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倍福中國(guó)風(fēng)電技術(shù)部經(jīng)理 王寧強(qiáng)

控制網(wǎng)：貴公司主要發(fā)展的新能源行業(yè)有哪幾方面?所提供的主要產(chǎn)品有哪幾類(lèi)？近期有何突出成績(jī)？

王寧強(qiáng)：德國(guó)倍福在新能源的業(yè)務(wù)主要涉及風(fēng)力發(fā)電，光伏，智能電網(wǎng)等行業(yè)。特別是近幾年在風(fēng)電行業(yè)上所取得的成功使得倍福（Beckhoff）在風(fēng)電行業(yè)中占據(jù)領(lǐng)先地位。倍福始終以基于PC的自動(dòng)化新技術(shù)作為公司的發(fā)展理念。倍福針對(duì)風(fēng)電行業(yè)提供的產(chǎn)品包括工業(yè)PC、現(xiàn)場(chǎng)總線模塊和TwinCAT自動(dòng)化軟件。這些產(chǎn)品主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)主控制系統(tǒng)，變槳控制系統(tǒng)，變流控制系統(tǒng)，狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及風(fēng)場(chǎng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等。   

倍福在風(fēng)電行業(yè)的應(yīng)用遍布全球，諸如裝機(jī)容量400MW，位于德國(guó)北海的Global tech I海上風(fēng)電場(chǎng)，于2014年8月完成安裝，預(yù)計(jì)2015年夏天這80臺(tái)單機(jī)容量5MW的AREVA M5000-116風(fēng)機(jī)全部并網(wǎng)發(fā)電。這80臺(tái)M5000-116風(fēng)機(jī)均采用了倍福控制系統(tǒng)，而且Global tech II海上風(fēng)電場(chǎng)也正在計(jì)劃之中。而阿爾斯通一個(gè)最新的風(fēng)電項(xiàng)目也在蘇格蘭近格拉斯哥附近的擴(kuò)建的Whitelee風(fēng)場(chǎng)中投入運(yùn)行。額外新增的217 兆瓦的裝機(jī)容量，滿足124,000戶家庭的用電需求。其中基于EtherCAT 的Wind e-control?控制系統(tǒng)使得風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)電機(jī)組的控制周期時(shí)間縮短為5毫秒，并且它們相互間同步，使得風(fēng)場(chǎng)電壓控制的響應(yīng)時(shí)間低于200毫秒。EtherCAT技術(shù)的使用讓這個(gè)項(xiàng)目為風(fēng)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信的響應(yīng)速度設(shè)立了新標(biāo)準(zhǔn)。

控制網(wǎng)：近幾年，貴公司為新能源行業(yè)提供的自動(dòng)化產(chǎn)品、技術(shù)或方案的創(chuàng)新有哪些？在新能源行業(yè)中貴公司的市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力是什么？

王寧強(qiáng)：倍福一直堅(jiān)持開(kāi)發(fā)具有創(chuàng)新和開(kāi)拓性的工業(yè)控制技術(shù)。在風(fēng)電行業(yè)，倍福推出了基于EtherCAT技術(shù)的機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)控制網(wǎng)路等先進(jìn)技術(shù)。借助EL3632振動(dòng)監(jiān)測(cè)模塊和EL3773電力監(jiān)測(cè)模塊，機(jī)組機(jī)械振動(dòng)的監(jiān)測(cè)和電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)可無(wú)縫集成到風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)中，這為大兆瓦的風(fēng)電機(jī)組和海上風(fēng)電機(jī)組的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。EtherCAT實(shí)時(shí)風(fēng)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)則在風(fēng)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信的超高速響應(yīng)方面設(shè)立了新標(biāo)準(zhǔn)。如果出現(xiàn)電壓跌落，系統(tǒng)能夠在1ms之內(nèi)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中的所有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組給定值。基于該技術(shù)對(duì)電流、電壓和頻率進(jìn)行控制可以提供最佳的電網(wǎng)支持。

