6月,酒泉-湖南±800kV特高压和晋北-南京±800kV特高压相继开工,速度超出市场预期。国家电网2015年计划在国内核准建设“六交八直”14条线路,目前已经开工4条线路。随着特高压建设的全面加速,将大幅增加以特高压为代表的高端电力设备需求。
换流阀是特高压直流输电系统的关键设备,在送端和受端各设一个换流站。在送端换流站将大型发电机发出的交流电整流为直流电,远距离输送到受端,再逆变为交流电供用户应用。每条±800kV直流特高压线路,约用到5800只6寸晶闸管。
英飞凌在2015上海国际电力元件、可再生能源管理展览会上发布的全新6英寸光触发晶闸管,可增强系统可靠性、降低系统成本并简化超大功率应用的设计,为特高压直流输电系统提供更多选择。
大功率光触发晶闸管为特高压直流设计
英飞凌此次推出9.5kV 的6英寸光触发晶闸管(LTT)是特别为输电电流达6250A的特高压直流输电而设计,同时还适合要求互联不同频率的大型电网系统的设计。6英寸LTT具有9.5 kV的反向阻断电压能力,它能处理的最大浪涌电流高于140kA。这些高电压、电流和浪涌额定值使得设计人员可以利用单一器件满足各种不同应用的需求。另外,英飞凌还计划进一步提高选择和设计方面的灵活性,推出阻断电压为9.5 kV(取代8.5 kV)的4英寸和5英寸LTT晶闸管。
6英寸光触发晶闸管(LTT)
除此之外,6英寸光触发晶闸管搭载了可靠的光触发功能,无需加装外部电触发电路,内置的过压保护、dv/dt保护和在恢复时间防止正向电压瞬变等板载安全功能,使得元件数量进一步减少,从而进一步简化外部设计降低设计复杂性、集成保护功能增加系统可靠性、降低系统整体成本并简化超大功率系统的设计,据介绍,本款产品将于2016年正式投产。
英飞凌的大功率晶闸管一直在支持中国智能电网建设。早在2010年竣工投产的世界上第一个±800千伏直流输电工程——云广特高压直流输电工程中,英飞凌的晶闸管产品就应用其中;2013年投产的世界首个多端柔性直流输电示范工程——±160kV南澳多端柔性直流输电工程中,英飞凌也有IGBT及晶闸管产品成功应用。
英飞凌科技香港有限公司工业功率控制事业部总监马国伟先生发表演讲
英飞凌科技香港有限公司工业功率控制事业部总监马国伟博士对北极星电力网说,“英飞凌的IGBT模块的高可靠性,为多端柔性直流输电正常运行、减少事故发生起到了关键性作用。此次发布的产品是大功率光触发晶闸管。光触发晶闸管绝缘性要好于电触发晶闸管,安全性高、触发简单、寿命高、可靠性高,更适合特高压直流输电系统。按照现有计划,中国计划每年会新建两到三条直流特高压。每条±800kV直流特高压,约用到5800只6寸晶闸管,这使中国将成为6寸光触发晶闸管的主要市场。”
创新产品 满足中国电力客户需求
英飞凌功率半导体产品和技术覆盖发电、输配电、用电环节的整体电力供应链,也是可跨领域的IGBT制造商。中国目前已成为英飞凌重要的市场之一,马博士表示,“中国正处于经济高速发展阶段,对电力的需求及能源结构转型促进电力行业发展。特别是电网和新能源的发展不断给英飞凌提出更高的技术要求。英飞凌也会参与一部分需求设计支持的工作,以满足新的电网及新能源发展需求。”
在此次发布的工业功率控制新品中,智能功率模块MIPAQ™ Pro就是应中国风电客户要求而设计制造的,从产品理念提出到设计制造历时两年。MIPAQ™ Pro以英飞凌安全芯片作防伪保护,以支持对原厂配件的身份验证。此外,还可存储独立证书,实现对系统中已安装IPM的认证。这样,长期保证原始系统的高质量和高可靠性,确保系统安全及保护知识产权,为未来能源互联网做好准备。
智能功率模块MIPAQ™ Pro
MIPAQ™Pro可以提供一体化解决方案,支持在风电、太阳能和工业传动应用中实现各种可扩展的紧凑型逆变器设计。在可靠耐用的封装中集成IGBT、栅极驱动器、散热器、传感器、数控电子元件以及数字总线通信功能,这使得MIPAQ™ Pro具备了物联网特性,帮助用户完成大数据分析。MIPAQ™Pro具有优良的输出功能,DC电压可高达1340V,马博士说:“这一点在风电中尤为重要,它使得功率单元能承受瞬时高电压,可以解决风电功率波动难题。”
技术投入支持产品先进性 助力《中国制造2025》
英飞凌一直致力于为高能效、移动性和安全性三大科技挑战领域提供半导体和系统解决方案,自1995年进入中国以来,英飞凌在华业务表现稳定。2003年英飞凌在上海设立了中国区总部,以更好地服务中国本地市场。马博士说,“英飞凌在全球32家主要研发机构。截止2014年9月,英飞凌已拥有超过22800项专利与专利申请,并且每年约有12%投入技术研发以保持英飞凌市场和技术的领先地位。随着英飞凌‘中国本土公民’计划的启动,公司在中国进一步加强了技术研发能力、增加了生产及封装产线、扩大了工程师和销售团队、创立了物流中心,并与主要客户和重点大学建立超过10个联合实验室。英飞凌将与合作伙伴一起,围绕中国的战略重点——如智能城市、智能移动、新能源和智能制造等开展研究。对于未来的发展,我们会继续重视中国市场。”
今年《中国制造2025》强国战略正式发布,明确提出将先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、高档数控机床和机器人等列为突破发展的十大重点领域。马博士对北极星电力网说:“《中国制造2025》的十大重点领域与英飞凌的企业战略不谋而合,英飞凌工业功率半导体产品在其中的8个领域都有应用。相信,英飞凌创新的功率半导体产品和技术将助力实现中国制造2025”。