近日，由新风光研制的380V 220kW变频电源，成功应用于国网台州35千伏柔性低频输电示范工程中的上大陈岛金风GW77-1.1抗台型低频风电机组项目，助力20赫兹低频风机实现并网，标志着国内柔性低频输电项目建设再次取得突破性进展，同时验证了新风光新一代低压变频装置的高性能和高可靠性。
1. 项目背景：
全新研制的低频风机是台州柔性低频输电示范工程的“原动力”，可直接输出20赫兹低频交流电，连通35千伏大陈变电站低频母线，再经由海缆低频输送至35千伏盐场换频站后并入工频交流电网。与普通风电机组不同，工程低频风电机组是针对海上风区的风况与环境特点定制开发的低频机型，能较好地应对台风、低温、高温、高湿等极端环境。此项目中需要变频电源系统从低频电网中取电，转换成50Hz标准电源，为风机的电控系统供电，保障设备稳定运行。
2. 系统方案：
国网台州35kV柔性低频输电示范工程20Hz低频风机的二次设备供电，需要变频电源通过低频电网取电逆变输出稳定的50Hz的380V电压保障了风机的主控系统、变流系统、除湿系统、散热系统、偏航电机、变桨电机、大功率空调等380V设备稳定运行。
3. 方案选型：
根据系统方案对变频电源的需求，选用新风光FD300系列平台产品进行定制化开发，同时输出端加装正弦波滤波器，通过高性能的变频电源控制算法，保证输出的380V 50Hz电源满足国家电能质量公用电网标准，保证电控设备均能正常运转。
4. 设计特点及优势
1）控制算法具备输出电压单闭环和输出电压电流双闭环控制，控制精度高；
2）变频电源具备掉电自启动功能，满足现场低电压穿越期间的电源自启功能；
3）控制算法具备输出电压和输出电流正负序分离功能，以及输出电压正序和负序控制功能，保证变频电源输出稳定性；
4）变频电源增加“UPS故障报警”，“输入20Hz隔离变过温故障”和“输出50Hz辅助变过温故障”对应端子输出和相应的故障显示，满足应用场景需求；
5）重载启动设计，满足现场满载直起应用需求;6）具备故障诊断及自动复位功能，实现无人值守。
5. 应用情况
5.1电源谐波
根据国家GB-T/14549-1993《电能质量公用电网谐波》标准，在不同的系统电压等级，有不同的谐波电压及电流管制标准，400V系统电压其规范电压总谐波失真率不得大于5%。下图为厂内通过电能质量分析仪测试的谐波数据(2.6%)，现场带载测试的FFT分析结果（4.1%），所有数据完全符合国家标准。
5.2 带载运行时的电压波形
低频电网在20Hz取电后经过变频电源整流逆变再经LC滤波可得到50Hz的标准正弦波，带负载稳定运行时的波形如图所示，频率波动不超过0.05Hz，且输出电压稳态不超过2%，所有设备均可正常取电使用。
5.3 投切负载瞬态波形
当设备运行稳定之后，由于设备需要如加热、除湿、偏航等功能会自动运行，此时的负载是动态的，电流会有波动，电压在80ms以内就会调整恢复正常，图中所示当电机运行时瞬态电压波形，以及突加载突卸载过程中电源均能稳定输出，不影响设备使用。
6. 结束语
本次国网的示范工程项目，新风光提供的FD300高性能矢量变频器完全能够满足变频电源的系统负载控制要求，保障风机电控系统的可靠取电，助力低频风机系统的高可靠性运行，标志着新风光公司践行国家“碳达峰碳中和”战略，推进中国智能制造国产化替代进程，实现了产品技术创新、市场拓展的新突破。
新风光FD300系列变频器是基于新一代的电机控制技术开发的全新产品，集位置、速度、转矩控制于一体，具有丰富的电机控制功能，丰富的扩展接口，有效提升设备工艺，降低系统成本，增强客户应用灵活度，支持多种通讯方式，客户集成便捷。全驱全能，高质高效，广泛应用于工业自动化各种领域，产品各项性能指标处于国内领先水平。面对未来，新风光不断追求成长与突破，力争为国家节能减排，实现“3060目标”，建设低碳和谐社会做出更大贡献。
