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眾城卓越小講堂3:變槳專用伺服驅動器

2021-12-16 來源:眾城卓越 瀏覽數:460

只要對風電有所了解,都知道風力發電的原理是將動能轉化為電能,直觀來說,就是風葉轉動獲取風力,但是如何讓葉片獲取最大風力,同時也不會讓風力反過來傷害到葉片乃至它后面的風機,最重要的就是風電機組中核心技術---變槳控制系統,雖從風電整機價值占比角度而言,僅為3%左右,但是控制系統中的伺服驅動器決定了風力發電機的高效,穩定和安全三個特性。

只要對風電有所了解,都知道風力發電的原理是將動能轉化為電能,直觀來說,就是風葉轉動獲取風力,但是如何讓葉片獲取最大風力,同時也不會讓風力反過來傷害到葉片乃至它后面的風機,最重要的就是風電機組中核心技術---變槳控制系統,雖從風電整機價值占比角度而言,僅為3%左右,但是控制系統中的伺服驅動器決定了風力發電機的高效,穩定和安全三個特性。
 
眾城卓越是近10年隨著中國風電產業共同發展起來的國產高科技研發型企業,他敢于進入一直為國外企業所把控的行業,專注于核心技術國產化,在持續努力之下,打破了風電主機核心期間長期需要進品,受制于人的局面。其自主研發的變槳專用伺服驅動器目前已居行業前列,今天請眾城卓越來給我們講解一下吧!
 
問題1、為什么變槳伺服驅動器被稱之為卡脖子技術?
 
答:變槳伺服驅動器是保證整個風機運行的安全部件,在臺風或者任何異常工況下,變槳伺服驅動器都要能夠控制槳葉返回到安全位置,確保整個風機在臺風和故障狀況下的安全穩定運行。為確保風機安全運行,對風機的變槳驅動器的可靠性、穩定性、安全性、智能化、網絡化提了極高的要求。在國內風電發展的前20年,國產品牌找不到能滿足風機廠家要求的風機變槳伺服驅動器,國外也只有德國幾個品牌的變槳伺服驅動器能夠滿足要求,所以歐美幾個品牌長期控制著風機變槳伺服驅動器的技術和市場,進而限制了國產風機的發展。
 
就風機控制系統本身的要求來看,確有它的特殊性和復雜性。風機控制系統隨風機一起安裝在接近自然的環境中,工作有較大振動、大范圍的溫度變化、強電磁干擾這樣的復雜條件下,因此其硬件要求比一般系統要高得多。從軟件來講,風機要實現完全的自動控制,必須有一套與之相適應的完善的控制軟件。主控系統、變槳系統和變頻器需要協同工作才能實現在較低風速下的最大風能捕獲、在中等風速下的定轉速以及在較大風速下的恒頻、恒功運行,這需要在這幾大部件中有一套先進、復雜的控制算法。國內企業要完全自主掌握確實需要一定時間。
 
所以隨著中國風電裝機容量快速增長,對電控系統的需求也越來越高,而變槳伺服驅動器更是控制系統的心臟,技術不突破,就只能受制于人。
 
問題2、風電變槳伺服驅動器有何特別之處?
 
答:控制和驅動產品是風力發電機的心臟,是非常核心的部分。說它關系著這一個風電機組的生死毫不夸張。如果變槳邏輯沒有設計好,輕則會導致無法運行,重則會導致飛車、傷及塔架以及倒塔這樣的大事故發生。變槳系統控制著開、閉槳時機及方向,換言說,沒有抓住風就是它的失職。
 
為適配各種環境下的風機系統,風槳專用伺服驅動器對于溫差的要求也很嚴苛,一般需要滿足-40℃-70℃。另外因槳葉轉動產生的長時間振動等各種因素,也對產品的安全及穩定性要求更高。
 
問題3、眾城卓越變槳伺服驅動器的發展?
 
答:眾城卓越在近7年的風電行業跋涉中,充分了解風機制造商及運營商在變槳控制領域的需求和面臨的問題,并一直致力于提供運行可靠、性能優良且免于維護的系統,以便客戶的陸上和海上風機達到最長運行時間。
 
我們定制化開發的高性能伺服驅動器,不論是專門為實現客戶二次開發而設計的PD-C650,還是為標準變槳系統設計的PD-C620,都具可靠性高、防護等級高等特性,集成了充電器、24V 電源、抱閘、溫度采集等模塊,使變槳系統更加容易設計和更加可靠。其中PD-C650同時開放了ARM芯片二次開發的平臺,用戶可非常靈活定制開發所需功能,并可更好的保護核心技術知識產權。
 
眾城卓越目前的變槳驅動產品已進入第3代,2019年推出的PD-C650伺服驅動器屬其中的“明星產品”。這款驅動器是一款真正與客戶共同研究開發的產品,此項目前期花費了一年時間,雙方成立聯合團隊進行研發公關,深入探討在實際應用中會可能出現的問題,并逐條進行討論解決,產品經過實驗室測試,工廠測試,在風場現場又經過了長期的實際運行批量測試,最后才進入量產,目前已銷售上萬臺,由產品自身產生的故障率已經達到業界最低水平。
 
問題4、眾城卓越變槳伺服驅動器未來方向?
 
答:眾城卓越不僅與高校進行緊密的產學研結合,自身的研發團隊還在不斷進行更多的自主研發,隨著風電機組塔筒建得越來越高,槳葉越來越長,對驅動器的要求也會更高,做到高可靠性、高穩定性,方能不辜負各方努力。
 
眾城卓越的腳步并沒有因為幾款“明星”產品而放慢,他們還在不斷進行技術更新迭代,目前還在針對海上風電要求推出了海陸雙用的80A伺服驅動器,是目前業內功率密度最高的伺服驅動器。與其他同類產品相比,雖然電流輸出一樣,但體積卻小了很多,單單此項設計就會使客戶機組減小不少空間,節約成本。
閱讀上文 >> 第100臺V164-9.5 MW風機矗立深海
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