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上海良信电器王金贵:光伏行业低压电器使用痛点及应对

光伏零部件  来源:北极星太阳能光伏网    2018/7/9 14:04:17  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:从1997年到2016年20年间,我们看到世界风电装机容量从7.64GW到467GW,增长了66倍,光伏装机从0.23GW到301GW增长了1200余倍。从这个数据我们看到:光伏和风电正在引领全球的能源转向。

2018年7月9日,2018光伏领袖峰会˙黄山光伏大会二十年纪念论坛在黄山新华联豪生大酒店举办,一起光伏APP对论坛进行直播。上海良信电器股份有限公司王金贵介绍了光伏行业低压电器使用痛点及应对。

北极星太阳能光伏网为您带来发言实录:

上海良信电器股份有限公司王金贵:各位领导、各位专家大家上午好!我是良信电器王金贵,今天很荣幸能够代表良信电器做主题分享,也感谢中国循环经济协会可再生能源专委会及阳光电源给我们这么好的平台和机会,谢谢你们!

我的汇报主题围绕光伏产业的“质量时代”----光伏行业低压电器使用痛点以及如何应对。良信电器,大家在进入这个会议之前已经看到了我们的展宣看板,我们在光伏行业累计提供低压元器件装机容量达到30GW以上,标志着良信电器是光伏行业低压电器元件最主要的供应商。

我今天的主题包括三个部分:第一部分是良信电器在光伏行业能够提供什么样的产品解决方案,我们的低压电器产品运用在光伏这个产业链中、光伏电站里面哪一部分;第二部分,光伏行业使用低压电器产品的时候,经常会遇到什么问题、有什么痛点,对于这些痛点,良信电器是如何应对的;第三部分是关于良信电器。

我们希望通过这三部分的介绍让大家对良信电器有一个更加全面和深入的了解,从而为光伏行业提供更多的产品和更好的服务。

首先分享一下良信电器在光伏行业的解决方案。近年来光伏行业的快速崛起,与世界各国日益重视环境保护、倡导节能减排密切相关,与光伏和风电作为清洁能源受到全球青睐,各国纷纷出台相应的鼓励产业发展的政策和措施密切相关。同时,由于近年来技术进步,新能源发电的成本也有一个比较明显的下降,成为行业快速崛起的主要推动力。

从1997年到2016的20年间,我们看到世界风电装机容量从7.64GW到467GW,增长了66倍,光伏装机从0.23GW到301GW增长了1200余倍。从这个数据我们看到:光伏和风电正在引领全球的能源转向。

在光伏行业的崛起过程中,良信电器作为一家专业的低压电器元件制造商,我们投入了大量的研发资金,针对光伏行业的系统的需求,研制了高电压直流塑壳断路器等系列产品,有效地保证了行业对于低压电器产品的配套需求。

首先在集中式光伏系统中,从汇流箱、逆变器到箱变,我们有一系列完整的低压电器解决方案。我们看汇流箱中,分两个额定工作电压:DC1100V和DC1500V。DC1100V汇流箱里的保护电器,可以选用NDM3Z系列的直流断路器,中广核则选用了适用于DC1200V工作电压的NDM5Z系列直流断路器。该产品是专为光伏系统研制,其额定工作电流为250A,在DC1000V和DC1200V下,它的极限短路分断能力可达40KA。

对于DC1500V汇流箱中,推荐选用NDM3Z-250V及NDM5Z系列直流断路器。由于DC1500V是低压电器产品的最高额定工作电压,研制难度极大。公司成立项目团队,利用仿真系统等先进的研发手段,突破了重重技术难题,经过反复试验验证,终于完成了符合DC1500V直流系统需求的系列产品,成为DC1500V高电压汇流箱的首选保护元件。

逆变器侧采用的控制电器以交流接触器为主,我们能够提供NDC1系列电磁式交流接触器。它的额定工作电压AC1000V,AC-1负载下的额定工作电流至2650A。同时,我们还可以提供NDC5K系列真空接触器,这是一款完全自主创新、拥有自主知识产权的真空接触器,其电气寿命高达100万次。大容量真空接触器在国际上只有个别公司有相应的产品。在集中式逆变器里,对于需求的大容量塑壳断路器,我们研发了NDM3EX-1600系列交流断路器,体积较同类产品缩小了30%,特别适合小柜体应用场景。之前国内品牌1000A以上的低压断路器基本没有,现在我们很自豪告诉大家,良信电器的1600A交流塑壳断路器已经批量使用于光伏电站系统。

另外,在箱式变电站里,我们推荐选用NDW3系列框架断路器。其专门针对新能源行业的光伏和风电系统而专门设计的一款框架断路器,最大工作额定电压达到交流AC1000V,意味着在AC690V、AC1000V以下的系统都可以提供完整的产品和保护。同时它的短路分断能力可以达到55KA,完全满足1.25MW,2.5MW,3.125MW等大功率箱变低压侧的保护要求。

