近日，华能清能院完成了11兆瓦国产化海上风电变流器的研发设计工作，产品预计于今年6月投入工程示范应用。
当前我国正在构建以新能源为主体的新型电力系统，新能源作为主体电源需具备友好并网与主动支撑的能力以保障电力系统安全稳定运行。新能源变流器是实现新能源机组友好并网运行的关键装备，结合新能源发展趋势，华能清能院开展了友好并网型新能源变流关键技术研究以及变流装备研发。
目前，华能清能院在新能源变流关键技术研发方面取得了许多突破，申请/授权110项新能源变流器发明专利，涵盖拓扑结构、并网仿真、运行控制等各技术方向，形成了大量的自主核心技术成果。该公司已经牵头研发设计了系列化的国产化风电变流器产品，先后于2021年5月和12月分别牵头组织完成了5兆瓦、7兆瓦国产化海上风电变流器的研发设计工作，产品均在海上风电场的国产化机组中进行了示范应用，至今均一直运行良好。当前华能清能院正在开展16兆瓦大容量海上风电变流器的研发设计，预计今年底完成设备研制并投入运行。
▲华能清能院大容量海上风电变流器
华能清能院结合大容量新能源机组国产化研制以及新型电力系统下新能源友好并网需求，深入开展了新能源并网变流关键技术研发，在功率器件可靠驱动控制、宽高效区运行、系统仿真等方面形成了一系列技术与成果。华能清能院设计的风电变流器采用国产化IGBT功率元器件以及国产化智能可靠驱动和多功率单元并联技术，实现新能源发电关键技术的自主可控。设备冷却系统采用了主辅高效冷却的设计技术，使产品提高了运行效率并能够适应大范围运行工况。研发团队提出的变流器高功率密度、宽高效运行区的设计方法，可以实现在20%额定功率低载运行时效率不低于96.3%。
▲ 华能清能院11兆瓦风电变流器系统示意图
在风电变流器的研发过程中，研发团队基于华能新能源全景仿真中心进行了高精度电磁暂态仿真分析、硬件在环仿真验证、接入电网适应性验证等各种性能测试，产品性能可以全面满足构建新型电力系统的友好并网发展需求。
▲ 华能集团新能源全景仿真中心
华能清能院一直致力于新能源并网变流器的技术研发，产品范围覆盖多种类型风电机组，具备针对陆上、海上不同机型风电机组进行大容量、国产化变流器定制化设计与开发的能力，正在全面推进风电变流器产业的大规模发展，助力我国风电产业快速发展。
来源：华能清洁能源研究院
