2025年10月10日，国能网•第一届风电产业大会在上海隆重召开，阳光电源风能事业部研发中心经理葛阳彪受邀出席，并发表了题为《大功率海上风电变流器关键技术及产品方案探讨》的主题演讲。

在“双碳”目标深入推进、海上风电成为能源转型重要力量的背景下，葛阳彪经理围绕海上风电发展趋势、大功率海上风电变流器关键技术突破及产品方案创新展开深度分享，为行业破解技术难题、实现降本增效提供了极具价值的思路与方向。

海上风电发展浪潮下

变流器的关键地位

在全球能源转型的大背景下，海上风电作为清洁能源的重要组成部分，正迎来前所未有的发展机遇。

随着技术的不断进步和成本的逐步降低，海上风电的装机容量持续攀升，其在大规模能源供应中的角色日益重要。

葛阳彪经理在演讲中指出，大功率海上风电变流器作为海上风电系统的核心设备之一，其性能直接影响着风电系统的发电效率、可靠性和电能质量。

海上风电场通常位于远离陆地的海域，环境复杂多变，对变流器的适应性和稳定性提出了极高的要求。

同时，随着海上风机单机容量的不断增大，变流器需要处理更高的功率，这对变流器的技术水平和产品方案提出了新的挑战。

因此，研发高效、可靠、智能的大功率海上风电变流器已成为推动海上风电产业发展的关键。

关键技术突破

解锁变流器性能新高度

葛阳彪经理首先介绍了变流器拓扑结构的创新。

传统的两电平变流器在大功率应用中存在诸多局限，如开关损耗大、输出电压谐波含量高等。

为了解决这些问题，阳光电源研发团队采用了三电平甚至多电平拓扑结构。

这种拓扑结构通过增加电平数，有效降低了开关器件的电压应力，减少了开关损耗，同时显著改善了输出电压的波形质量，降低了对电网的谐波污染。

以三电平NPC（中性点箝位）拓扑结构为例，它通过在直流侧引入中点箝位电路，实现了三个电平的输出。

与两电平拓扑相比，三电平拓扑的输出电压跳变幅度减小了一半，从而降低了开关损耗和电磁干扰。

此外，三电平拓扑还可以通过合理的调制策略，进一步优化输出电压波形，提高电能质量。

控制算法是变流器性能的核心，在演讲中，葛阳彪经理详细阐述了阳光电源在变流器控制算法方面的优化策略。

为了提高变流器的动态响应速度和稳定性，研发团队采用了先进的矢量控制算法。

该算法通过对电机磁链和转矩的解耦控制，实现了对电机转速和转矩的精确调节。

同时，为了提高变流器在复杂电网环境下的适应性，研发团队还引入了自适应控制算法。

这种算法能够根据电网的实时变化，自动调整控制参数，确保变流器在不同工况下都能保持稳定的运行。

例如，在电网电压波动或频率变化时，自适应控制算法可以快速调整变流器的输出功率，保证风电系统与电网的同步运行。

大功率海上风电变流器在工作过程中会产生大量的热量，如果不能及时有效地散热，将会导致变流器温度升高，影响其性能和可靠性。

葛阳彪经理还介绍了阳光电源在散热与可靠性设计方面的创新举措。

在散热设计方面，研发团队采用了液冷散热技术。

与传统的风冷散热相比，液冷散热具有散热效率高、噪音低等优点。

通过在变流器内部设置液冷通道，将冷却液循环流经发热元件，能够快速带走热量，确保变流器在高温环境下也能稳定运行。

在可靠性设计方面，研发团队从器件选型、电路设计、结构布局等多个方面进行了优化。

选用高品质的功率器件和电子元件，提高变流器的抗干扰能力和使用寿命。

采用冗余设计，在关键部位设置备用元件，当某个元件出现故障时，能够自动切换到备用元件，保证变流器的正常运行。

产品方案

满足多样化市场需求

葛阳彪经理强调，不同海上风电场的环境条件和运行要求各不相同，因此需要提供定制化的产品方案。

阳光电源根据客户的具体需求，从功率等级、拓扑结构、控制算法等方面进行个性化设计，为客户提供最适合的变流器产品。

例如，对于位于浅海区域、风速相对稳定的风电场，可以提供功率等级适中、结构简单的变流器产品；而对于位于深海区域、环境恶劣、风速变化大的风电场，则需要提供功率等级更高、具备更强适应性和可靠性的变流器产品。

随着人工智能和物联网技术的不断发展，智能化已成为变流器产品的发展趋势。

葛阳彪经理介绍了阳光电源推出的智能化变流器产品方案。

该方案通过在变流器中集成传感器、通信模块和智能算法，实现了对变流器的远程监控、故障诊断和预测性维护。

通过远程监控系统，运维人员可以实时获取变流器的运行状态、参数信息等，及时发现潜在问题并进行处理。

故障诊断系统可以利用大数据分析和机器学习算法，对变流器的故障进行准确诊断，并提供相应的解决方案。

预测性维护系统则可以根据变流器的运行数据和历史故障记录，预测设备的剩余使用寿命和可能出现的故障，提前安排维护计划，降低运维成本。

展望未来方向

以全场景产品矩阵赋能产业升级

演讲最后，葛阳彪经理对阳光电源大功率海上风电变流器的产品布局与产业价值进行总结。

目前，阳光电源已形成覆盖5.XMW-30MW机组的全功率变流器产品矩阵，核心产品具备三大优势：

一是极致功率密度设计，在紧凑尺寸下实现高效运行，为风电机组布局提供更多灵活性；

二是平滑转矩控制技术，减少机组运行中的机械冲击，保障设备安全与寿命；

三是冗余多级降额功能，确保极端工况下的可靠运行，降低停机损失。

在应用场景适配方面，产品可全面覆盖1140V、1800V等多电压等级，适配低频传输系统与海上柔性直流输电系统，满足不同海域、不同功率等级风电场的需求。

葛阳彪经理强调，风电变流技术的发展“不止于‘大’”，未来还需在 “新器件与拓扑创新”“更高功率密度”“更高可靠性”三大方向持续发力，同时强化“快速功率响应”“网源协同”“构网型运行控制”等电网支撑能力，让海上风电不仅能“发得出电”，更能“发好电、服好网”。

此次演讲中，葛阳彪经理的分享不仅展现了阳光电源在海上风电变流器领域的技术实力与创新成果，更为行业提供了清晰的技术迭代路径与产品解决方案。

在全球能源转型加速推进的背景下，随着大功率、高可靠、电网友好型变流器技术的广泛应用，海上风电将进一步释放开发潜力，为实现“双碳”目标注入更强动力。

来源：风电头条