超級(jí)電容與直流電機(jī)的變槳系統(tǒng)解決方案

目前國內(nèi)主流的變槳系統(tǒng)主要可分為直流變槳系統(tǒng)和交流變槳系統(tǒng)，直流變槳系統(tǒng)多采用直流電機(jī)和蓄電池方案(簡(jiǎn)稱方案1)，交流變槳系統(tǒng)多采用交流電機(jī)和超級(jí)電容方案(簡(jiǎn)稱方案2)。兩套系統(tǒng)各有利弊。阜特科技自主研發(fā)的FP005-FD93H變槳系統(tǒng)采用超級(jí)電容和直流電機(jī)方案完美解決了兩個(gè)方案的存在缺陷。

方案1控制器邏輯簡(jiǎn)單，但控制回路實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，由多個(gè)由大功率的直流接觸器搭建，導(dǎo)致柜體中的器件排列緊湊，空間狹小，增加了機(jī)組維護(hù)的難度。同時(shí)緊急順槳?jiǎng)t直接通過蓄電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)順槳，然而因蓄電池使用壽命斷、環(huán)境適應(yīng)性差、充放電速度慢和不環(huán)保等諸多缺點(diǎn)，如果蓄電池出現(xiàn)故障，機(jī)組就無法順槳。使得風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行存在較大隱患。

方案2采用超級(jí)電容取代蓄電池，解決了蓄電池的問題。同時(shí)交流伺服控制器承擔(dān)了更多的控制任務(wù)，使得整個(gè)變槳系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常精簡(jiǎn)，但對(duì)于變槳系統(tǒng)的控制則完全依賴交流伺服控制器，如果交流伺服出現(xiàn)故障，機(jī)組就無法順槳，風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行也存在隱患。

FP005-FD93H變槳系統(tǒng)采用超級(jí)電容和直流電機(jī)方案，集成方案1和方案2的優(yōu)點(diǎn)，采用6柜結(jié)構(gòu)，使用先進(jìn)的預(yù)收槳方案，給機(jī)組安全運(yùn)行提供了更可靠和更安全的保障。

? 采用6柜系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，空間相對(duì)較大，便于維護(hù)、調(diào)試。

? 采用超級(jí)電容作為后備電源，對(duì)比蓄電池，超級(jí)電容具有高效率、快速充放電、寬溫度應(yīng)用范圍、狀態(tài)易監(jiān)控、長工作壽命、免維護(hù)、環(huán)保等諸多優(yōu)勢(shì)，給機(jī)組安全提供了更可靠的保障

? 采用更靈活的預(yù)收槳方案。變槳系統(tǒng)可根據(jù)自身的狀態(tài)有選擇性的執(zhí)行主控系統(tǒng)的緊急收槳指令，即優(yōu)先按照自定義的收槳曲線進(jìn)行順槳，在驅(qū)動(dòng)器嚴(yán)重故障時(shí)，才使用后備電源直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)緊急順槳。預(yù)收槳方案避免過于頻繁的使用后備電源直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)緊急收槳，降低了的葉片載荷和電機(jī)沖擊等，延長了變槳系統(tǒng)壽命。

? 采用更可靠、穩(wěn)定的CANopen通訊接口，相對(duì)于傳統(tǒng)的RS485接口，CANeopn接口在通訊接口在總線速率和通訊實(shí)時(shí)性等方面優(yōu)勢(shì)明顯，使變槳系統(tǒng)的響應(yīng)更加快速和精確。

FP005-FD93H變槳系統(tǒng)早在今年8月份就順利通過中國電科院LVRT一致性評(píng)估，該評(píng)估測(cè)試包括系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的驅(qū)動(dòng)能力測(cè)試和電網(wǎng)故障穿越能力測(cè)試，旨在確定變槳系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)能力滿足機(jī)組直徑93m葉片的變槳力矩和變槳系統(tǒng)在電網(wǎng)故障情況下，仍能正常工作，不會(huì)因?yàn)殡娋W(wǎng)故障導(dǎo)致變槳系統(tǒng)影響機(jī)組的低電壓穿越特性。此次評(píng)估的順利通過標(biāo)志著阜特科技在變槳領(lǐng)域取得重大突破。

下圖是截取部分測(cè)試數(shù)據(jù)的分析：系統(tǒng)在額定加載30Nm，響應(yīng)主控的正弦指令，在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，能毫無影響的跟蹤主控給定。FP005-FD93H變槳系統(tǒng)順利的一次性通過了測(cè)試，獲得了客戶和電科院的認(rèn)可。

作為為風(fēng)電控制領(lǐng)域提供卓越解決方案的阜特科技，已提供了4柜、6柜、7柜各種直流、交流、蓄電池和超級(jí)電容的解決方案，可應(yīng)用于1.5MW、2MW、2.5MW的雙饋和直驅(qū)機(jī)組，為客戶提供了更多的選擇。