中国电器工业协会：2023中国风电变流器行业发展蓝皮书（102页）.pdf

1、12报告说明本报告相关材料及数据来源结合相关公开数据，且由中国电器工业协会风力发电设备分会（简称“风电分会”）相关会员单位及专家撰写而成。其性质是供风电分会会员单位内部参考的数据。本报告是基于风电分会及其会员单位认为可信的公开资料，但风电分会及其会员单位均不保证所使用的公开数据的准确性和完整性，也不承担任何投资者因使用本报告而产生的任何责任。3编委会编委：（按姓氏笔画排序）王瑞明、代林旺、许国东、吕梁年、吴玉杨、果岩、苑国锋、杨志千、胡锦、侯垚、梁信信4鸣谢单位（按拼音首字母排序）北方工业大学金风科技股份有限公司机械工业北京电工技术经济研究所阳光电源股份有限公司运达能源科技集团股份有限公司中国

2、电力科学研究院有限公司5前言风电变流器作为风电机组的关键核心部件之一，是实现风力发电机电能转换，接入电力系统的关键技术装备。2023 年中国风电变流器行业发展蓝皮书详细描述了当前风电变流器的技术、质量、产业、市场、经济共五个方面内容。技术方面：介绍了风力发电机组及风电变流器技术发展现状、当前面临的挑战以及基于电力电子技术的快速发展，所带来的智能化控制技术的广泛应用。质量方面：论述了风电领域相关标准现状、检测情况、合格评定发展趋势以及风电变流器典型问题等内容；检测方面，围绕变流器产品型式试验、出厂试验、以及并网测试等方面展开论述；典型问题方面，分析了变流器器件本体、软件兼容、工艺制作、现场安装、

3、电网适应等方面质量问题现状。产业方面：分析了风电产业链的构成，介绍了风电变流器上游功率半导体、印制电路板、低压电器、芯片及通用器件等原材料现状，列举了风电变流器生产工艺，介绍了风力发电机组典型型号及发展技术路线。市场方面：总结了我国风电产业总体发展情况、风电开发商、风电整机厂、风电变流器制造商市场现状，以及风力发电机组典型型号及发展技术路线。经济方面：重点分析了风电场、风力发电机组、风电变流器成本构成。6目录报告说明.2编委会.3鸣谢单位.4前言.5目录.6第一章 技术.7一、风电技术装备发展现状.7二、当前面临的挑战.27三、技术发展趋势.31第二章 质量.40一、标准情况.40二、检测情况

4、.45三、合格评定发展趋势.59四、风电变流器典型问题.60第三章 产业.66一、概述.66二、产业链构成.68三、上游原材料.69四、变流器生产工艺.74第四章 市场.79一、风电总体发展情况.81二、风电开发商.84三、风电整机厂.85四、风电变流器制造商.92第五章 经济.94一、风电场成本分析.94二、风力发电机组成本分析.97三、风电变流器成本分析.98四、风险成本分析.1017第一章技术本章重点论述了风力发电机组及风电变流器技术发展现状本章重点论述了风力发电机组及风电变流器技术发展现状、当前当前面临的挑战以及基于电力电子技术的快速发展面临的挑战以及基于电力电子技术的快速发展，所带来

5、的智能化控制所带来的智能化控制技术的广泛应用技术的广泛应用，和智能诊断技术等方案研究等方面的风电变流器技和智能诊断技术等方案研究等方面的风电变流器技术发展趋势情况。术发展趋势情况。一、风电技术装备发展现状一、风电技术装备发展现状（一）风力发电机组技术发展现状（一）风力发电机组技术发展现状风力发电是将风能转换为电能的过程，风力发电机组是实现风力发电的基本单元。具有现代意义上的风力发电机组是 1957 年丹麦的Gedser200kW 机组，该机组的风轮采用水平轴三叶片定桨距风轮，发电机采用异步发电机直接同三相电网相连接，这种类型的风电机组机组对后来的风电机组技术发展具有重要影响，其结构方式也成为风

6、电机组的主流。按照将风能转换为机械能以及将机械能转换为电能两个基本功能，风电机组可以分为气动系统，机械系统和电气系统，如下图 1-1所示。现代风力发电机组，是集成了空气动力学、电机学、电力电子学以及先进控制技术等复杂技术的能量转换系统。图 1-1 风能转换系统原理框图8风力机从空气中捕获的风能由风轮的空气动力学特性决定，一般受叶片翼型、转速、风速等多个因素相关。变桨距风电机组还受桨距角这个因素影响，因此变桨距风力机的功率-转速以及功率-桨距角特性是风力机控制的两个决定因素。风力机的典型控制框图如图 1-2 所示，主要由转速控制和桨距角控制构成，通过转速控制实现风电机组的最大功率点跟踪控制（MP