近期,全球风电行业迎来历史性突破。在风电行业迈向高压化、大功率化的关键转型期,良信携手风电行业龙头企业——运达股份和阳光电源展开深度技术攻坚,聚焦 1800V 高压系统对风电机组的严苛需求,通过联合研发打破行业技术壁垒,搭建开放共赢的供应链生态系统,成功推出适配 1800V 风电机组的高性能框架断路器。
凭借技术突破,不仅实现核心部件 100% 国产化,更以 “中国标准” 引领全球风电技术升级。目前,搭载良信 1800V 框架断路器的风电项目已成功落地运行,助力中国风电技术跃升为 “领跑者”。
为此,良信邀请了运达股份副总工程师许国东、阳光电源风能事业部总裁汪令祥和良信低压元件产品线及技术质量系统总经理黄银芳,分别从风电整机、变流器和框架断路器三个方面对1800V技术的革新进行深度的解读。
运达股份1800V风电整机技术
许国东
运达股份副总工程师
Q1:新系统的研发与供应链建设是否带来额外成本?
这考虑到三个方面的问题,首先是背景,我们国家的风电技术,容量上升得非常快,眼前的最大单机容量已经超过了20MW,在这样的单机容量下面,如果还继续沿用原来的1140V的话,会给制造上带来非常大的难度。第二方面也是因为考虑到成本,在新的应用场景下面,应该说1800V,我们综合权衡,未来比1140V电压等级可以有更好的经济性。当然最重要是第三个问题,以今天的各个零部件环节的技术、发展成熟度来讲,我们有能力有条件去做1800V。
Q2:1800V系统给风电场带来的实际收益有哪些?
现在大容量的风电机组有两种路线,第一种是变压器上置的变压器上置,采用1800V会给发电机的制造降低很大的难度。第二种路线是变压器下置的技术路线,因为电缆的节省,带来的经济收益会非常的显著,而且这样的下置技术路线,除了我们中国以外,现在在东南亚中东等国际市场,现在也展现出了很高的市场接受度。
Q3:如何看待1800V的市场化节奏?
我们差不多是一年半以前,就开始考虑这个问题了,应该在这个过程中也有走访,包括动员类、产业类的非常多的厂家和技术标准委等等各个产业和各个环节,应该从今天的这个态势上来讲,1800V这个路线的发展的速度,应该比我们当初的考虑还更为乐观,也就说发展更快了。
Q4:行业规模化还需要跨越哪些“门槛”?
规模化的发展,还有几个方面的问题。第一是1800V,它是一个新生事物,我们国家低压电气设备的界限是1000V以下,而高压电气设备是3000V以上,所以中间是存在一个技术空白的,大家要填补这个空白,有赖于关键零部件的厂商,就像良信这样的企业,尽快的推出一个成熟可靠的产品,也有赖于我们国家标准委尽快的建立相应的技术标准,把规范健全起来。
Q5:您对产业链合作有哪些建议?
我们刚才讲1000V到3000V,这是一个市场空白,而我们现在要采用1800V,这个质量技术等级是结合了产业链上下游,根据新能源市场,这个细分领域的需求,量身定制出最为合适,最有技术竞争力的产品等级出来。这样的话,就需要比如说我们像零部件、技术标准委、整机厂商、业主,大家都要在这个技术等级上做深耕,也要做勇于尝试,推出一个真正有竞争力的,对上下游都有益处的产品。而且这个产品目前看起来,可能就像前几年的1140V一样,不仅仅在中国生根发芽,也能推广到中东、中亚等未来的一些更广阔的国际市场。
阳光电源1800V变流器技术
汪令祥
阳光电源风能事业部总裁
Q1:新系统的研发与供应链建设是否带来额外成本?
