作為目前最為成熟的新能源利用形式,風電的工業應用路徑已經基本走通,并在逐步走向更加理性發展階段,其應用形式和應用場景也逐漸擴展,陸上風電、海上風電、分布式小風電都在不斷健康發展。
從能源在未來的缺口大小以及一種技術路徑的工業化周期來說,風電在未來仍然有更大發展空間,以目前技術情況評價,仍有不少實際問題亟待解決。另一方面,由于條件限制,實驗室通常不具備風場環境或風輪機,這給實驗室條件下的風力發電技術研究造成了不便。PowerNex-Wind正是為了應對以上問題,大周歷時3年專門為科研市場量身定做的科研實驗平臺。它能夠模仿不同特性的風力機,且支持任意設定風速變化曲線,不僅滿足了實驗室環境下對風力發電系統研究的需要,同時也加快了技術探索及產業化的進度,降低了研發及測試投資,具有很強的實用意義。在此大背景下,由上海大周研發的PowerNex-Wind順勢而生!
PowerNex-Wind系列(2kW—300kW)產品自正式發布,已經成功推出了PowerNex-Wind2K、PowerNex-Wind5k、PowerNex-Wind50k三款明星產品。截止目前,該產品線訂單以每年350%的增速增加,用戶已涉及全國24個省市近100所科研機構,在我們的不斷努力下,該產品已贏得國外用戶關注,為將來走出國門邁出了探索性的第一步。
基于對PowerNex-Wind的市場反饋、以及研發推進計劃的綜合評估,大周決定在產品組織架構上進行一定調整,將PowerNex-Wind產品團隊剝離,設立獨立產品經理,負責該系列產品的全生命周期。未來該團隊將專注于PowerNex-Wind系列產品,圍繞用戶反饋的問題,結合產品研發規劃,聚焦共性問題,調集內外部資源不斷推進研發,實現產品在技術和使用簡潔性上的不斷演化。
根據產品研發需要以及該產品的運營情況,未來不排除該團隊繼續招募各專業人才并獨立運作。我們希望通過獨立團隊聚焦于單款產品的方式,在該系列產品上實現研發和運營的專注并持續推進,為用戶提供最好的風電實驗平臺與風電技術。
PowerNex-wind產品團隊未來將延續以往聚焦核心技術,推出高端專業精品的風格,堅持與最專業的供應商合作,使用經過嚴格測試評估后最好的零部件,選擇最開放的產品設計架構、采用穩定的控制算法。我們要做最專業的高端風電并網科研實驗系統,為風電未來幾十年的繼續發展提供科研動力。
系統特點
PowerNex-Wind系列產品采用電動機對真實風輪機特性進行模擬,用戶可以通過操作界面FaceView對風速和風力機運行特性進行隨意設置,并能夠實現風電機組啟動、運行、并網、停機、數據記錄、故障記錄等操作。該產品目前能夠提供雙饋與直驅兩種典型機組,均采用背靠背變流器對電能進行處理后并網。
可支持的科研實驗
2 模擬風力機特性,根據不同的風速數據,模擬風力機特性;
2 模擬風力發電機組的啟動、并網、正常運行、故障和停機過程;
2 根據風機的功率特性曲線,可以實現風力發電機的最大功率捕捉;
2 模擬微風、陣風、持續大風,持續中風、漸變風等風速條件下風機的功率轉速特性,同時能夠生成風速曲線并支持實測風速數據導入;
2 設備通過對雙饋變流器的控制可以實現雙饋風力發電機的并網;
2 具備在線監測和故障診斷功能,提供電壓、電流、轉速、轉矩等的實時數據測量及存儲;
2 具有多種軟硬件保護措施,包括過壓保護、過流保護、超速保護、短路保護;
2 低電壓穿越功能,在電壓發生跌落時可以實現系統不脫網運行;
核心技術
國內首家做到風電模擬系統滿足國家低電壓穿越標準:
u并網點電壓跌至20%額定電壓時,保證不脫網連續運行625ms 跌落后2s 內恢復到額定電壓的90%時,不脫網連續運行。無功支撐:響應時間不大于75ms,持續時間不少于550ms ;無功電流滿足IT≥1.5×(0.9-UT)IN ,(0.2≤UT≤0.9)有功恢復:故障切除后以至少10%額定功率/秒的功率恢復到故障跌落前的功率。在科研的道路上我們已經執迷不悟,高壓穿越,我們正在準備!
調試現場問題互動
問題1:轉速下降現象產生后,有兩種反應,a-轉速下降后恢復,不脫網(多次發生),b-轉速下降后恢復,雙饋變頻器報鎖相錯誤,脫網(發生過一次,后面就沒再做實驗復現)
解答:對于定子電流抖動的問題,可能的情況是:系統控制的是轉子線電壓,波形良好,之所以電流有低頻震蕩分量是因為該電流為相電流,而轉子繞組與電網中性點未連接,所以轉子中性線有浮地電壓,導致相電流波形含低頻分量。該低頻分量含量一般很小,對整個系統功能影響微弱,可以忽略。
問題2:不同工況下,雙饋電機并網發電時,電流不穩,系統存在抖動,如下圖(1-轉子電壓,2-轉子電流,3-定子電流,4-定子電壓)
解答:對于定子電流抖動的問題,可能的情況是:系統控制的是轉子線電壓,波形良好,之所以電流有低頻震蕩分量是因為該電流為相電流,而轉子繞組與電網中性點未連接,所以轉子中性線有浮地電壓,導致相電流波形含低頻分量。該低頻分量含量一般很小,對整個系統功能影響微弱,可以忽略。
成功案例
企業介紹:
上海大周信息科技有限公司(簡稱“大周”),研發位于上海,銷售及服務網絡覆蓋全國,主營業務是研發/銷售直流微電網變流器與能源管理產品,承擔直流微電網系統集成。目前主要客戶有各電力裝備企業、電網公司、電力科研院所、高校電氣專業等。自成立以來,大周利用上海信息便力和科研人才眾多的優勢,為用戶提供完備的新能源系統解決方案、產品樣機和實驗系統建設服務,并以先進電力電子和信息技術為核心,研發分布式能源終端產品,逐步從科研市場擴展到工商業及家庭能源市場。