賽米控方案解決中心在2010年直接目睹了該效應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)可再生能源逆變器的訂單量增長驚人,，超過300％,，并且對(duì)新項(xiàng)目的開發(fā)有濃厚的興趣。

　　賽米控方案解決中心在電力電子行業(yè)是獨(dú)一無二的,，因?yàn)樗俏┮粚Ｗ⒂陔娏﹄娮咏M件和平臺(tái)設(shè)計(jì)與制造的公司,。賽米控及其各子公司將半導(dǎo)體、驅(qū)動(dòng)器和其它主要器件集成為電力電子組件已超過50年,。2003年,，賽米控將這些子公司合并，組建了賽米控方案解決中心組,，目前包括八個(gè)方案解決中心,，每大洲一個(gè)，其關(guān)鍵策略是直接為當(dāng)?shù)厥袌鲋圃祀娏﹄娮悠脚_(tái),，提供解決方案和技術(shù)支持。

　　對(duì)于逆變器來說,，清晰的功率拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)趨勢正在出現(xiàn),。其中，在風(fēng)電行業(yè),，新的開發(fā)重點(diǎn)是使用全功率逆變器的永磁同步電機(jī)（SG）,。該配置能夠提供更高的整體效率，可用風(fēng)速范圍更廣,，并且使逆變器能夠適應(yīng)有關(guān)發(fā)電設(shè)備對(duì)電網(wǎng)干擾行為的新規(guī)定,。

　　額定功率已經(jīng)統(tǒng)一，對(duì)于岸上系統(tǒng),，新項(xiàng)目的典型額定功率在2MW和3MW之間,，主要使用水冷式逆變器，采用雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（DFIG）和SG應(yīng)用,，風(fēng)冷或水冷,，功率最低點(diǎn)為1.5MW,。海上應(yīng)用的功率穩(wěn)定在5-6MW，一些試點(diǎn)應(yīng)用超過了這個(gè)級(jí)別,。雖然對(duì)于海上系統(tǒng)轉(zhuǎn)向中壓（MV）是一個(gè)明確的趨勢,，但是許多新項(xiàng)目發(fā)展繼續(xù)使用并聯(lián)的低壓（LV）逆變器。

　　在太陽能應(yīng)用中,，電網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)的功率技術(shù)趨勢通常為每逆變器達(dá)500kW,，一些正在進(jìn)行的新項(xiàng)目達(dá)到1MW以上。

　　風(fēng)電和太陽能市場的成熟度加上強(qiáng)大的市場復(fù)蘇,，給逆變器供應(yīng)商帶來越來越大的壓力,，要提供已通過資格預(yù)審的、低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)并且足夠靈活地被用于某個(gè)額定功率范圍的現(xiàn)成標(biāo)準(zhǔn)逆變器,。上市時(shí)間已成為主要的驅(qū)動(dòng)力,，用于可再生能源的逆變器已成為商品項(xiàng)目。

靈活的平臺(tái)： 從450 kW 至2.5 MW以上

　　現(xiàn)在有了一個(gè)新的逆變器平臺(tái),，可以使系統(tǒng)集成商隨時(shí)獲得一個(gè)易于使用的多功能變頻器,，以滿足市場需求。用于可再生能源的Semistack是一個(gè)大功率三相逆變器的平臺(tái),，它使用集成了散熱器的SKiiP智能功率模塊（IPM）,、電源模塊、驅(qū)動(dòng)和保護(hù)傳感器/功能,，并為可再生能源應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化,。模塊化的結(jié)構(gòu)，SKiiP IPM額定功率有多種選擇,，可選風(fēng)冷或水冷以及能夠?qū)⒛孀兤鞑⒙?lián)連接,，使其可用于廣泛的應(yīng)用中，從約450kW到超過250MW的全功率系統(tǒng),，如那些用在SG風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用中的系統(tǒng),。

　　逆變器的基本配置包括三個(gè)垂直機(jī)械安裝的半橋相位單元。每個(gè)相位單元包含一個(gè)SKiiP IPM和冷卻板或散熱器,，帶有長壽命聚丙烯電容器的直流母線,，交流連接和緩沖器。單獨(dú)的相位單元通過一個(gè)低電感直流耦合連接在一起并安裝在一個(gè)堅(jiān)固的機(jī)械框架內(nèi),?？赏ㄟ^直流母線將該逆變器組連接起來實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的四象限變換器，或者將逆變器并聯(lián)以獲得更大的額定功率,。

圖1: 用于可再生能源的Semistack平臺(tái)包含三個(gè)模塊化半橋（GB）相位單元

　　現(xiàn)有風(fēng)冷和水冷兩個(gè)版本可提供,。兩個(gè)版本都使用相同的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行配置。用戶可在兩個(gè)解決方案中進(jìn)行選擇,，一個(gè)是通常用于太陽能應(yīng)用及低功率雙饋風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用的簡單風(fēng)冷解決方案,，另一個(gè)是通常用于較大SG風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用的更大功率的水冷解決方案,。

圖2: 使用水冷機(jī)箱，實(shí)現(xiàn)了最大的功率密度

　　對(duì)于可再生能源,，Semistack的多功能性體現(xiàn)在以下應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)中,。通過將兩臺(tái)風(fēng)冷Semistack逆變器組合成一個(gè)四象限配置可以很容易地組成一個(gè)典型的1.5MW雙饋系統(tǒng)。完整的逆變器可被裝入600mm寬的機(jī)柜中,。高度僅為1200mm,，使得整個(gè)組件可被裝入標(biāo)準(zhǔn)的2000mm機(jī)柜，并保留空間給其他設(shè)備,。

