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前沿拓展：

“在珠海金灣海上風(fēng)電場項(xiàng)目變流器的調(diào)試中，貴公司工程師積極響應(yīng)投運(yùn)計(jì)劃，加班加點(diǎn)，優(yōu)質(zhì)高效支撐完成全場55臺機(jī)組的投運(yùn)任務(wù)，在此對貴公司的大力支持表示感謝，對貴公司現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)工程師的辛勤工作提出表揚(yáng)。”近日，南瑞集團(tuán)收到來自珠海金灣海上風(fēng)電場項(xiàng)目部發(fā)來的表揚(yáng)信。

珠海金灣海上風(fēng)電場項(xiàng)目位于廣東省珠海市金灣區(qū)高欄島與萬山群島間的南海之濱，總裝機(jī)容量300兆瓦。項(xiàng)目建成后，每年可提供清潔電能近8億千瓦時(shí)，滿足30萬戶家庭一年的用電量，與同等規(guī)模燃煤電廠相比，每年可節(jié)省標(biāo)煤消耗約24萬噸、減少二氧化碳排放約46萬噸，對推動粵港澳大灣區(qū)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級、加快實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)具有積極意義。

該工程中應(yīng)用的變流器，是南瑞集團(tuán)自主研發(fā)的第三代風(fēng)電變流器。南瑞集團(tuán)于2008年成功研發(fā)了打破國外壟斷的第一代國產(chǎn)化變流器，并應(yīng)用于試驗(yàn)風(fēng)場。性能優(yōu)異的第二代變流器于2014年推向市場，主要應(yīng)用于陸上風(fēng)場。第三代風(fēng)電變流器主要針對海上潮濕、重鹽霧等特殊環(huán)境，以及大功率等需求進(jìn)行研制。該變流器主從內(nèi)部獨(dú)立控制，故障切換靈活，保障發(fā)電收益；針對海洋特殊環(huán)境的防腐防潮設(shè)計(jì)，有效應(yīng)對鹽霧腐蝕；采用系列化模塊設(shè)計(jì)，便于優(yōu)化升級，利于產(chǎn)品安裝維護(hù)；針對海上風(fēng)電場遠(yuǎn)距離并網(wǎng)情況，利用并網(wǎng)振蕩抑制算法，提供高穩(wěn)定性高質(zhì)量的電能輸出。

克服疫情影響，開展科研攻關(guān)

2020年2月底，上午7點(diǎn)半，靖海這個(gè)粵東海邊小鎮(zhèn)上還是一派寧靜。南瑞集團(tuán)電控公司的劉洋、田興新、徐年軍已吃完早飯，驅(qū)車趕往機(jī)組測試現(xiàn)場。作為復(fù)工后進(jìn)駐現(xiàn)場的第一批工程師，他們嚴(yán)格按照防疫規(guī)定佩戴好口罩、手套，測量了體溫，并對車內(nèi)進(jìn)行了消毒。

珠海金灣海上風(fēng)電場項(xiàng)目全部配套南瑞海上風(fēng)電變流器產(chǎn)品，其前提就是變流器要獲得低電壓穿越等并網(wǎng)測試報(bào)告。相關(guān)測試在明陽智慧能源靖海樣機(jī)上進(jìn)行，2020年春節(jié)前南瑞集團(tuán)已將風(fēng)電變流器及相關(guān)物資發(fā)往現(xiàn)場。然而疫情突然而至，使得測試工作停滯不前。為搶抓項(xiàng)目進(jìn)度，南瑞集團(tuán)時(shí)刻關(guān)注測試地區(qū)疫情發(fā)展變化和政府相關(guān)政策，積極部署技術(shù)方案，落實(shí)測試物資保障。在獲得當(dāng)?shù)卣鷾?zhǔn)后，全面規(guī)范現(xiàn)場人員安全防護(hù)措施，積極安排復(fù)工復(fù)產(chǎn)，為早日完成測試爭取了寶貴時(shí)間。

受鹽霧腐蝕、海浪載荷、海冰沖撞、臺風(fēng)破壞等制約因素影響，海上風(fēng)電所處的服役環(huán)境比陸地風(fēng)電更為嚴(yán)苛，對風(fēng)電變流器的產(chǎn)品可靠性、環(huán)境適應(yīng)性和運(yùn)營維護(hù)等都提出了新的更高要求。

針對海上復(fù)雜環(huán)境，南瑞集團(tuán)電控公司研發(fā)項(xiàng)目組進(jìn)行了充分調(diào)研和設(shè)計(jì)驗(yàn)證。在防腐蝕方面，加強(qiáng)柜體及結(jié)構(gòu)件防腐設(shè)計(jì)，柜體采用三層防護(hù)技術(shù)，完全滿足C4防腐要求。在防振動沖擊方面，研究相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，針對性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并反復(fù)測試驗(yàn)證；在防霉菌設(shè)計(jì)方面，嚴(yán)格控制柜內(nèi)金屬材料生產(chǎn)工藝，對柜內(nèi)PC防護(hù)板、GPO板等高分子材料進(jìn)行嚴(yán)格選材。

針對海底電纜與陸上電纜的不同，電控公司研發(fā)項(xiàng)目組對海上高次諧波抑制和次同步振蕩進(jìn)行了研究。珠海金灣海上風(fēng)電場項(xiàng)目集電線采用的海底電纜對地電容是架空線電容的幾十倍，線路容性增強(qiáng)，階數(shù)升高，諧振風(fēng)險(xiǎn)增加。電控公司研發(fā)項(xiàng)目組一方面采用軟件阻尼進(jìn)行高次諧波抑制，另一方面開發(fā)了陷波器備用方案，有效消除了高次諧波對電網(wǎng)的影響。

