一種兼容式風力發電機組試驗變壓器技術方案

　　摘 要：風力發電是風能利用的重要方式之一，風能質量較好的地區大多為偏遠山區或者沿河一帶，風電機組所處環境惡劣同時對風電機組壽命要求為20 年，為了保證風電機組的正常并網運行，國內外各大型風電機組制造企業均建設有全功率試驗平臺或者臺位試驗平臺對風電機組進行出廠前的質量檢測。針對不同機型發電機的額定電壓等級不一致，需要試驗過程中將電壓升壓或降壓達到額定值進行試驗，試驗變壓器的選擇變的尤為重要。

　　0 引言
　　風能是一種清潔的可再生能源，風力發電是風能利用的主要形式，也是目前可再生能源中技術最成熟、最具有規模化開發條件和商業化發展前景的發電方式之一[1]。利用風能可以調整能源結構，減少溫室氣體排放，緩解環境污染。在風能資源好的地區，可以作為補充能源，緩解那里的能源急用和電力短缺。由于風力發電機組應用環境的惡劣程度以及對機組20 年長壽命、高可靠性和安全性的特殊要求[2]，風力發電機組的重要部件如齒輪箱、發電機等的制造技術成為了風力發電機組的難點。為了提高風電機組關鍵零部件的測試能力、掌握風電機組的關鍵測試技術、提高產品風力發電機組質量，大多風電機組制造廠家都建設有大型的風力發電機組試驗平臺。通過試驗平臺上得到數據，優化提高風力發電機組的性能，對以后進行新機型或新部件產品的開發和替代提供必要的試驗環境和手段[3]。
　　目前，在國外，尤其是風力發電行業比較發達的國家都具有類似的大功率試驗平臺，在試驗平臺上進行風力發電機組的全功率或者傳動鏈傳動試驗。試驗過程中根據發電機的電壓等級需要增加相應的變壓器使電網電壓通過升壓或降壓達到發電機定子額定電壓等級的要求。國內現有的試驗臺變壓器用法大都比較單一，單純滿足一種機型風力發電機組的試驗要求[4]。本方案提供的變壓器可以兼容完成6MW 雙饋風力發電機組傳動鏈傳動試驗和3MW 液力耦合型風力發電機組的全功率試驗，更好地節約制造及基建成本并能保證功能的實現[5]。
　　1 具體實施方式
　　下面將以某大型風力發電機組制造企業的6MW 雙饋風力發電機組和3MW 液力耦合型風力發電機組為例，具體描述該方案的實施方式。根據兩種風力發電機組發電機定子的額定電壓等級及其運行方式不同，本方案變壓器具備兩種運行模式，即升壓運行模式和降壓運行模式[6]。
　　1.1 升壓運行模式
　　目前國內尚無6MW 及以上容量的全功率試驗平臺來滿足6MW 風力發電機組的全功率試驗，為了在風電機組出廠前檢驗其安裝工藝、完善設計，需要進行傳動鏈傳動試驗。