直面深遠(yuǎn)海遠(yuǎn)距離輸電需求 全球最大16MW低頻風(fēng)機(jī)發(fā)布

6月5日-8日，第二屆上海國際碳中和技術(shù)、產(chǎn)品與成果博覽會展期內(nèi)，上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司（以下簡稱“電氣風(fēng)電”）發(fā)布了全球最大低頻海上風(fēng)電機(jī)組——16MW低頻海上風(fēng)電機(jī)組。

服務(wù)國家戰(zhàn)略

新質(zhì)低碳解決方案

兼顧更高上網(wǎng)電量和經(jīng)濟(jì)性

隨著海陸風(fēng)電輸電距離及輸電容量的增加，高壓工頻交流輸電線路中的容性充電電流急劇增加，導(dǎo)致線路損耗增大，線路容量有效利用率大大降低。柔性低頻交流輸電正是解決上述長距離大基地送出費(fèi)用高、能效低的痛點(diǎn)，且具備柔性調(diào)控能力的新型輸電方案。

在如今海上風(fēng)電逐漸走向深遠(yuǎn)海，陸上積極推進(jìn)以沙戈荒地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電基地規(guī)劃建設(shè)的過程中，結(jié)合國家電網(wǎng)等相關(guān)單位的示范規(guī)劃，可以預(yù)見柔性低頻交流輸電有廣闊的應(yīng)用前景。

在海上風(fēng)電領(lǐng)域，本次電氣風(fēng)電發(fā)布了基于深遠(yuǎn)海場景下的16MW低頻風(fēng)電機(jī)組，是一款兼顧了更高上網(wǎng)電量和更優(yōu)經(jīng)濟(jì)性的新質(zhì)低碳解決方案。

目前，電氣風(fēng)電16MW低頻風(fēng)電機(jī)組參與浙江玉環(huán)2號海上低頻風(fēng)電示范項目風(fēng)機(jī)設(shè)備競標(biāo)并成功中標(biāo)19臺共304MW海上風(fēng)機(jī)訂單，項目將于2025年全容量并網(wǎng)。風(fēng)電機(jī)組直接輸出20Hz電能，由海上低頻升壓裝置升壓后經(jīng)由低頻輸電線路送至陸上換流站，轉(zhuǎn)換為50Hz工頻后并入工頻電網(wǎng)。其整體技術(shù)方案經(jīng)濟(jì)性相比高壓工頻和柔性直流輸電，在輸電距離約80公里至160公里的范圍內(nèi)仍然具有優(yōu)勢，且該經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢區(qū)間會隨著低頻產(chǎn)業(yè)鏈的不斷成熟進(jìn)一步擴(kuò)大。

電氣風(fēng)電16MW低頻風(fēng)電機(jī)組

定制化開發(fā)設(shè)計滿足海上新要求

兼顧4大關(guān)鍵技術(shù)

柔性低頻交流輸電方案采用20Hz頻率送出，這對風(fēng)電機(jī)組的整套電氣設(shè)備及配套系統(tǒng)提出了新要求。

1、全功率變流器方面：16MW低頻風(fēng)電機(jī)組在已驗證的工頻產(chǎn)品平臺基礎(chǔ)上，充分評估柔性低頻電網(wǎng)系統(tǒng)適配性要求，分別完成低頻器件設(shè)計選型與優(yōu)化、低頻測量及保護(hù)器件開發(fā)、低頻斷路器的設(shè)計與驗證、定制網(wǎng)側(cè)控制算法并持續(xù)迭代優(yōu)化，滿足低頻條件下最嚴(yán)苛的并網(wǎng)技術(shù)要求；并通過先進(jìn)的調(diào)制算法與冷卻系統(tǒng)優(yōu)化，嚴(yán)控低頻下IGBT器件結(jié)溫波動，保證全功率變流器全壽命周期質(zhì)量。

2、機(jī)艙、變壓器方面：在滿足相同電壓和容量規(guī)格要求下，聯(lián)合供應(yīng)商對變壓器電磁方案進(jìn)行多輪設(shè)計迭代，保證變壓器方案最優(yōu)；結(jié)合機(jī)艙結(jié)構(gòu)，完成變壓器結(jié)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、機(jī)架等多個維度的耦合優(yōu)化，達(dá)到整機(jī)最優(yōu)設(shè)計。

3、機(jī)組輔電系統(tǒng)方面：采用全新電氣拓?fù)浞桨福ㄖ圃O(shè)計高可靠性變頻電源，功率器件回路采用雙冗余高可靠性設(shè)計。考慮各類工作剖面要求，功能設(shè)計完備，滿足全部電網(wǎng)適應(yīng)性及故障穿越要求，并且具有抵抗各類負(fù)載沖擊的能力，最大程度提高機(jī)組自用電及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。

4、開關(guān)設(shè)備方面：頻率變化給開關(guān)設(shè)備研發(fā)帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)，電氣風(fēng)電協(xié)同供應(yīng)商和行業(yè)科研機(jī)構(gòu)，完成從試驗標(biāo)準(zhǔn)到核心部套設(shè)計的全鏈條技術(shù)研發(fā)，相繼完成斷路器滅弧室低頻開斷技術(shù)攻關(guān)、開斷方案等效性研究、低頻測量及保護(hù)裝置開發(fā)、試驗標(biāo)準(zhǔn)適用性等方面研究，全維度保障低頻風(fēng)機(jī)整機(jī)可靠性。

向陸上延展 面向沙戈荒大基地

分布式風(fēng)電、廣域弱電網(wǎng)等場景

海陸并舉填補(bǔ)行業(yè)空白

柔性低頻交流輸電技術(shù)是我國自主創(chuàng)新的新型輸電技術(shù)，滿足新型電力系統(tǒng)清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的特征要求。

未來，柔性低頻交流輸電技術(shù)除了可以解決深遠(yuǎn)海海上風(fēng)電送出場景下的長距離傳輸能力受限問題外，還可解決沙戈荒大基地匯集組網(wǎng)場景下的偏遠(yuǎn)地區(qū)弱/無電網(wǎng)新能源消納受限問題，分布式風(fēng)電和廣域弱電網(wǎng)場景下的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題以及海島和石油平臺供電場景下的弱電網(wǎng)穩(wěn)定性問題。

當(dāng)前，柔性低頻交流輸電技術(shù)缺乏相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，電氣風(fēng)電將在海上與陸上低頻風(fēng)機(jī)并網(wǎng)控制技術(shù)、低頻整機(jī)控保策略、低頻變電及計量系統(tǒng)，低頻電氣建模與仿真技術(shù)、新型配電系統(tǒng)設(shè)計等方面實現(xiàn)突破，并提供全套的低頻風(fēng)機(jī)產(chǎn)品解決方案，同時為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供示范。

電氣風(fēng)電始終以客戶和市場為中心，此次全球最大低頻海上風(fēng)電機(jī)組的發(fā)布，是電氣風(fēng)電為適應(yīng)市場需求，在形成全套低頻風(fēng)機(jī)產(chǎn)品解決方案的關(guān)鍵一步，電氣風(fēng)電也將繼續(xù)以穩(wěn)步迭代的產(chǎn)品和不斷優(yōu)化的服務(wù)，持續(xù)向客戶兌現(xiàn)“高可靠、可信賴”整體解決方案的承諾。