次同步振蕩對發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)安全運(yùn)行的威脅同樣不可小覷。當(dāng)接入電網(wǎng)強(qiáng)度弱，而并網(wǎng)風(fēng)機(jī)數(shù)量又較大時(shí)，電網(wǎng)的等值電抗成倍放大，此時(shí)電流內(nèi)環(huán)的控制能力下降，存在次同步振蕩的風(fēng)險(xiǎn)。電控公司研發(fā)項(xiàng)目組在風(fēng)電變流器中增加次同步虛擬阻尼控制，同時(shí)增加風(fēng)機(jī)對次同步振蕩的快速檢測和保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了次同步振蕩抑制，以及振蕩參與機(jī)組的精細(xì)化切除，有力支撐了項(xiàng)目安全高效運(yùn)行。

出征海上風(fēng)電，不并網(wǎng)不回岸

“第一條線路的5臺設(shè)備正在送電，請馬上分5組人出海調(diào)試”。2020年11月15日，天剛蒙蒙亮，駐守現(xiàn)場的南瑞集團(tuán)電控公司陳建、曲慧星等人就接到了出海調(diào)試的通知。

收拾好工具、電腦、干糧、睡袋，戴上安全帽、防滑手套，穿上防滑鞋，陳建、曲慧星等一行7人匆匆出發(fā)了。來到三灶鎮(zhèn)碼頭，朝陽剛剛露出一絲泛紅。跟著船隊(duì)來到10公里外的風(fēng)機(jī)機(jī)位后，他們登上約15米高的風(fēng)機(jī)平臺，鉆進(jìn)風(fēng)機(jī)塔筒后又登上10米高的變流器設(shè)備平臺，迅速開始了緊張的調(diào)試。

8號機(jī)是該項(xiàng)目中首臺并網(wǎng)的機(jī)組，任務(wù)緊、難度大，陳建和曲慧星一起配合，共同啃起第一個(gè)硬骨頭。絕緣檢查、水路檢查、程序刷寫、定值設(shè)置、加熱除濕、設(shè)備聯(lián)調(diào)、單側(cè)手動并網(wǎng)、起機(jī)并網(wǎng)，每一步都不能少。在設(shè)備聯(lián)調(diào)時(shí)，發(fā)現(xiàn)變流器與主控的Profibus通訊有異常，經(jīng)驗(yàn)豐富的陳建立刻展開硬件檢查，從三層變流器平臺控制器CPU板、通訊線、對外DB9接口、終端電阻、屏蔽層，到一層主控平臺的通訊線、終端電阻、接地等逐一確認(rèn)，最后發(fā)現(xiàn)一層主控平臺主控接口的終端電阻撥碼設(shè)置錯(cuò)誤。這期間，技術(shù)過硬的曲慧星一邊檢查變流器控制代碼一邊跟整機(jī)廠技術(shù)人員有條不紊地進(jìn)行技術(shù)溝通，沒多久就解決了調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的技術(shù)問題。一切調(diào)試工作就緒后，陳建和曲慧星走出塔筒門，深深呼吸了一口新鮮空氣，這才發(fā)現(xiàn)已是次日凌晨，他們已在海上連續(xù)奮戰(zhàn)了近20個(gè)小時(shí)。

海上風(fēng)電的調(diào)試投運(yùn)工作極其艱苦，送電調(diào)試計(jì)劃瞬息萬變，經(jīng)常需要在各個(gè)風(fēng)機(jī)之間來回切換，尤其在夜間登塔下塔，辛苦和風(fēng)險(xiǎn)自不必說。在隨著大風(fēng)浪起起伏伏的大船上登上離海面25米高的塔筒上開展作業(yè)；在未上電的機(jī)組上摸黑吃著用繩子吊上來的盒飯，一天最多兩頓且不準(zhǔn)點(diǎn)；在充斥著海腥味的塔筒里枕著冰冷的鋼板入睡……這些在海上調(diào)試的種種不易，陳建、曲慧星等人早已習(xí)以為常。

2020年11月18日8時(shí)，隨著陳建、曲慧星等人完成首批5臺變流器調(diào)試，珠海金灣海上風(fēng)電場首批風(fēng)機(jī)成功并網(wǎng)。這只是第一步，此后又歷經(jīng)135天連續(xù)奮戰(zhàn)，南瑞集團(tuán)工作人員優(yōu)質(zhì)高效完成其余50臺變流器的投運(yùn)任務(wù)。今年4月2日，金灣海上風(fēng)電場項(xiàng)目全容量并網(wǎng)發(fā)電，標(biāo)志著南瑞集團(tuán)實(shí)現(xiàn)大功率海上風(fēng)電變流器批量化應(yīng)用突破，南瑞風(fēng)電變流器產(chǎn)品正式邁向行業(yè)高端領(lǐng)域。

支撐海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)只是南瑞集團(tuán)堅(jiān)持“能源轉(zhuǎn)型、綠色發(fā)展”理念，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的一道縮影。南瑞集團(tuán)將全面融入和服務(wù)國家電網(wǎng)公司“一體四翼”發(fā)展布局，持續(xù)發(fā)揮技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、人才優(yōu)勢，加強(qiáng)基礎(chǔ)前瞻技術(shù)研究，加快自主關(guān)鍵核心技術(shù)與裝備研發(fā)，全力支撐以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，為國家電網(wǎng)公司率先實(shí)現(xiàn)企業(yè)碳排放達(dá)峰、能源電力行業(yè)盡早達(dá)峰、全社會盡快實(shí)現(xiàn)“碳中和”貢獻(xiàn)南瑞力量！(王鵬 劉洋）

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