近日,自然資源部發布數據顯示:2025年上半年我國海洋生產總值達5.1萬億元,同比增長5.8%。其中,海上風電新增并網容量、發電量同比分別增長199.4%和2.2%。全球能源轉型加速下,我國海上風電迎來高速發展,一種新型的漂浮式風電項目近期密集投產。2025年7月10日,華能聯合東方電氣研制的全球單機功率最大的17兆瓦直驅型漂浮式海上風電機組在福建福清下線,葉輪直徑達262米。標志著中國正式領跑全球漂浮式風電技術賽道。
漂浮式風電是可在水中漂浮并捕捉風能發電的海上風電裝置,采用動態海纜傳輸電力。其結構組成有:浮體模塊、錨固系統、動力傳輸和風機配置。風機搭載抗臺風型機組,最高可抵御17級臺風,極限風速達60米/秒。相比一般固定式的海上風電,漂浮式風電可以在離海岸線100公里以外超遠距離工作,為深海作業區域提供電力。安裝于距海南文昌136公里的“海油觀瀾號”裝機容量達7.25兆瓦,投產后,風機年發電量將達2200萬千瓦時,所發電力用于油氣生產,每年可節約燃料近1000萬立方米天然氣,同時減少二氧化碳排放2.2萬噸,環保效果顯著。
由于漂浮式風電是處于深海運行,日常維護非人力無法完成,只能靠遠程維護,深海運維正走智能化時代,這就需要安裝各種傳感器,借助北斗等衛星可實時監測整個漂浮式風電系統與海纜電力狀態。在漂浮風電系統中,電流檢測精度直接影響系統效率和壽命。下面談談基于霍爾效應的電流傳感器如何在漂浮式風電中的高效應用。
霍爾閉環電流傳感器
工作原理:
原邊電流Ip產生的磁場和輸出電流I,在補償線圈上產生的磁場大小相等,方向相反。霍爾感應器件和處理電路與補償線圈一起輸出電流Ip,該輸出電流I精確反映被測電流的大小和方向。由于磁芯工作在零磁通狀態,磁芯的非線性和剩磁對傳感器的精度沒有影響,所以霍爾閉環傳感器的精度高,非線性失真小。

霍爾閉環電流傳感器原理圖
技術特點:
— 頻帶寬 — 測量精度高
— 響應快 — 低溫漂
— 非常好的非線性失真 — 無插入損耗
CM9A簡介
國產電流傳感器--CM9A H00 系列是芯森電子新推出的基于霍爾原理的閉環(補償)高精度電流傳感器。目前有兩個型號:CM9A 1500 H00和CM9A 3500 H00。

產品特性
- 原邊和副邊之間絕緣
- 原材料符合UL 94-V0
- 優異的線性度
- 出色的精度
- 低溫漂
- 沒有插入損耗
- 執行標準:
n IEC 60664-1:2020
n IEC 61800-5-1:2022
n IEC 62109-1:2010
絕緣特性
| 參數 | 符號 | 單位 | 數值 | 備注 |
| 交流隔離耐壓測試有效值@ 50Hz,1min | Vd | kV | 6 | 參照標準IEC 60664-1 |
| 瞬態耐壓1.2/50μs | VW | kV | 23 | 參照標準IEC 60664-1 |
| 電氣間隙距離(原邊和副邊之間) | dCI | mm | 62.68 | |
| 爬電距離(原邊和副邊之間) | dCp | mm | 65.55 | |
| 外殼材料 | - | - | UL94-V0 | |
| 比較路經指數 | CTI | PLC | 3 | |
| 應用實例 | - | - | 2000V | 加強絕緣,參照標準IEC 61800-5-1, IEC 62109-1CATⅢ,PD2 |
| 應用實例 | - | - | 4000V | 基本絕緣,參照標準IEC 61800-5-1, IEC 62109-1CATⅢ,PD2 |
參數特點:
- 供電電壓:±15V~±24V
- 測量范圍:±2250~±4500A
- 工作范圍:-40~85°C
- 精度:±0.3%
- 響應時間:<1μs
- 絕緣耐壓:6kV
- 瞬態耐壓:23kV
- 帶寬:>100kHz
- 線性度:0.1%
從以上參數、特性可看出,這是一款足以應對深海鹽霧腐蝕、高濕度的苛刻環境工作的傳感器。可安裝部署在風能變頻器,實時監測IGBT電流,預防過載擊穿。該傳感器100%實現國產化,成本較進口品牌低30%,并縮短供應鏈半徑。

風能變頻器
應用電路:

結語:
我國漂浮式風電之所以比固定式風電成本更低,而且降本速度越來越快,2021年三峽引領號造價3.5萬元/kW,2025年陽江項目已降至2.2萬元/kW,降幅達37%。,得益于全產業鏈的協同降本。從葉片到發電機,再到IGBT芯片、傳感器芯片等核心部件100%國產化,交付周期大大縮短。
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