高压移相变压器6——高压变频器的发展史2

本章节继续上节，介绍高压变频器的发展史。

一，交-直-交型高压变频器的发展

交-直-交型结构的高压变频器产品，根据其输出电平数和储能方式的不同，又分为多种类型。在国外，1994年，由美国罗宾康公司推出了第一台单元串联式多电平高压变频器。由于该产品的输出波形很接近于正弦波，谐波分量很小，罗宾康公司将这种产品命名为完美无谐波变频器。日本的三菱、日立、东芝等公司也先后推出了单元串联式多电平高压变频器。

随着新型大功率电力电子器件的研制成功，高压变频器的技术也在呈多种趋势发展。1998年西门子公司推出了三电平高压变频器SIMOVERTMV系列，主回路采用功率器件IGBT；1999年，ABB公司推出了功率器件为IGCT的三电平高压变频器ACS1000；随后，GE（通用电气）公司采用GTO晶闸管作为功率器件，也推出了三电平高压变频器。

1996年，美国AB（罗克韦尔）公司推出了Bulletin1557系列交-直-交电流源型的高压变频器，采用GTO晶闸管功率器件串联；近期，AB公司又推出了新一代的高压变频器PowerFlex7000系列，用新型功率器件--对称门极换流晶闸管（SGCT）代替原来的GTO晶闸管，使驱动电路和吸收电路更简化，系统效率更高，6kV系列每个桥臂采用三只耐压为6500V的SGCT相串联的形式。

近年来，各种技术的高压变频器产品层出不穷。法国的阿尔斯通（ALSTOM）公司推出了电容钳位式多电平的高压变频器，其工作原理与二级管钳位式三电平变频器大同小异，输出电压的台阶数更多、波形更好，在器件耐压相同的条件下，可输出更高的交流电压，适合做成更高电压等级的变频器，但器件的数量和系统的复杂性也大大增加了，代表产品是ALSPAVDM6000系列五电平高压变频器。日本富士公司推出了12脉波不可控整理和三电平单相逆变的高压变频器，采用这种技术可以减少串联的功率单元数，但是每个功率单元的电路变复杂了，代表产品是FRENIC4600FM4系列。

在国内，交-直-交型产品主要集中于单元串联式多电平结构。早在1996年底，北京先行技术有限公司即研制了单元串联多电平的高压变频器产品，并于1997年7月在北京燕山石油化工公司投入运行；1998年，北京凯奇电气技术有限公司也推出了应用同样技术的产品；2000年，北京利德华福电气技术有限公司研制成功了完全拥有自主知识产权的单元串联多电平结构的HARSVERT-A高压变频调速系统，并成功投入运行。很快，该产品凭借先进的技术、优良的可靠性，在市场的占有率迅速攀升，和国外产品形成了相抗衡的阵势。这既标志着国产高压变频器技术的成熟，也说明了单元串联多电平高压变频器得到了外内广大用户的高度认可。目前，单元串联式多电平技术已成为高压变频器领域占有绝对优势的一种技术，被国内后起的大多数高压变频器厂家所采用。

当然，随着国内高压变频器生产厂商的不断增多，也有新型的高压变频技术在逐步的被开发、应用。例如：成都佳灵电气制造有限公司一直致力于研究采用IGBT器件直接串联的高压变频器技术，并于1999年取得了该项技术的国内专利权；中山明阳龙源电力电子有限公司于2004年研制成功了国内第一台三电平高压变频器；2006年末，国电南京自动化股份有限公司也推出了三电平高压变频器。

二，高压变频器未来发展趋势

高压变频器的发展主要体现在朝着大容量、高性能、冗余设计、可靠性等方面进行研究和产品升级。我国该项技术的研究和产业化也紧跟国际潮流，在产业化方面仅次于美国，和日本相比各有优劣，总体处于先进水平。国内的电力、冶金、市政、石化等行业对高压变频器的需求量很大，而且每年数量增长迅速，给我国高压变频器的产业化创造了很好的市场条件。随着大功率电力电子器件和电气传动技术的进步，以及国内企业核心研发能力的增强，可以预见，未来几年我国高压变频器产业有望进入一个高速发展期。