在组串式光伏系统中,对逆变器直流侧,我们推荐NDG3V系列直流隔离开关。该转换开关也是专为光伏系统而设计,在两层串联接线情况下实现DC1100V或DC1500V额定工作电压,具备20A~50A额定工作电流下的带载通断能力,达到行业领先水平。组串式系统汇流箱中,推荐选用NDM3系列塑壳断路器,400A产品在500VAC下极限短路分断能力50kA,且具备限流能力,可实现级联保护。

随着汇流箱交流侧的工作电压越来越高,良信NDM3A系列塑壳断路器,是专门针对高电压光伏系统800Vac交流侧保护特点设计,大幅度提升分断能力,满足800Vac高电压各电流等级的短路保护要求;良信研发的NDM5系列塑壳断路器,采用双断点触头结构,400A产品500VAC下极限短路分断能力达到85kA,且同行业产品中体积最小。

在户用分布式光伏系统中,与组串式系统同样选用NDG3系列隔离开关。在并网侧,我们推荐选用NDB2系列小型断路器,可在交流侧发生短路故障时实现短路切断,该产品还有检有压功能附件,能够对过压和欠压进行保护,可实现检有压重合闸功能,满足户用分布式系统里的控制和保护需求。

在村级分布式光伏中,并网逆变器里同样选用NDG3V系列隔离开关。汇流箱中,我们推荐使用NDM3,其在额定工作电压500V时,额定工作电流400A以下,分断能力能够达到50KA,很好满足了村级汇流箱对于低压断路器的要求。NDM3系列塑壳断路器,也具有相应的检有压功能附件。

综上,我们在集中式、在组串式和分布式光伏系统中,我们都有相应的产品解决方案,而且根据系统的差异提供适配的产品组合,满足光伏系统对成本的要求。我们只有适合的才是最好的。

上述产品已经在超过30GW的光伏电站系统中得到了批量应用,而且性能稳定。

我们看看在做光伏产业的发展中,客户的系统碰到那些痛点,这些痛点我们如何应对。

我们梳理出主要有以下痛点:首先是环境适应性,就是环境特别恶劣场所,对于低压电器产品有一些特殊的需求,不是常规产品所能满足的,也是造成系统故障最主要的原因;其次,直流汇流箱、逆变器中用到直流断路器作为系统的保护器件,较高高压直流下通断时产生的直流电弧难以熄灭,造成器件烧损甚至电站着的火情况也是时有发生,这些是主要的痛点。此外还有温升高、辅件可靠性低、触头溶焊和线圈易烧损等都是常见的故障。

还有一个就是断路器也好,接触器也好,线圈也容易烧损。通常我们发现这六个方面是我们光伏电站里出现最主要痛点,针对这个痛点我们来看一下良信电器如何做的。

对于环境适应性。由于高原区域昼夜温差比较大,低温可达-40℃,而标准中低压电器通常正常工作温度范围是-5℃~+40℃。开关器件在低温工作会有零件断裂、润滑脂凝固导致无法正常操作的风险;对于高原环境,由于空气稀薄,气压降低,产品的介电强度随之降低,开关器件长时间工作导致过热引起逆变器发电效率降低,甚至引起火灾事故;此外,潮湿和凝露会造成开关器件接线端子生锈导致电阻升高甚至不导通,强电磁干扰会引起系统故障和误动作等。

那么,如何解决这些痛点呢?对于耐低温性能,主要在材料上下工夫,塑料零部件选用能够耐受-40℃低温的材料,同时操作机构等部件里用到的润滑油,选用能够耐-40℃低温润滑脂代替常规润滑脂,可以保证在-50℃环境下不凝结,确保产品机构能够在严寒下正常动作。这些方案通过了-40℃低温试验,能够出具试验报告。

多种措施确保高海拔不降容。对软连接、触头等主回路载流件做出针对性设计,降低发热损耗,从根本上降低温升,提高载流能力;采用MDC-5高绝缘性材料,提高材料耐压等级,保证高海拔工作电压不变;优化灭弧室产气片材料,加快吹弧蒸汽喷射速度,使灭弧效率更高,断路器分断能力较常规产品提高23%,有效解决高海拔降容问题。

提高产品的耐盐雾性能。断路器控制器线路板出厂前刷“三防漆”做到全面密封,与外界隔离;控制单元与机构单元接插件采用镀金、镀镍工艺,已满足潮湿环境工作要求;抽屉座、侧板等外观件表面电镀三价铬彩锌,既保持了优异的外观,又具有很好的抗盐雾能力;动触头主轴固定件等易磨损件采用黄铜材质,彻底杜绝了电镀件镀层磨损抗盐雾性能降低的问题;电机采用特制润滑油,在保证机构润滑的基础上兼顾除锈清洁功能,提高易损件的防锈能力。

