直面深遠海遠距離輸電需求 全球最大16MW低頻風機發(fā)布

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

服務國家戰(zhàn)略

新質低碳解決方案

兼顧更高上網電量和經濟性

隨著海陸風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用高、能效低的痛點，且具備柔性調控能力的新型輸電方案。

在如今海上風電逐漸走向深遠海，陸上積極推進以沙戈荒地區(qū)為重點的大型風電基地規(guī)劃建設的過程中，結合國家電網等相關單位的示范規(guī)劃，可以預見柔性低頻交流輸電有廣闊的應用前景。

在海上風電領域，本次電氣風電發(fā)布了基于深遠海場景下的16MW低頻風電機組，是一款兼顧了更高上網電量和更優(yōu)經濟性的新質低碳解決方案。

目前，電氣風電16MW低頻風電機組參與浙江玉環(huán)2號海上低頻風電示范項目風機設備競標并成功中標19臺共304MW海上風機訂單，項目將于2025年全容量并網。風電機組直接輸出20Hz電能，由海上低頻升壓裝置升壓后經由低頻輸電線路送至陸上換流站，轉換為50Hz工頻后并入工頻電網。其整體技術方案經濟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公里的范圍內仍然具有優(yōu)勢，且該經濟性優(yōu)勢區(qū)間會隨著低頻產業(yè)鏈的不斷成熟進一步擴大。

電氣風電16MW低頻風電機組

定制化開發(fā)設計滿足海上新要求

兼顧4大關鍵技術

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

1、全功率變流器方面：16MW低頻風電機組在已驗證的工頻產品平臺基礎上，充分評估柔性低頻電網系統(tǒng)適配性要求，分別完成低頻器件設計選型與優(yōu)化、低頻測量及保護器件開發(fā)、低頻斷路器的設計與驗證、定制網側控制算法并持續(xù)迭代優(yōu)化，滿足低頻條件下最嚴苛的并網技術要求；并通過先進的調制算法與冷卻系統(tǒng)優(yōu)化，嚴控低頻下IGBT器件結溫波動，保證全功率變流器全壽命周期質量。

2、機艙、變壓器方面：在滿足相同電壓和容量規(guī)格要求下，聯(lián)合供應商對變壓器電磁方案進行多輪設計迭代，保證變壓器方案最優(yōu)；結合機艙結構，完成變壓器結構、冷卻系統(tǒng)、機架等多個維度的耦合優(yōu)化，達到整機最優(yōu)設計。

3、機組輔電系統(tǒng)方面：采用全新電氣拓撲方案，定制設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計。考慮各類工作剖面要求，功能設計完備，滿足全部電網適應性及故障穿越要求，并且具有抵抗各類負載沖擊的能力，最大程度提高機組自用電及控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性。

4、開關設備方面：頻率變化給開關設備研發(fā)帶來新的技術挑戰(zhàn)，電氣風電協(xié)同供應商和行業(yè)科研機構，完成從試驗標準到核心部套設計的全鏈條技術研發(fā)，相繼完成斷路器滅弧室低頻開斷技術攻關、開斷方案等效性研究、低頻測量及保護裝置開發(fā)、試驗標準適用性等方面研究，全維度保障低頻風機整機可靠性。

向陸上延展 面向沙戈荒大基地

分布式風電、廣域弱電網等場景

海陸并舉 填補行業(yè)空白

柔性低頻交流輸電技術是我國自主創(chuàng)新的新型輸電技術，滿足新型電力系統(tǒng)清潔低碳、安全充裕、經濟高效、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除了可以解決深遠海海上風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場景下的偏遠地區(qū)弱/無電網新能源消納受限問題，分布式風電和廣域弱電網場景下的系統(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穩(wěn)定性問題。

當前，柔性低頻交流輸電技術缺乏相關設計標準，電氣風電將在海上與陸上低頻風機并網控制技術、低頻整機控保策略、低頻變電及計量系統(tǒng)，低頻電氣建模與仿真技術、新型配電系統(tǒng)設計等方面實現(xiàn)突破，并提供全套的低頻風機產品解決方案，同時為行業(yè)標準提供示范。

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