制芯片，采用模塊化和電磁兼容性設計思路，結合先進的生產工藝和嚴格的質量管理生產制造而成，進行了波形優化，電壓自動調整的優化，增加瞬間電流限制功能，豐富輸入輸出接口等功能。主要在應急電源、風力發電、光伏發電等行業直流供電是做逆變器使用，功能豐富、適應性好。

EPS2000系列專用變頻逆變器功能：

1.?? 可直流供電，輸入電壓范圍寬：直流供電時無需外加其他電源，直流電壓范圍為260～580V；

2.?? 可靈活設置輸出電壓：靈活設置變頻器輸出電壓，以適應不同匝數比的正弦波逆變器；

3.?? 自動電壓調整（AVR）功能：可以根據直流電壓或者負載變化調節并穩定輸出電壓；

4.?? 瞬間斷電防跳閘：通過設置主電路開關吸合點電壓，來控制逆變器的直流主開關閉合或者斷開，防止瞬間斷電防跳閘（直流側輸入空氣開關）；

5.?? 多路多功能的表征：通過2路繼電器輸出、2路OUT輸出表征多種變頻器狀態，增加了風扇故障輸出、欠壓輸出、過流輸出；

6.?? 強制起動功能：當強制起動信號有效時，變頻器在蓄電池組電壓跌落到變頻器欠壓點時并不報欠壓故障，而是繼續根據最大能力輸出電壓和電流，保證特殊設備不允許斷電的需要；

7.?? 運行時間可自動記錄：方便用戶查看；

8.?? 散熱風扇控制：自動檢測溫度，根據設定值控制風扇運轉，優點是可節約電池電量；

9.?? 瞬間電流限制功能：在起動冷態電阻類負載時可以達到起動不跳過流保護的作用；

10.?標準的Modbus串行通訊協議：可以方便實現上位機和PLC連接，實現遠程監控；

11.?零秒切換功能：通過選配EPS市電同步卡，可以方便的實現工頻電和應急電之間的“零秒切換”。

下面介紹歐瑞EPS2000變頻器逆變器在非并網風力發電系統的系統框圖，端子接線、參數調節、實測波形。略

EPS2000系列接線和相關參數設置(以EPS2000-0300T3C在青島某風力發電企業上的使用為例)：略

下面是現場逆變后經過正弦波濾波器處理后的波形（圖5）。略

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四、結束語

該系統發電運行時風機起停平穩，帶負載啟動時電流沖擊小，運行可靠，使整個發電系統穩定性加強，操作簡便，設備維護量小，有效減低了風機噪聲，減小了電機起停過程對電網和風機的機械沖擊，延長設備的使用壽命，提高了效益。此種變頻控制方案在風力發電控制中具有很好的推廣運用前景。