中国大功率直驱风力发电变流器实现国产化

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海军工程大学电力电子技术研究所研制的2 MW永磁直驱风力发电变流器近日在武汉通过了科技成果鉴定。这一成果为中国大功率直驱风力发电变流器技术的国产化和产业化提供了技术支持，填补了国内空空白，达到了国际先进水平。

风力发电机是风力发电机不可缺少的能量转换环节，也是风力发电机的核心部件之一。由于自然界风的大小和方向的随机性，风力发电机的速度有快有慢，电压的幅值和频率是混沌的。风电变流器的主要功能是将风力发电机的可变电压、频率和幅值转换成频率和幅值稳定的功率，满足电网要求。目前，虽然我国可以自主生产2 MW永磁直驱发电机组，但与发电机组配套的并网变流器均依赖进口，严重制约了国内风电产业的发展。

自2000年以来，在中国工程院院士马伟明的领导下，海军工程大学电力电子技术研究所的研究人员对大功率变流器系统的控制理论分析、器件级和电路级集成、优化设计和工程实践进行了深入研究，并相继开发出了一批具有自主知识产权的科技成果，如500千瓦通用变频器、500 KVA静止主变流器供电系统、一套高速感应发电机系统的兆瓦级静止励磁变流器系统。

2007年，他们自筹资金，先后加入大全集团有限公司和湘电有限公司，独立开发大功率永磁直驱风力发电机。经过两年多的努力研究，大功率变流器的关键技术和设计瓶颈终于得以突破，并成功研制出具有自主知识产权的2 MW永磁直驱风力发电变流器。该变换器工作性能高，功率密度高，适用于恶劣的工作环境。可直接与相应的永磁直驱风力发电机配套，提供符合标准的高品质工频。完全可以替代进口永磁同步直驱风力发电机配套的换流系统，在系统效率和电压谐波方面均优于国外同类产品。

据报道，这一成果不仅可以满足未来直驱风力发电应用的需求，还可以推广到船舶、飞机等其他应用领域，对推动新能源和分布式发电技术的国产化起到了重要作用。