评判标准二:可靠性及可利用率
有些人错误地认为永磁发电机及全功率变流器解决方案会需要很多不可靠的电力电子设备。实际上,永磁发电机及全功率变流器系统所使用的电力电子设备数量和双馈系统相当,只不过双馈变流器所需的功率等级较低而已。无论是永磁发电机及全功率变流器传动系统,还是双馈发电机及双馈变流器系统,电力电子设备的故障率都会导致同样的结果。
NextWind的研究报告得出结论:和双馈发电机相比,永磁发电机有更高的可靠性并且维护成本更低;因为永磁发电机在高热运行环境下性能更优异,而且永磁发电机无需滑环和编码器。Sciemus最新的研究报告也证实“和其他技术的发电机(故障率为0.12-0.14/年)相比,永磁发电机更可靠(故障率为0.11/年)”。
永磁发电机需要使用钕铁硼磁钢,该磁钢对于腐蚀和热很敏感。因此,有些专家认为过热会导致电流损失迅速攀升。这些专家还错误地认为钕铁硼磁钢有极性翻转及去磁的风险。事实上,钕铁硼磁钢都有涂层保护,可以非常有效的使其免于腐蚀。在组装转子的时候也会使用气密封装,这也会起到保护作用。
从制造的角度看,为了保证永磁发电机及全功率变流器系统的性能,合适的生产质量标准及工程制造水平都是必需的要素。为直驱风电机组生产大型的永磁发电机需要更高的专业工艺水准。实际上,转子和定子之间的气隙精度要求很高,当需要生产一个直径达6米的元部件时,不是所有的工厂都能够做到维持这一精度标准。但是,只要设计得当,生产标准执行到位,在大型直驱风电机组的生产过程中就能够达到高精度水准,而不需要再采取额外的工艺。
永磁发电机及全功率变流器解决方案和双馈方案相比,维护更方便。由于不需要滑环和电刷,而且更容易符合电网标准,永磁发电机的设计提高了可靠性并使之便于维护。Sciemus最新的风能研究报告同时确认:永磁发电机的设计拥有“较低的故障率”:该报告同时指出:就停机时间来说,考虑到7种模式下最低的故障率,最新的永磁发电机设备是最可靠的。