上述措施改进后的产品,通过了权威检测机构的试验,防潮、防霉、防盐雾性能优异,可以适用于湿热环境,满足了海上光伏发电对于断路器的性能要求。

第二个痛点,解决直流拉弧。由于直流电流没有过零点,电流分断要求远比交流难度更大,对断路器的灭弧系统要求很高。在分断直流电流的过程中,一旦产生电弧没有分断,会在短时间内温度急剧升高,引发火灾事故,光伏电站一旦发生火灾,不能直接用水来灭火,如果是安装在厂房或者居民屋顶上,还很容易危及人身安全。为了有效熄灭直流电弧,我们采用动静银点侧引弧设计,加速弧根从银点转移,使电弧迅速进入灭弧室,避免银点被长时间灼烧,延长电寿命;主轴密封设计,减少带电粒子进入机构侧的几率,使断路器下进线不降容。研制了U型结构触头,加快电弧分断速度;灭弧栅片增到14片,提供更强的灭弧能力;增加触头开距、运用VJC产气技术等。

通过多种措施并举,有效地解决了高电压下直流电弧难以熄灭的问题,产品很好地满足了光伏系统对保护电器的最新需求。

我们的产品广泛应用于国内外的光伏电站中,如国家领跑者项目中的泗洪国家领跑者基地天岗湖2号/4号渔光互补200MW光伏项目、山西阳泉光伏领跑者100MW光伏项目等;

在海外光伏项目中的巴基斯坦900MW光伏项目、印度(Rudrapur&Hyderabad)500MW光伏项目等等。

第三部分还是要说一下良信电器。良信电器是在1998年光伏大会之后的第二年成立的一家股份制企业,今年还是一个小伙子。良信电器自成立以来,连续10余年以30%的复合增长率快速发展,这在传统的低压电器元器件行业是唯一的。之所以有这么快的发展,得益于我们有清晰的战略,就是要成为高端低压电气系统解决方案专家。围绕这一战略我们做了解码:提供了16个行业的解决方案。我们针对客户的细分行业,针对客户使用环境和工况情况,舍得投入研发资金,研制出了符合需求的差异化产品,解决客户痛点的同时,我们也得到了发展。这是其中一方面。同时,给客户提供的产品质量稳定、运行可靠。当然还有优良的性价比。使客户在降低成本而不降低质量的情况下满足了系统的要求。

我们能够提供从发电,输电,变电到用电的低压电器完整的产品解决方案。这个产品解决方案就是从发电厂、变电站、配电房直至系统末端的智能家居所用到的低压电器元件产品,我们是具有完整产品线的一个品牌。

良信的研发中心。引进了IPD集成开发体系,涵盖了从产品战略、产品规划、产品立项、产品开发到上市、产品生命周期管理的全过程,有效地提高了研发效率。我们引进专家引进了IPD产品设计。良信的实验室先后投资近2亿元,是获得国家CNAS认可、美国UL及德国TUV授权的一家企业实验室,能够检测35个大项、200余个子项的低压电器测试项目,能力在交流下可以达到200kA,这是在实验室,不说国际品牌,在国内是绝无仅有的。

良信的制造系统。引进了26条自动生产线,生产线采用SMES系统实现数据的实时统计和计算,同时我们投资了一条符合工业4.0的全自动生产线也即将完成安装,提高效能的同时,自动化程度行业领先。

良信的营销网络。良信是唯一承诺质保3年的低压电器元件品牌。国内设有71个办事处、海外4个办事处,450余名营销人员能够为客户提供及时周到的服务。

这是我们的工业4.0智能工厂的情况。希望大家能够到良信工厂看一看。

最后一页。向大家汇报一下我们2017年取得的一些成绩:实现销售额约17亿人民币;研发中心被评定为国家企业技术中心;累计申报专利537项、推出26款新产品;数字化工厂在积极推进中;中国房地产行业前30强中战略合作签20家;获得艾默生“优秀供应商”、万科A类供应商、阳光电源技术创新奖、华为优秀供应商和最佳供应保障奖;配套国家光伏领跑者项目;为宿州数据中心及石岛湾核电站提供了相应产品服务等等。

我的汇报就到这里。希望各位领导、各位专家能够有机会到上海浦东,到良信电器考察指导、交流,也预祝本次大会圆满成功,祝各位专家身体健康,万事如意!

(根据现场速记整理,未经嘉宾审阅)

投稿联系:陈女士 13693626116   QQ: 1831213786
邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)
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