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            活動(dòng)鏈接：2012年控制網(wǎng)技術(shù)專題---控制系統(tǒng)新時(shí)代   

           
                    李海東 北京科諾偉業(yè)科技有限公司風(fēng)電研發(fā)部經(jīng)理

   李海東，博士，高級(jí)工程師。一直從事可再生能源發(fā)電研究工作。主持國(guó)家 863項(xiàng)目1 項(xiàng)，參與國(guó)家科技支撐項(xiàng)目 4項(xiàng)，承擔(dān)橫向課題十余項(xiàng)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文二十余篇，申請(qǐng)專利 8項(xiàng)，參編書(shū)籍2部，制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1項(xiàng)。

   風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)中最關(guān)鍵卻也是最薄弱的環(huán)節(jié)，它是風(fēng)機(jī)的重要組成部分，承擔(dān)著風(fēng)機(jī)監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)節(jié)、實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及保證良好的電網(wǎng)兼容性等重要任務(wù)，主要由監(jiān)控系統(tǒng)、主控系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)以及變頻系統(tǒng)(變頻器)幾部分組成。

   風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的任務(wù)不僅僅是實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的高度自動(dòng)化監(jiān)控以及向電網(wǎng)供電，而且還必須通過(guò)合適的控制實(shí)現(xiàn)風(fēng)能捕獲的最大化和載荷的最小化。也正是由于其本身具有的特殊性和復(fù)雜性，在過(guò)去，我國(guó)風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)幾乎完全依賴進(jìn)口。

   北京科諾偉業(yè)科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱科諾偉業(yè)）是國(guó)內(nèi)第一家成功自主研發(fā)出失速型風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的企業(yè)。在變速恒頻風(fēng)機(jī)領(lǐng)域，由科諾偉業(yè)研制的1.5MW雙饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)是我國(guó)第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并實(shí)際并網(wǎng)運(yùn)行的控制系統(tǒng)。并且，它也是目前國(guó)內(nèi)唯一一家能同時(shí)提供變流器、控制系統(tǒng)、變槳距系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)的供應(yīng)商，產(chǎn)品線覆蓋了從失速型控制系統(tǒng)及其低電壓穿越設(shè)備、SCADA系統(tǒng)，到850kW、1.5MW、2MW、2.5MW、3MW系列控制系統(tǒng)、變流器、變槳距系統(tǒng)產(chǎn)品，具有全部產(chǎn)品的完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

   在技術(shù)方面，科諾偉業(yè)自成立以來(lái)一直走在行業(yè)的最前沿，連續(xù)承擔(dān)了九五、十五、十一五期間的國(guó)家科技支撐項(xiàng)目，目前正在承擔(dān)國(guó)家十二五科技支撐項(xiàng)目“7MW級(jí)風(fēng)電變流器及控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”；近年來(lái)，共申請(qǐng)風(fēng)電技術(shù)專利近30項(xiàng)，發(fā)明專利20項(xiàng)，填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)大型風(fēng)電機(jī)組電控系統(tǒng)技術(shù)方面的空白。

   如今，科諾偉業(yè)已經(jīng)與國(guó)電、大唐等電力巨頭所屬的子公司成立合資公司，并以這種方式在這個(gè)曾被國(guó)外廠商壟斷的領(lǐng)域擴(kuò)張其市場(chǎng)份額。

   本期風(fēng)能專題策劃，特別采訪到了科諾偉業(yè)風(fēng)電研發(fā)部經(jīng)理李海東博士，為我們來(lái)講述一下科諾偉業(yè)風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展。

   《自動(dòng)化博覽》：目前全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻，在此情況下，整個(gè)風(fēng)能市場(chǎng)會(huì)受到怎樣的影響？

   李海東：風(fēng)能作為清潔可再生能源，是二十一世紀(jì)全球能源的重要組成部分，并將在未來(lái)的全球能源中發(fā)揮重要作用。盡管目前全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)不是十分樂(lè)觀，但全球風(fēng)電市場(chǎng)依然實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)健發(fā)展，據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)（GWEC）2012年年初發(fā)布的全球風(fēng)電市場(chǎng)裝機(jī)數(shù)據(jù)顯示，2011年，全球累計(jì)裝機(jī)實(shí)現(xiàn)了21%的年增長(zhǎng)。

   國(guó)內(nèi)風(fēng)電市場(chǎng)，受經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和政策的響影，在過(guò)去的一年里過(guò)的并不輕松，行業(yè)進(jìn)入了一個(gè)相對(duì)的暫時(shí)調(diào)整期，相信度過(guò)這個(gè)時(shí)期的風(fēng)電行業(yè)將會(huì)變得更加健康、更加富有競(jìng)爭(zhēng)力。

   《自動(dòng)化博覽》：去年風(fēng)電事故頻發(fā)，主要問(wèn)題出在哪里？在技術(shù)上是否可以避免或減少這種事故的發(fā)生？如何避免？

   李海東：?jiǎn)栴}主要是風(fēng)電機(jī)組故障和脫網(wǎng)。主要原因在于國(guó)內(nèi)許多整機(jī)廠家及零部件商沒(méi)有核心技術(shù)，之前運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組多數(shù)不具備低電壓穿越能力。