倍福不斷推出適合風(fēng)電行業(yè)應(yīng)用的新產(chǎn)品。例如，新型CX5130嵌入式控制器非常適合用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的中央控制平臺(tái)。它和以前產(chǎn)品相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它可以配備單核、雙核或四核處理器，具有性能優(yōu)越、成本低廉的特點(diǎn)。CX5130能夠處理風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的所有控制任務(wù)，包括可視化、安全性和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。由于TwinCAT3支持多核技術(shù)，這樣能夠在CX5130上實(shí)現(xiàn)計(jì)算密集型任務(wù)，例如在一個(gè)單獨(dú)的CPU內(nèi)核上進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

倍福在風(fēng)電行業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力是開(kāi)放的技術(shù)，高性價(jià)比的產(chǎn)品以及全面的服務(wù)。Beckhoff自動(dòng)化解決方案的開(kāi)放性是我們成功的秘訣。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，需要專(zhuān)門(mén)的控制單元分別用于運(yùn)行管理、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、制動(dòng)控制等。而基于PC的開(kāi)放自動(dòng)化技術(shù)可提供強(qiáng)大的控制選項(xiàng)，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的所有元件整合到同一個(gè)平臺(tái)上，而無(wú)需更多的CPU。特別是在我們沒(méi)有專(zhuān)業(yè)知識(shí)的領(lǐng)域，我們都會(huì)邀請(qǐng)制造商基于我們的技術(shù)和產(chǎn)品提供解決方案，以助我們一臂之力。這對(duì)于倍福開(kāi)放性的解決方案而言沒(méi)有任何障礙。

2015年年初，國(guó)家發(fā)改委公布了陸上風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)調(diào)整結(jié)果，將第一類(lèi)、二類(lèi)、三類(lèi)資源區(qū)風(fēng)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)降低2分錢(qián)。電價(jià)調(diào)整將使風(fēng)力發(fā)電的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)，有利于風(fēng)電行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展，而另一方面，風(fēng)電整機(jī)廠商則面臨降低成本的壓力。倍福的產(chǎn)品以PC控制著稱(chēng)，隨著PC技術(shù)的快速進(jìn)步，產(chǎn)品的性價(jià)比也越來(lái)越高。倍福控制系統(tǒng)采用緊湊的模塊化設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需要靈活配置，從而達(dá)到最優(yōu)的系統(tǒng)配置，而且模塊化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)大大降低現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的難度和成本。

由于風(fēng)電現(xiàn)場(chǎng)多地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，風(fēng)場(chǎng)維護(hù)技術(shù)人員水平參差不齊，而且人員流動(dòng)性大，所以倍福公司除了提供及時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持，幫助客戶解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題之外，還可為客戶提供現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容可根據(jù)客戶需求量身定制。為這些服務(wù)提供支撐的是倍福強(qiáng)大的風(fēng)電技術(shù)團(tuán)隊(duì)。倍福中國(guó)風(fēng)電技術(shù)團(tuán)隊(duì)有15位專(zhuān)職工程師分布在北京、上海、新疆、內(nèi)蒙古，可為客戶提供及時(shí)的多層次的技術(shù)支持和培訓(xùn)。而且，德國(guó)倍福的風(fēng)電專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)還可以提供主控系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)，主控系統(tǒng)電柜設(shè)計(jì)等全方位的服務(wù)。

控制網(wǎng)：市場(chǎng)不斷洗牌，國(guó)內(nèi)政策不明朗，國(guó)外法律法規(guī)限制，一直阻礙著中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，您如何看待新能源產(chǎn)業(yè)在中國(guó)市場(chǎng)的推進(jìn)？這樣的局面給自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用造成了哪些影響？貴公司對(duì)此會(huì)如何應(yīng)對(duì)？

