关键词：风力发电；变流器；研发项目；管理
1风力发电变流器中的关键技术
1.1变流器结构及散热设计
由于变流器需要在-15～45℃的环境温度范围内可靠工作，而且需要防盐雾腐蚀、潮湿，对体积也有着严格的限制，变流器的结构及散热系统设计需要充分考虑这些因素，在大功率变流器中通常采用液体闭式循环散热与空气循环冷却相结合，而在海上风力发电场合，可以利用海水进行外部冷却。
1.2变流器顶层电气设计
主要涵盖了变流器拓扑形式、参数范围以及保护与通信接口方式等电气性能的研究。例如在双馈型系统中，变流器必须采用双PWM变流器，保证功率能够双向流动。而在直驱式系统中变流器可以有不同的拓扑结构。根据每种电力电子变换拓扑的特点，整个系统的控制方法都会相应地发生变化。采用背靠背双PWM全控拓扑结构，与机侧采用不控整流桥的变流器相比，可以减少机侧电流谐波；而且通过解耦控制，可以实现对电机的多种控制策略，如最大转矩/电流比控制、效率最优控制、直接转矩控制以及更多现代智能控制方法。
1.3低压穿越技术
对于双馈型机组，由于电机和电网直接相连，电网发生不对称跌落对电机特性有直接影响，其动态过程对于双馈型机组较为复杂，控制难度大。首先，定子电压骤降将引起定子电流增大，由于定、转子之间的强耦合，使得转子侧也感应出较大电流，而大电流会导致电机铁心饱和、电抗减小，使定、转子电流进一步增大。而且定转子电流的大幅波动会造成发电机电磁转矩的剧烈变化，对风电机组机械系统产生很大的扭切应力冲击。与此同时，仅靠定、转子绕组自身漏阻抗不足以抑制浪涌电流，过大的电流和电压会导致定转子绕组绝缘以及直流母线电容的损坏。可行的方法包括在定子侧、直流母线、转子侧增加硬件保护设备实现低压穿越。与此同时，由于在电网跌落期间双馈发电系统中暂态浪涌电流的存在，要求进行无功补偿时很可能会加剧系统的暂态过程，因此，还需要研究不同无功补偿时刻对系统稳定运行的影响。
2风力发电用变流器研发项目管理研究
2.1变流器研发项目范围管理
通过变流器研发项目范围的定义，可以输出产品范围和工作范围，对外来讲，产品范围是项目输出满足客户的基础；对内来讲，工作范围是指导项目成员后续工作的基础。通过变流器研发项目范围管理，可以实现：第一，为项目实施提供范围框架。只有项目范围清晰、明确了项目在什么条件下进行、输出什么质量的结果，理顺了项目对外、对内的关系，才可能保证项目的成功。项目范围最重要的作用，就是为项目提供最终可交付成果的边界和项目工作范围的框架。第二，可以对项目进行有效的控制。通过项目范围的的管理和项目范围变更控制，可以为项目的工作制定详细的工作计划，并经由项目经理带领全体项目成员实现项目的目标。
2.2变流器研发项目时间管理
对于变流器研发项目来讲，项目时间管理特别重要，这主要表现在以下几个方面：第一，变流器产品是一个高技术的产品，目前国内变流器市场主要被国外产品控制，当前市场还在快速增长，厂家越快推出新产品，就可以获得越好的产品收益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二，变流器产品的客户，也就是风机系统公司，面临的国内竞争环境很恶劣，目前，国内市场有几十家风机系统公司在竞争，风机整机公司为保持自己的产品和市场竞争优势，要求变流器供应商快速提供产品。研发项目管理的总目标，是在满足项目范围和质量的要求下，用最少的成本、最快的时间来满足项目的输出成果。总之，在变流器研发项目管理中，项目时间的管理是非常重要的。
2.3变流器研发项目质量管理
质量工作对于变流器研发项目意义重大，这主要是由变流器产品的以下特点决定：第一，变流器是风力发电机整机的核心电控组件，决定了风力发电整机的运行性能并实现故障时的系统保护，客户要求变流器高质量。第二，变流器产品安装条件恶劣，是典型的户外无防护条件下的安装和应用，产品受高温、低温、振动、防雷、烟雾的影响大，变流器正常运行本身就需要高质量。第三，变流器的使用寿命要求20年，其安装环境恶劣，在生命周期内维护的成本很高，从变流器厂家和风机系统厂家利益出发，双方都需要高质量、少维护的变流器产品。第四，变流器产品研发项目开发周期长、开发投入大、质量问题将导致项目的开发周期更长，投入的项目成本更高。对于变流器研发、生产厂家来讲，当提高变流器的质量时，可以在客户端获得更好的变流器价格，对应获得更高的变流器产品利润，在很宽的质量范围内，变流器的质量越高，厂家将获得越好的利润，从变流器厂家追逐利润最大化角度出发，有动力追求高质量的变流器产品；对风力发电整机厂家来讲，随着变流器质量的提高，其可以获得更长的发电时间和更多发电收入，同时可以降低风机系统的维护成本，同样在很宽的质量范围内，变流器质量的提高，可以给风力发电整机厂家带来更多的利润，风力发电整机厂家从追逐最大利润出发，也会要求变流器厂家提供高质量的变流器产品。在获得利润最大化这个共同点上，变流器厂家和风力发电整机厂家利益是完全一致和趋同的，所以，对变流器研发、生产厂家而言，追求变流器的高质量有着很大内在和外在的动力。
2.4变流器研发项目成本管理
第一，变流器研发项目的成本管理，首先要用最少的项目开发成本，来实现满足客户需求的产品开发工作。变流器研发项目是属于大型机电产品的开发，一个项目通常需要1年左右的时间，项目研发预算一般在1000万人民币左右，如果实施项目成本管理改进措施，将产生明显的项目成本降低效果。第二，变流器研发项目的成本管理，更重要的是保证批量生产的产品能够以较低的成本生产，并有产品成本持续改进的空间。如上所述，对于变流器的研发项目来讲，通过研发项目成本管理工作，即要控制项目的研发一次性投入成本，又要控制批量生产产品的成本，这两方面的工作都非常有意义。
3结语
综上所述，在复杂的变流器研发项目管理过程中，只要定义清楚项目的范围并控制好，在项目质量管理、时间管理以及成本管理等上充分意识到其重要作用和意义，实施必要的项目管理手段后变流器研发项目就可以成功地输出成果。
参考文献
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作者介绍：
康健（1986.10.20-）；女；内蒙古包头；汉族；硕士研究生；工程师；科技管理；东方电气集团东方电机有限公司。
论文作者:康健
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期
论文发表时间:2020/3/4
标签：变流器论文; 项目论文; 风力发电论文; 产品论文; 系统论文; 电流论文; 转子论文; 《科学与技术》2019年第17期论文;