什么是中壓風機?當下的風電場開發是不是真的需要中壓風機?中壓風機在傳統風場和分布式項目有多大的優勢?

　　按照遠景工程師的說法，中壓風機是基于雙饋發電機定子中壓為核心的10kV中壓技術的新機型，可同時滿足分布式和集中式風電項目需求，而且10kV電壓可直接接入配電網，節省項目的升壓變壓器。

　　看了遠景工程師的“劇透”，你可能又想了：現在傳統風電場開發模式和技術已趨于成熟，業主會需要這樣的中壓風機嗎?!這個問題需要從風電場開發遇到的盈利難題說起。

　　眾說周知的事實是，因為風電電價下行已成趨勢，以往粗放型的風電場建設及運營模式已不能適應當前風電場的盈利需求，這在客觀上要求業主必須以更低的成本和更高的運行效率來建設和運維一個風電場，那么“精打細算”就成為業主不得不考慮的問題。

　　也正因此，風機理所當然地成為風電場建設降本增效鏈條上的重要環節，有沒有一款既安全可靠又能讓整個風電場降低成本的新機型呢?這樣的問題遠景研發工程師已經有了答案。

　　實質上，無論什么樣的機型都是基于基本的原理，簡單點說，風機是靠輸出電流贏得存在的，由這兒開始改變凸顯的是基礎價值創造的大道理。

　　遠景研發工程師當然會想到減小風機輸出電流的技術措施，因為原理就擺在這里：輸出電流越小，線路損耗也就越小，而且對集電線路的優化提供了新的可能。既然減小輸出電流如此重要，那么在保證風機輸出功率保持不變，甚至更高的情況下，有什么辦法能夠減小輸出電流呢?唯一的做法就是提升電壓等級——原因很簡單，因為功率僅和電壓、電流的乘積成正比。

　　顯然，提升風機的電壓等級就必須提升其所有電氣部件的耐壓等級。但問題是，由于半導體技術的限制，風機變頻器核心部件IGBT模塊的電壓難以提升。正是受此限制，風機發電機的電壓等級長久以來以480V和690V為主，并無什么提升。

　　也正是這一點，業內減小風機輸出電流的愿望一直沒有得以實現，更何況隨著風機功率不斷增大，風機輸出電流也隨之線性增大，由此導致一系列成本增加，比如相應的耗材，以及大電流相匹配的大開關器件，這不但耗用空間，也加大了運維難度，下圖提示了大電流帶來的問題。

　　那么，如何解決風機增加功率又不激增電流的問題呢?一般采用對應的中壓變頻器解決方案，以緩解大電流帶來的問題，但值得注意的是，這種方案不僅成本高昂，還會給產品的可靠性帶來麻煩。就中壓變頻器而言，現今的技術有單元級聯、多電平開關和功率原件串聯這幾種，但需要注意的是，這些技術遠沒有低壓變頻器技術成熟，而且系統結構及控制方法也都非常復雜，要達到一定程度的可靠性相當困難。

　　由此可見，風機變頻器的“升壓之旅”頗為坎坷，但遠景研發工程師認為，只要對雙饋風機進行巧妙地改進，就可以在很大程度上解決提升電壓等級這一技術難題。值得告訴你的是，遠景中壓雙饋風機可以批量出產了。

　　直接“劇透”吧——遠景中壓雙饋風機采用“定子中壓技術”方案，直接減小了風機輸出電流，但由于轉子側電壓仍為690V，因此與轉子相連的變頻器，其結構及控制幾乎不發生改變，保障了這一方案的可靠性。看看下圖，一切皆明白的。

　　還有驚喜的是，采用“定子中壓技術”方案后，風機的發電效率提升1%，而且隨著塔筒的增高，會有更高的提升率。

　　在分布式風電系統中，由于遠景中壓雙饋風機輸出電壓為10kV，風機可直接接入電網，省去全功率的升壓變壓器。這樣，進一步減少了分布式風電項目投資成本。

　　在集中式風電項目，也就是傳統的風電場項目，風機省去了升壓變壓器，不但可直接節省投資20萬元，還減少了占地。想象一下，每臺風機節省20萬元，整個風電場的成本降低還是蠻可觀的。不僅如此，風機塔筒內的電纜數量減少，電纜鋪設和對接的工作量降低，施工和維護都比較方便，更具價值的是，10kV線纜要比690V線纜送電損耗小，提升了發電效率。

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