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特种电容器在新能源产业中应用(下)

浏览数量:10     作者:本站编辑     发布时间: 2015-08-07      来源:本站

电容器在新能源产业中应用的初步探讨

孙绪爽,周峰

(铜陵同飞科技有限公司,铜陵,244000

2 特种电容器在新能源领域中的选用

   新能源又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式,如太阳能、地 热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等刚开始开发或正在积极研究、有待推广的能源。在新能源及新能源汽车、智能电网等领域中,特种电容器主要作为新能源、智能电网控制系统、电源管理系统、电源逆变及直流交流切换系统。现在,我国大力提倡使用风能、太阳能,这是清洁能源,由于装机容量的快速增长, 带动了对逆变器的需求,而特种电容器在逆变器中占据着重要的位置,在风能产品中,特种电容器主要应用在三个方面:

a、高压吸收

b、滤波储能(DC-LINK,DC-DC 转换)

C、并网时的抗干扰。见图一所示。


     图一:电容器在风力发电系统中的运用 Figure 1 :Capacitor in the use of wind power generation system

   风力发电用电容器装置的需求量较大,电容器模块被设置于风车和逆变器之间,当风力逐渐变大时,它能吸收发电量,起到缓冲存储器的作用;当发电突然停止时,则可以利用电容器中储存的能量,平稳地向逆变器供电。即微风时设备的发电量较小,可利用电容器供电;相反,强风时设备的发电量会超过逆变器的规定容量(1KW,这时可利用电容器蓄电,不致造成浪费。

   光伏系统中,光伏阵列所发的电能为直流电能,然而许多负载需要交流电能,如变压器和电机等。直流供电系统有很大的局限性,不便于变换电压,负载应用范围也有限。除特殊用电负荷外,均需要使用逆变器将直流电变换为交流电。逆变器的功能是将直流电转换为交流电,为“逆向”的整流过程,因此称为“逆变”。 文献【1】指出,光伏逆变器中需要的电容器主要有以下几个种类:

a功率为 10KW 以内主要使用 MKP 类电容器,如 0.33μ F/1200VDC0.47μF/1000VDC1μF/850VDC

安规电容 Y2 型:1nF/250VAC2.2nF/250VAC4.7nF/250VAC10nF/250VAC
安规电容
X2 型:1μF/275VAC3.3μF/275VAC4.7μ F/275VAC

b、功率为 10-100KW 主要使用的电容器有:MKP DC-Link 电容:10-100μ F/500V-1000VDC
MKP 类电容:0.330.470.681234μ F/1200VDC; 滤波电容:102030405060100μ F/850VDC

c、功率为 100KW 以上主要使用的电容器有:MKP DC-Link 电容:100-1000μ F/800V-900VDC
其中常用的有:
420μ F/800VDC510μ F/800VDC730μ F/800VDC145μ F/900VDC205μ F/900VDC1500μ F/900VDC;
MKP
类电容:0.470.681234μ F/1200VDC
滤波电容:5060100μ F/800VDC3×60μ F/450VDC3×100μ F/450VDC3×200μ F/450VDC;

   轨道交通主要用到的特种电容器有:VVF 每组车约用 12 个容量为 6000μ F/1000VDC 的大电容(每组 6 辆车里,3 辆带牵引功能,在这 3 辆车里,每辆车用 2 组,每组用 2 个大电容); 地铁车辆 SIV 辅助电源会用到容量为 1800μ F 的特种电容,目的是将 750VDC逆变为 380VAC

   电容器行业在“十二五”期间存在较大的发展空间,特种电容器已开始向高端市场进军,从销售额来看,电容器主要生产国集中在日本、中国和台湾地区, 我国已成为仅次于日本的生产大国,新能源配套的特种电容器、功率型逆变电容器、功率型变频电容器、汽车电子配套的电容器成为发展重点,为了适应新兴产业的需求,高频、大容量、大电流、低阻抗、高电压、高 dv/dt 特性是发展方向。

3 结束语

   文献【5】指出近几年来,国外一些厂家开发、研制出的特种金属化薄膜电容器已形成批量生产和投放市场使用。而我国虽然有众多的电容器生产厂家,但在技术、生产方面还刚刚起步,其品质也无法与国外一些厂家生产的产品进行比较,其品质差别和市场占有率主要如下:

1)国外该类型电容器的发展及市场状况:现在国外具有先进水平的生产厂家有 ABBICARGEMETAR 等公司,这些公司生产的电容器主要特点是在恒定容量和恒定电压下,其尺寸和重量均为国产的一半,其使用寿命确保在 20 年以 上。现 METARICAR 司已开发、研制出 50 万伏高压并联电容器并投入使用, 现占领国内 95%市场。

2)国内该类型电容器的发展及市场状况:现在国内的生产家生产的同类型电容器产品其尺寸和重量均比国外的产品要大得多和重得多,其使用寿命在 5 年到 10 年之间。

   国内对金属化薄膜高电压并联电容器、高频脉冲电容器、直流高压电容器的需求量越来越大,且基本依靠进口,特种电容器的研发和批量生产,将具备很强的市场竞争力。


考文献
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