   從技術(shù)角度出發(fā)，提高風(fēng)電機(jī)組的電網(wǎng)適應(yīng)性、增強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)接入能力可以大大減少風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)事故發(fā)生幾率。

  提高風(fēng)電機(jī)組的電網(wǎng)適應(yīng)性方面，使風(fēng)電機(jī)組具有低電壓穿越能力，符合國(guó)網(wǎng)公司的低電壓穿越標(biāo)準(zhǔn)，即當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)在一定范圍內(nèi)時(shí)，風(fēng)電機(jī)組保持不脫網(wǎng)，同時(shí)會(huì)根據(jù)電網(wǎng)電壓跌落的深度發(fā)出一定的無(wú)功，對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行支撐，而當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí)，使機(jī)組快速恢復(fù)發(fā)電。

   增強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)接入能力方面，可以在風(fēng)電場(chǎng)安裝功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，或者修改涉網(wǎng)保護(hù)定值，同時(shí)若將風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行信息納入省網(wǎng)電調(diào)系統(tǒng)，都可以降低風(fēng)電場(chǎng)級(jí)機(jī)組的脫網(wǎng)事故的發(fā)生，提升風(fēng)電場(chǎng)的電網(wǎng)適應(yīng)能力。

   《自動(dòng)化博覽》：在您的眼中，目前中國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)有哪些？這對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出了哪些新的要求？

   李海東： 從技術(shù)角度出發(fā)，中國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)面臨的主要挑戰(zhàn)來(lái)自于整個(gè)行業(yè)缺乏具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。即在面對(duì)臺(tái)風(fēng)、雷電、潮濕、鹽霧等各種惡劣工作環(huán)境及嚴(yán)格的電網(wǎng)條件，各種復(fù)雜多變的運(yùn)行工況下，如何提高風(fēng)電機(jī)組利用率，提高風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率及使用壽命，如何設(shè)計(jì)出更加適應(yīng)我國(guó)區(qū)域氣候環(huán)境和風(fēng)資源特點(diǎn)、電網(wǎng)特性技術(shù)的風(fēng)電機(jī)組及相應(yīng)配套設(shè)備。

   以下以控制系統(tǒng)和變流器為例，簡(jiǎn)單談一談風(fēng)電市場(chǎng)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出的新要求。

   控制系統(tǒng)：我國(guó)南北方不同地域的風(fēng)特性有顯著差別，即使在同一地點(diǎn)不同季節(jié)風(fēng)特性也有差異，為使風(fēng)電機(jī)組在不同地域和季節(jié)均能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)功率運(yùn)行，需根據(jù)風(fēng)資源變化規(guī)律調(diào)整參數(shù)及控制策略，自動(dòng)跟蹤風(fēng)電機(jī)組最優(yōu)運(yùn)行曲線，增加發(fā)電量。又如，當(dāng)陣風(fēng)頻繁變化以及大風(fēng)強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)時(shí)，易引起風(fēng)電機(jī)組變槳距系統(tǒng)頻繁動(dòng)作和振蕩運(yùn)行，需對(duì)風(fēng)電機(jī)組大風(fēng)功率進(jìn)行穩(wěn)定控制。

    變流器：我國(guó)許多風(fēng)電場(chǎng)位于電網(wǎng)末梢，電網(wǎng)電壓跌落，電網(wǎng)電壓不平衡故障的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，如果風(fēng)電機(jī)組頻繁脫網(wǎng)，將對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。需要變流器具備低電壓、高電壓穿越能力，及不平衡抑制能力。

   《自動(dòng)化博覽》：您認(rèn)為風(fēng)電領(lǐng)域自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向有哪些？

   李海東：通常而言，目前在風(fēng)電領(lǐng)域有較多應(yīng)用的自動(dòng)化產(chǎn)品，主要包括控制系統(tǒng)、 SCADA系統(tǒng)、變流器、伺服系統(tǒng)、各類傳感器等。未來(lái)隨著風(fēng)電機(jī)組容量的逐漸增大，海上風(fēng)電的逐步發(fā)展，對(duì)這些產(chǎn)品的技術(shù)要求將是智能化程度更高，技術(shù)性能指標(biāo)更強(qiáng)，環(huán)境適應(yīng)性、可靠性、安全性更高。

    譬如SCADA系統(tǒng)，除了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸、統(tǒng)計(jì)、分析、控制、報(bào)警等基本功能外，還需要提升綜合監(jiān)控能力，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)機(jī)組電控設(shè)備的一體化監(jiān)控，具備集成在線智能故障診斷及報(bào)警、功率預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有功\無(wú)功調(diào)節(jié)等能力；因此，SCADA系統(tǒng)需要有豐富完善的外部通訊接口，兼容風(fēng)電場(chǎng)能量信息管理平臺(tái)、功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)、風(fēng)電機(jī)組以及電網(wǎng)調(diào)度平臺(tái)等外圍通信，具備高速度及高吞吐性的數(shù)據(jù)采集及處理能力，并保證數(shù)據(jù)通信的安全性、完整性、可靠性。  

   摘自《自動(dòng)化博覽》2012年第九期