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《巴黎协定》引领能源新纪元--浅谈大功率交流电源在风力发电行业应用

2021-01-07
来源:艾德克斯

引言 为纪念应对气候变化《巴黎协定》达成5周年,联合国及有关国家于12月12日以视频方式举行气候雄心峰会,会上中国提出了:

“到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米,风电,太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。”

2019年,中国非化石能源占比为15.3%,提前一年完成16年签署协议的2020年15%的目标。

可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能等。风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。据估计, 地球上可开发利用的风能约为2*107 MW, 是水能的10倍, 只要利用1%的风能即可满足全球能源的需求 。截至2019年底,中国风电装机2.1亿千瓦,风电发电量4057亿千瓦时,占国内发电量的5.5%。新能源发展目标对于光伏、风力等新能源行业是一剂强心针。

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风电场是风力发电的核心部分,风电场的电气部分由一次部分和二次部分共同组成。风电场电气一次系统可以分为四个主要部分:风电机组、集电系统、升压站及厂用电系统。风电场的主流风力发电机本身输出电压为690V,经过箱式升压变压器将电压升高到10kV或35kV,在经过主变升压至110kV或220kV,再通过高压架空线并网。

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风电行业制造商需求交流电源具备AC 690Vrms输出及丰富的可编程功能,以完成风力发电机输出模拟。市面上的交流程控电源大多数在AC 300Vrms左右,很难满足测试需求。

IT7800系列大功率可编程交/直电源电压可达350/500 VL-N,可选择单相、三相、反相等不同输出模式,模拟三相不平衡、三相谐波不平衡、缺相测试、相序接反等多种测试。通过反相模式可以提供高达AC700/1000Vrms相电压的倍增电压输出,无需串联即可覆盖风力发电、煤矿等多种高压测试需求。

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图1 IT7800实测700Vrms输出波形图

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图2 IT7800三相模式输出量测界面示意图

IT7800系列具有3U/15kVA超高功率密度,功率最大可扩展至960kVA的大容量交直流输出,输出频率达2400Hz,还具有50次谐波模拟和分析功能,单机可同时测试1~3个待测物。可模拟任意波形输出,支持CSV文件导入波形,同时具有交流测量及分析功能,可广泛应用于分布式能源、智能电网、新能源等多个领域的产品研发、生产、质检等不同阶段。

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