海上风电大时代:推进核心部件国产化

迭代思维进击海上风电时代风电行业立项4年来,汇川技术自主研发的变桨驱动历经了两次技术迭代。

第一次是传统单驱变桨系统方案中驱动器的一体化设计,全集成式设计的变桨驱动器集成了中型PLC、驱动器、充电机、AC/DC、DC/DC、编码器和抱闸等接口,使系统更简洁、紧凑,减少元器件和接线,减少故障停机时间,减少LCOE度电成本。

第二次创新是为应对海上风电机组高、大、长的发展趋势,汇川技术推出的双驱变桨方案,可以适应15MW的应用。双驱变桨方案带来的优势是:1、更可靠,可减小对大变桨轴承的冲击;2、更安全,利于风电变桨的冗余顺桨控制;3、更易用,驱动器和电机的尺寸更小了,重量更轻了,方便安装和维护。汇川技术的变桨双驱方案已经在风场应用。

目前,汇川技术已累计发货15000+台变桨驱动器,首批次在风场安全稳定运行累计超过1000天,业绩在国内处于领先。

 

场景式开发提高产品竞争力

风机在风场吊装前,通常要存储半年甚至一两年时间。汇川技术驱动器产品基于从出厂到风场的14段应用场景来开发,使产品更加可靠。

 

安全可靠的变桨系统方案

汇川技术的PD800、PD802变桨驱动器内置了安全顺桨控制逻辑,进行了硬件和软件的双冗余设计,风机的设计寿命为20-25年,为了保证其生命周期的可靠稳定,汇川技术不断地探索变桨系统和驱动器设计的边界,并不断地优化。变桨驱动器的设计温度范围-40℃~70℃,抗振动能力2g,但是汇川技术并不满足于此,在实际的实验中,可承受温度范围达-45℃~100℃,抗振动能力20g,并通过了HALT高加速耐久性寿命测试。

在灵活性方面,该驱动器集成了高性能PLC,基于CoDeSys完全开放的平台,满足IEC61131标准,CPU主频1G,客户可以快速方便地做二次开发,从而形成有差异化的变桨系统方案。

汇川技术变桨驱动器设计有45A和52A两种功率版本,并正在开发65A级别的大功率驱动器,可应用于1MW~11MW机型。

同时,汇川技术可为客户提供变桨电机,全系列电机采用IPM设计,内置式的设计比SPM表贴式的设计,损耗更小,效率更高,温升低了15度左右,抗退磁能力更强,寿命更长,功率从5KW~30KW,适用于1MW-15MW风机。

 

智能冗余的偏航系统方案

汇川技术偏航系统历经了多个客户和应用现场的方案优化迭代,第一代多传方案,通过模块化和冗余的设计,使海上风电机组更加可靠和智能,助力抗台风型大风机,大量应用于广东、福建、江苏等海上风场,第二代的磁阻尼方案已经在多个客户的风场挂机并网运行,可以实现0压偏航,消除齿轮间隙,降低机械磨损。

偏航系统变频化颠覆了行业对传统偏航方案的普遍认知,随着陆上风电的大型化,更好的偏航方案可为客户带来更多的价值。目前,明阳智能、上海电气、金风科技、东方电气、海装风电等客户都在使用汇川的偏航方案,汇川技术携手各大主机厂客户,使偏航的变频化成为一种技术潮流。

智能化为产线“一键”加速汇川技术基于强大的平台实力,以及成熟的系统方案解决能力,配套汇川技术自主研发生产的PLC、伺服、电机,打造了一条可以满足风电行业产品质量需求的定制化生产线体,帮助客户在未来风电行业扩张的市场空间里,找到能应对复杂挑战的创新解决方案。智能化提速,实现30000台变桨驱动器年产能,满足国内风电市场全年约75%需求。

平价上网创新实践推进海上风电大时代核心配套的国产化进程,汇川技术在海上风机安装阶段,可为海上风电安装船电力推进、抬升及起重等设备提供全套高性能变频驱动系统,已成功应用于全球2500吨的龙源振华海上风电安装船。

风电平价上网时代即将到来,汇川技术正在开发下一代风电变桨驱动器平台、配套储能和黑启动等技术,多维助力海上抗台风型大功率风电机组。

来源:全国能源信息平台