圖3: 小巧的4Q 1.5MW風(fēng)冷雙饋配置節(jié)省機(jī)柜空間

　　同樣,，兩臺(tái)帶有四托架SKiiP的水冷逆變器可以以同樣的方式進(jìn)行組合來配置一個(gè)高達(dá)1.5MW的全功率四象限SG應(yīng)用。

　　水冷版本有兩種機(jī)箱尺寸可供選擇,，采用水冷版本可以實(shí)現(xiàn)更大的額定功率,。較大的 4 / 3機(jī)箱可容納四托架或三托架SKiiP IPM。在四象限配置中,，有可能將四托架和三托架組件組合在一起,。這允許對(duì)SKiiP模塊進(jìn)行優(yōu)化，因?yàn)閷?duì)發(fā)電機(jī)側(cè)逆變器的要求比電網(wǎng)側(cè)的往往更嚴(yán)格,。 4 /3機(jī)箱可容納兩臺(tái)逆變器并聯(lián)的1.5MW或2.5 MW全功率應(yīng)用,。Semistack擁有10kVA/升的功率密度，與其最接近的競爭對(duì)手相比,，至少有20％的優(yōu)勢,。較小的3 / 2機(jī)箱采用三托架和兩托架SKiiP，用于較低功率的需求,，通常用于逆變器額定功率為約為系統(tǒng)功率的30%的DFIG系統(tǒng)中,，以及大功率的太陽能系統(tǒng)。

　　每個(gè)逆變器只需兩個(gè)冷卻回路水接頭,，因?yàn)閮?nèi)部并聯(lián)了獨(dú)立的冷卻板以避免熱堆積,。用于出口和入口的兩個(gè)快速連接器位于每個(gè)逆變器的底部以方便與外部冷卻系統(tǒng)的連接。

圖4: 水冷版本提供了兩種機(jī)箱,， 4/3機(jī)箱和3/2機(jī)箱

功能設(shè)計(jì)

　　由于用于可再生能源的Semistack平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)，通過一個(gè)在組件之間耦合連接的低電感母線,，組件可以在直流母線處很容易地連接在一起,。這使得配置四象限應(yīng)用以及并聯(lián)逆變器以獲取更大功率變得容易了。此外,，通過使用另一種Semistack組件,，可以添加一個(gè)制動(dòng)斬波器。這種靈活性使得系統(tǒng)集成商可以輕松地使用相同的組件構(gòu)建一系列不同額定功率的產(chǎn)品,。作為標(biāo)準(zhǔn)配置,，提供一個(gè)簡單的交流母線,，以便于逆變器組件前部的電纜連接，或選購交流母線工具包,，用于定位到每個(gè)逆變器組件底部的AC連接,。

圖 5: 用于可再生能源的Semistack平臺(tái)可以很容易地結(jié)合在一起，形成四個(gè)象限,、更高功率的配置,，如圖5所示的2.5MW 4Q SG配置3

　　Semistack的核心是SKiiP3智能功率模塊。SKiiP是目前市場上功率最大的IPM,，并且是風(fēng)力發(fā)電市場中使用最為廣泛的大功率模塊,。如今，全球風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中有超過57GW是由賽米控的設(shè)備驅(qū)動(dòng)的,。因此,，選擇用于可再生能源的Semistack對(duì)于風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用來說很自然。

圖6: 用于可再生能源的Semistack模塊的核心是SKiiP智能功率模塊,，目前市場上最強(qiáng)大的IPM,。

完全合格

　　根據(jù)定義，賽米控方案解決中心平臺(tái)是一個(gè)明確定義或認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品或系列標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,。用于可再生能源的Semistack,，像其它方案解決中心平臺(tái)一樣，經(jīng)過嚴(yán)格的資格審查程序,。在這一過程中,，Semistack按照國際和內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一系列嚴(yán)格的測試，包括電,、熱,、熱循環(huán)、環(huán)境及沖擊和振動(dòng),。

　　此外,，每個(gè)SKiiP IPM在其生產(chǎn)過程中經(jīng)過完全測試。在生產(chǎn)過程中,，每個(gè)完全組裝的Semistack都會(huì)經(jīng)歷包括隔離,、運(yùn)行負(fù)載測試和短路測試的一整套測試。另外,，對(duì)于要求更為嚴(yán)格的客戶,，有一個(gè)可選的燒機(jī)測試可供選擇。對(duì)于連接電網(wǎng)的高價(jià)值發(fā)電設(shè)備來說,，在長時(shí)間的使用中,，可以最大限度地確保魯棒性和可靠性。

對(duì)于可再生能源市場的好處

　　逆變器系統(tǒng)供應(yīng)商可從能夠外包一個(gè)用于可再生能源的Semistack標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品中獲益。系統(tǒng)供應(yīng)商現(xiàn)在可以自由地選擇合格的型號(hào),，無需在設(shè)計(jì)和制造資源方面進(jìn)行昂貴的投資,，并可以最小化技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。Semistack產(chǎn)品系列的靈活性和功能設(shè)計(jì)為供應(yīng)鏈增加了另一個(gè)維度,，使系統(tǒng)供應(yīng)商可以滿足當(dāng)今市場普遍存在的要求商品面市時(shí)間短的需求,。

　　用于可再生能源的Semistack也不會(huì)過時(shí)，因?yàn)樗嫒菹乱淮鶶KiiP IPM,。Semistack已準(zhǔn)備好在利用新的第四代SKiiP技術(shù)優(yōu)勢,，第四代SKiiP功率密度更高并且采用了新的數(shù)字驅(qū)動(dòng)器。