王寧強(qiáng)：從總體形勢(shì)來(lái)看，近年來(lái)，氣候變化已經(jīng)是世界所公認(rèn)的威脅，化石能源的使用正受到越來(lái)越多的限制。在2014年北京APEC會(huì)議上，中美兩國(guó)就溫室氣體減排目標(biāo)達(dá)成一致，我國(guó)計(jì)劃在2030年前將非化石能源在一次能源消費(fèi)中的比例提高至20%左右，比2014年將近翻了一番，因此國(guó)家要大力發(fā)展風(fēng)電等清潔能源。

近幾年，國(guó)內(nèi)風(fēng)電市場(chǎng)中風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量持續(xù)增大。2014年，我國(guó)新增裝機(jī)的風(fēng)電機(jī)組單機(jī)平均功率達(dá)到1768kW。另外，海上風(fēng)電場(chǎng)的開(kāi)發(fā)進(jìn)一步加快了大容量風(fēng)電機(jī)組的發(fā)展，目前，金風(fēng)、華銳、上海電氣、聯(lián)合動(dòng)力、湖南湘電、重慶海裝、東方汽輪機(jī)、廣東明陽(yáng)和太原重工等公司都已經(jīng)研制出5MW至6MW的大容量海上風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品。對(duì)于大型風(fēng)電機(jī)組和海上風(fēng)電機(jī)組風(fēng)機(jī)而言，狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是其必不可少的組成部分。然而完整的風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)該不僅是機(jī)械振動(dòng)的監(jiān)測(cè)，還應(yīng)該包括電力系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)等。Beckhoff已經(jīng)推出了用于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的EL3632模塊和用于電力監(jiān)測(cè)的EL3773模塊，而且具有強(qiáng)大自診斷功能的I/O模塊正在研發(fā)中。要將這些功能集成到主控系統(tǒng)中，就需要比傳統(tǒng)控制器更高性能的控制器。Beckhoff CX2030和CX2040嵌入式控制器具有一個(gè)新的特性：它們都采用了多核Intel? Core?處理器。隨著它們性能上的大幅提升，這一系列的嵌入式控制器的性能已經(jīng)可以與較大的控制柜式安裝的工業(yè) PC 相媲美。

控制網(wǎng)：在國(guó)家大力提倡“兩化融合”的今天，您認(rèn)為新能源行業(yè)應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)“兩化融合”？貴公司能為用戶提供怎樣的幫助？

王寧強(qiáng)：由于PC控制在風(fēng)電行業(yè)已經(jīng)深入人心，所以風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品“兩化融合”已經(jīng)具備了一定的水平和良好的基礎(chǔ)。Beckhoff嵌入式PC具備以太網(wǎng)接口，USB接口，CF卡或硬盤(pán)存儲(chǔ)介質(zhì)，以及支持TCP/IP，OPC等多種標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議。風(fēng)電機(jī)組可以通過(guò)風(fēng)電數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)于集成CMS（狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）的風(fēng)電機(jī)組還可通過(guò)CMS來(lái)對(duì)主軸、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、軸承等關(guān)鍵零部件進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程故障診斷。

倍福基于TwinCAT3平臺(tái)開(kāi)發(fā)的TCwind風(fēng)電主控軟件框架首次將數(shù)據(jù)庫(kù)直接集成到風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)中。風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)及狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都可以直接存儲(chǔ)在風(fēng)機(jī)本地的數(shù)據(jù)庫(kù)中，而所有風(fēng)機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)可在風(fēng)場(chǎng)級(jí)進(jìn)行合并，每個(gè)風(fēng)場(chǎng)的數(shù)據(jù)則可以在企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行合并，從而可以方便地實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)大數(shù)據(jù)的獲取和存儲(chǔ)。對(duì)于大數(shù)據(jù)的分析，所有的數(shù)據(jù)都可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)接口獲取。這個(gè)技術(shù)可以徹底改變目前普遍采用的通過(guò)獨(dú)立的文件存儲(chǔ)不同類(lèi)型數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀，將使風(fēng)電行業(yè)的“兩化融合”水平跨上一個(gè)大的臺(tái)階。

成功案例分享：倍福基于PC的控制技術(shù)提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可用性和性能