倍福中國風(fēng)電技術(shù)部經(jīng)理 王寧強

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(jì)？

王寧強：德國倍福在新能源的業(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。倍福針對風(fēng)電行業(yè)提供的產(chǎn)品包括工業(yè)PC、現場(chǎng)總線(xiàn)模塊和TwinCAT自動(dòng)化軟件。這些產(chǎn)品主要應用于風(fēng)機主控制系統，變槳控制系統，變流控制系統，狀態(tài)監測系統以及風(fēng)場(chǎng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )監控等。   

倍福在風(fēng)電行業(yè)的應用遍布全球，諸如裝機容量400MW，位于德國北海的Global tech I海上風(fēng)電場(chǎng)，于2014年8月完成安裝，預計2015年夏天這80臺單機容量5MW的AREVA M5000-116風(fēng)機全部并網(wǎng)發(fā)電。這80臺M5000-116風(fēng)機均采用了倍?？刂葡到y，而且Global tech II海上風(fēng)電場(chǎng)也正在計劃之中。而阿爾斯通一個(gè)最新的風(fēng)電項目也在蘇格蘭近格拉斯哥附近的擴建的Whitelee風(fēng)場(chǎng)中投入運行。額外新增的217 兆瓦的裝機容量，滿(mǎn)足124,000戶(hù)家庭的用電需求。其中基于EtherCAT 的Wind e-control?控制系統使得風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)電機組的控制周期時(shí)間縮短為5毫秒，并且它們相互間同步，使得風(fēng)場(chǎng)電壓控制的響應時(shí)間低于200毫秒。EtherCAT技術(shù)的使用讓這個(gè)項目為風(fēng)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )通信的響應速度設立了新標準。

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)核心競爭力是什么？

王寧強：倍福一直堅持開(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)的機組狀態(tài)監測和實(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)監測模塊和EL3773電力監測模塊，機組機械振動(dòng)的監測和電力系統的監測可無(wú)縫集成到風(fēng)機主控系統中，這為大兆瓦的風(fēng)電機組和海上風(fēng)電機組的可靠、穩定運行提供了有力保障。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 )通信的超高速響應方面設立了新標準。如果出現電壓跌落，系統能夠在1ms之內調整網(wǎng)絡(luò )中的所有風(fēng)力發(fā)電機組給定值?；谠摷夹g(shù)對電流、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)電機組的中央控制平臺。它和以前產(chǎn)品相比具有明顯的優(yōu)勢，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)電機組的所有控制任務(wù)，包括可視化、安全性和狀態(tài)監測。由于TwinCAT3支持多核技術(shù)，這樣能夠在CX5130上實(shí)現計算密集型任務(wù)，例如在一個(gè)單獨的CPU內核上進(jìn)行狀態(tài)監測。

倍福在風(fēng)電行業(yè)的核心競爭力是開(kāi)放的技術(shù)，高性?xún)r(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。在傳統的系統中，需要專(zhuān)門(mén)的控制單元分別用于運行管理、狀態(tài)監測、制動(dòng)控制等。而基于PC的開(kāi)放自動(dòng)化技術(shù)可提供強大的控制選項，將風(fēng)力發(fā)電機組的所有元件整合到同一個(gè)平臺上，而無(wú)需更多的CPU。特別是在我們沒(méi)有專(zhuān)業(yè)知識的領(lǐng)域，我們都會(huì )邀請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，國家發(fā)改委公布了陸上風(fēng)電上網(wǎng)電價(jià)調整結果，將第一類(lèi)、二類(lèi)、三類(lèi)資源區風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)降低2分錢(qián)。電價(jià)調整將使風(fēng)力發(fā)電的市場(chǎng)競爭力增強，有利于風(fēng)電行業(yè)的長(cháng)期發(fā)展，而另一方面，風(fēng)電整機廠(chǎng)商則面臨降低成本的壓力。倍福的產(chǎn)品以PC控制著(zhù)稱(chēng)，隨著(zhù)PC技術(shù)的快速進(jìn)步，產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比也越來(lái)越高。倍?？刂葡到y采用緊湊的模塊化設計，風(fēng)機主控系統可根據實(shí)際需要靈活配置，從而達到最優(yōu)的系統配置，而且模塊化的產(chǎn)品設計大大降低現場(chǎng)維護的難度和成本。