在相关供应链成熟之前,1800V风电变流器的硬件BOM单瓦成本肯定是高于成熟供应链的1140V变流器的。从风电机组的系统全生命周期成本来看,风电变流器的BOM成本增加与机组其他部件成本的下降,系统可靠性的提升,机组运维频次的降低所带来的机组系统成本降低、效能的提升相比,我们测算1800V系统具有明显的优势,当前也被越来越多的整机客户所接受。同时随着1800V风电整机机组逐渐批量,变流器等相关部件供应链逐渐成熟,变流器硬件BOM成本也会继续下降。
Q2:阳光电源在1800v技术设计上有哪些突破?
相对于1140VAC系统,1800V电压等级是一个全新的系统方案。我们在产品开发之初,我们首先与各关键零部件技术团队进行了充分的沟通,全面定义了新系统下各器件的规格参数要求。在变流器的系统方案设计上,为满足机组日益严苛的涉网和涉发电机控制以及运行环境要求,我们在安规设计、防护等级、主电路各参数选型、调制和控制算法、散热系统、简便运维等方面都进行了系统规划并做了充分的仿真和单体及系统方案的试验验证。
Q3:阳光电源如何协同产业链共同发展?
非常感谢良信电器的鼎力支持,良信通过创新仿真技术与结构设计优化,突破传统AC1500V电压限制,率先实现1800V电压等级,满足风电行业高电压系统升级需求,良信1800V断路器以高电压适配性、零飞弧安全保障、智能运维友好性三大维度,重新定义新能源高压系统保护标准,为风电行业提供兼具前瞻性与经济性的系统级解决方案。
Q4:如何看待1800V变流器的市场应用节奏?
2025年是1800V系统的元年,预计有2GW以上的装机。从整机全生命周期的系统可靠性和运维简便性、成本控制等方面看,陆上10MW及以上机型和海上20MW及以上机型,1800V系统将逐渐替代已有方案。目前我们陆上1800V变流器样机型谱基本完善了,20MW级风力发电机型式试验用的传动变频器已经设计完成,下一步我们重点在海上20MW及以上机型上,协助整机客户实现样机突破和运行。
良信1800V框架断路器技术
黄银芳
正高级工程师
良信低压元件产品线及技术质量系统总经理
Q1:良信在1800V风电系统中低压电器产品克服了哪些关键技术难点?
针对风电 1800V 系统对绝缘、灭弧及电磁兼容性的严苛挑战,良信通过三方面技术创新突破:一是结合仿真与实测优化极间电气间隙和爬电距离;二是联合西交大建立电弧数学模型,解决电流过零后恢复电压与灭弧室内介质强度的竞争关系;三是高电压下的电磁兼容优化,在硬件设计端集成屏蔽结构与滤波电路,确保复杂电磁环境下断路器可靠动作。
Q2:良信检测中心试验能力如何满足AC1800V产品测试验证?
良信电器一直重视低压电器试验设备建设,2014年上市成功后在康桥基地建设了一期检测中心,能够满足DC1500V,AC1000V产品的分断与电寿命试验。2020年后,我们在浙江海盐,在上电科、当地供电局的支持下,投资建设了更大容量的分断与电寿命试验室,可以满足交流1800V产品的分断与电寿命试验。
基于康桥与海盐两大试验室,良信与新能源标杆客户共建联合实验室,凭借双方在行业应用理解与低压电器技术的互补优势,协同验证解决包括 AC1800V 系统在内的新能源场景技术痛点。
Q3:良信如何提升风电产品断路器的可靠性?
2015 年作为首批批量进入风电领域的国内低压电器企业,良信在早期应用中直面行业共性的框架断路器导电系统温升难题,通过从产热、散热原理出发的结构与工艺优化,成功解决可靠性问题并推动市场份额快速提升。秉持“设计-工艺-制造”核心能力构建,良信年均研发投入不低于销售收入6%,近几年投资20多亿建设海盐基地,建成高分断试验室、自动化焊接 、电镀车间等核心单元,以全流程自主可控能力筑牢新能源场景下低压电器可靠性根基。
1800V系统是风电迈向深远海、大容量的一条重要的技术道路。良信通过全链条的自主创新与建设投入,不断保障低压电器产品在新能源场景下的可靠性。未来,良信将继续努力,助力行业不断发展。