SIEMENS M2C–理想詮釋創(chuàng)新

模塊化多電平變頻器 – 新型中壓變頻器。某些應用領域需要中壓變頻器提供所需的一切功能特性。變頻器應具有極高可用性，同時具備電機或電網(wǎng)友好性。對此可靠選擇就是模塊化多電平變頻器，或簡稱為 M2C結構變頻器。由西門子擁有的該種技術是一個基于模塊化的系統(tǒng)，可使變頻器靈活配置、易于擴展、應用靈活且極易維護。可實現(xiàn)高達 99% 的可用性，這是一種全新的效率水平。

模塊化多電平換流器及其原理：

M2C 技術簡介

M2C 中壓變頻器包含幾個低壓單元。采取串聯(lián)方式，可實現(xiàn)中壓輸出。在變頻器內(nèi)部，每個單元被獨立控制，而且每個單元都有一個局部儲能單元，提供一部分回路電壓。這意味著，輸出電壓可以精細調(diào)節(jié)，形成一個近似正弦的波形。這就是 M2C 技術的創(chuàng)新所在。此技術在 2002 年由西門子取得，此后繼續(xù)不斷地贏得市場。下面通過更詳細的說明來揭示這種技術的更多優(yōu)勢。

靈活性
M2C 拓撲能夠采用共直流母線。這意味著，其它拓撲可在電網(wǎng)及電機端與 M2C 技術組合使用。從而可以自由地為單機或多機傳動裝置配置變頻器。例如，對于整流器，可根據(jù)所需的輸入電壓“潔凈”程度來選擇不同的脈沖數(shù)。
同時，整體系統(tǒng)設計也擁有了這種選擇自由。從技術上看，基于 M2C 技術的變頻器不一定需要變壓器，而且如果使用變壓器（用來調(diào)整電壓），該變壓器也無需緊鄰變頻器。因此，規(guī)劃可以比以往更靈活，而且可充分利用安裝空間。

可用性
日常運行中一個至關重要的重要因素是在斷電時會發(fā)生什么。這也正式基于單元的原理發(fā)揮作用之處。如果一個單元出現(xiàn)故障，那么變頻器中會自動激活旁路功能，換言之，在極短時間內(nèi) (< 1 ms) 旁路關鍵點。這種短暫電壓故障在斷電期間和斷電之后，是從外部覺察不到的。僅當特定分支線路中的多個單元都出現(xiàn)故障時，該模塊才停止工作。
在維護方面，基于單元的原理的優(yōu)點也很明顯。在冗余配置中，無需立即將單元更換。操作員可以一直等到下一個計劃的停產(chǎn)時間，此時可以非常迅速地更換部件。通常不超過 15 分鐘即可更換完畢。這些條件可確保系統(tǒng)始終具有極高可用性。

可擴展性
變頻器可擴展能力越高，系統(tǒng)在整體上就越能實現(xiàn)理想布局。單靠這一點，就足以節(jié)省成本并提高系統(tǒng)的總體質(zhì)量。M2C 技術中采用的基于單元的設計創(chuàng)造出實現(xiàn)這一目的的優(yōu)選條件。變頻器在電壓、冗余性和必要的功率輸出等方面很容易調(diào)整。因此，即使您需要從變頻器獲得的性能特性隨時間發(fā)生變化，M2C 也能更好地滿足要求。

這種拓撲的可擴展性已在其它應用領域中得到證明，例如在高壓直流輸電（HVDC 應用）中。這些應用涉及串聯(lián)切換一個 M2C 分支線路中的最多 200 個單元。因此可達到最高 400 kV 輸出電壓。

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