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近日，由新風(fēng)光研制的380V 220kW變頻電源，成功應用于國網(wǎng)臺州35千伏柔性低頻輸電示范工程中的上大陳島金風(fēng)GW77-1.1抗臺型低頻風(fēng)電機組項目，助力20赫茲低頻風(fēng)機實(shí)現并網(wǎng)，標志著(zhù)國內柔性低頻輸電項目建設再次取得突破性進(jìn)展，同時(shí)驗證了新風(fēng)光新一代低壓變頻裝置的高性能和高可靠性。

1.項目背景：

全新研制的低頻風(fēng)機是臺州柔性低頻輸電示范工程的“原動(dòng)力”，可直接輸出20赫茲低頻交流電，連通35千伏大陳變電站低頻母線(xiàn)，再經(jīng)由海纜低頻輸送至35千伏鹽場(chǎng)換頻站后并入工頻交流電網(wǎng)。與普通風(fēng)電機組不同，工程低頻風(fēng)電機組是針對海上風(fēng)區的風(fēng)況與環(huán)境特點(diǎn)定制開(kāi)發(fā)的低頻機型，能較好地應對臺風(fēng)、低溫、高溫、高濕等極端環(huán)境。此項目中需要變頻電源系統從低頻電網(wǎng)中取電，轉換成50Hz標準電源，為風(fēng)機的電控系統供電，保障設備穩定運行。

2.系統方案：

國網(wǎng)臺州35kV柔性低頻輸電示范工程20Hz低頻風(fēng)機的二次設備供電，需要變頻電源通過(guò)低頻電網(wǎng)取電逆變輸出穩定的50Hz的380V電壓保障了風(fēng)機的主控系統、變流系統、除濕系統、散熱系統、偏航電機、變槳電機、大功率空調等380V設備穩定運行。

3.方案選型：

根據系統方案對變頻電源的需求，選用新風(fēng)光FD300系列平臺產(chǎn)品進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)，同時(shí)輸出端加裝正弦波濾波器，通過(guò)高性能的變頻電源控制算法，保證輸出的380V 50Hz電源滿(mǎn)足國家電能質(zhì)量公用電網(wǎng)標準，保證電控設備均能正常運轉。 

4.設計特點(diǎn)及優(yōu)勢

1）控制算法具備輸出電壓?jiǎn)伍]環(huán)和輸出電壓電流雙閉環(huán)控制，控制精度高；

2）變頻電源具備掉電自啟動(dòng)功能，滿(mǎn)足現場(chǎng)低電壓穿越期間的電源自啟功能；

3）控制算法具備輸出電壓和輸出電流正負序分離功能，以及輸出電壓正序和負序控制功能，保證變頻電源輸出穩定性；

4）變頻電源增加“UPS故障報警”，“輸入20Hz隔離變過(guò)溫故障”和“輸出50Hz輔助變過(guò)溫故障”對應端子輸出和相應的故障顯示，滿(mǎn)足應用場(chǎng)景需求；

5.應用情況

5.1電源諧波

根據國家GB-T/14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》標準，在不同的系統電壓等級，有不同的諧波電壓及電流管制標準，400V系統電壓其規范電壓總諧波失真率不得大于5%。下圖為廠(chǎng)內通過(guò)電能質(zhì)量分析儀測試的諧波數據(2.6%)，現場(chǎng)帶載測試的FFT分析結果（4.1%），所有數據完全符合國家標準。

5.2 帶載運行時(shí)的電壓波形

低頻電網(wǎng)在20Hz取電后經(jīng)過(guò)變頻電源整流逆變再經(jīng)LC濾波可得到50Hz的標準正弦波，帶負載穩定運行時(shí)的波形如圖所示，頻率波動(dòng)不超過(guò)0.05Hz，且輸出電壓穩態(tài)不超過(guò)2%，所有設備均可正常取電使用；

5.3 投切負載瞬態(tài)波形

當設備運行穩定之后，由于設備需要如加熱、除濕、偏航等功能會(huì )自動(dòng)運行，此時(shí)的負載是動(dòng)態(tài)的，電流會(huì )有波動(dòng)，電壓在80ms以?xún)染蜁?huì )調整恢復正常，圖中所示當電機運行時(shí)瞬態(tài)電壓波形，以及突加載突卸載過(guò)程中電源均能穩定輸出，不影響設備使用。

3.結束語(yǔ)

本次國網(wǎng)的示范工程項目，新風(fēng)光提供的FD300高性能矢量變頻器完全能夠滿(mǎn)足變頻電源的系統負載控制要求，保障風(fēng)機電控系統的可靠取電，助力低頻風(fēng)機系統的高可靠性運行，標志著(zhù)新風(fēng)光公司踐行國家“碳達峰碳中和”戰略，推進(jìn)中國智能制造國產(chǎn)化替代進(jìn)程，實(shí)現了產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng )新、市場(chǎng)拓展的新突破。

新風(fēng)光FD300系列變頻器是基于新一代的電機控制技術(shù)開(kāi)發(fā)的全新產(chǎn)品，集位置、速度、轉矩控制于一體，具有豐富的電機控制功能，豐富的擴展接口，有效提升設備工藝，降低系統成本，增強客戶(hù)應用靈活度，支持多種通訊方式，客戶(hù)集成便捷。全驅全能，高質(zhì)高效，廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)化各種領(lǐng)域，產(chǎn)品各項性能指標處于國內領(lǐng)先水平。

面對未來(lái)，新風(fēng)光不斷追求成長(cháng)與突破，力爭為國家節能減排，實(shí)現“3060目標”，建設低碳和諧社會(huì )做出更大貢獻。