由于風(fēng)電現場(chǎng)多地處偏遠地區，風(fēng)場(chǎng)維護技術(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)的現場(chǎng)技術(shù)支持，幫助客戶(hù)解決現場(chǎng)問(wèn)題之外，還可為客戶(hù)提供現場(chǎng)技術(shù)培訓，培訓內容可根據客戶(hù)需求量身定制。為這些服務(wù)提供支撐的是倍福強大的風(fēng)電技術(shù)團隊。倍福中國風(fēng)電技術(shù)團隊有15位專(zhuān)職工程師分布在北京、上海、新疆、內蒙古，可為客戶(hù)提供及時(shí)的多層次的技術(shù)支持和培訓。而且，德國倍福的風(fēng)電專(zhuān)家團隊還可以提供主控系統軟件開(kāi)發(fā)，主控系統電柜設計等全方位的服務(wù)。

控制網(wǎng)：市場(chǎng)不斷洗牌，國內政策不明朗，國外法律法規限制，一直阻礙著(zhù)中國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，您如何看待新能源產(chǎn)業(yè)在中國市場(chǎng)的推進(jìn)？這樣的局面給自動(dòng)化技術(shù)的應用造成了哪些影響？貴公司對此會(huì )如何應對？

王寧強：從總體形勢來(lái)看，近年來(lái)，氣候變化已經(jīng)是世界所公認的威脅，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，中美兩國就溫室氣體減排目標達成一致，我國計劃在2030年前將非化石能源在一次能源消費中的比例提高至20%左右，比2014年將近翻了一番，因此國家要大力發(fā)展風(fēng)電等清潔能源。

近幾年，國內風(fēng)電市場(chǎng)中風(fēng)電機組的單機容量持續增大。2014年，我國新增裝機的風(fēng)電機組單機平均功率達到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、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)電機組產(chǎn)品。對于大型風(fēng)電機組和海上風(fēng)電機組風(fēng)機而言，狀態(tài)監測系統是其必不可少的組成部分。然而完整的風(fēng)機狀態(tài)監測應該不僅是機械振動(dòng)的監測，還應該包括電力系統和電氣系統的監測等。Beckhoff已經(jīng)推出了用于振動(dòng)監測的EL3632模塊和用于電力監測的EL3773模塊，而且具有強大自診斷功能的I/O模塊正在研發(fā)中。要將這些功能集成到主控系統中，就需要比傳統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(zhù)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)：在國家大力提倡“兩化融合”的今天，您認為新能源行業(yè)應如何實(shí)現“兩化融合”？貴公司能為用戶(hù)提供怎樣的幫助？

王寧強：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。Beckhoff嵌入式PC具備以太網(wǎng)接口，USB接口，CF卡或硬盤(pán)存儲介質(zhì)，以及支持TCP/IP，OPC等多種標準通訊協(xié)議。風(fēng)電機組可以通過(guò)風(fēng)電數據采集與監控系統（SCADA）對風(fēng)電機組的運行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，對于集成CMS（狀態(tài)監測系統）的風(fēng)電機組還可通過(guò)CMS來(lái)對主軸、齒輪箱、發(fā)電機、軸承等關(guān)鍵零部件進(jìn)行遠程監測和遠程故障診斷。

倍?；赥winCAT3平臺開(kāi)發(fā)的TCwind風(fēng)電主控軟件框架首次將數據庫直接集成到風(fēng)機主控系統中。風(fēng)機運行數據及狀態(tài)監測數據都可以直接存儲在風(fēng)機本地的數據庫中，而所有風(fēng)機的數據庫可在風(fēng)場(chǎng)級進(jìn)行合并，每個(gè)風(fēng)場(chǎng)的數據則可以在企業(yè)數據庫中進(jìn)行合并，從而可以方便地實(shí)現風(fēng)機大數據的獲取和存儲。對于大數據的分析，所有的數據都可以通過(guò)標準的數據庫接口獲取。這個(gè)技術(shù)可以徹底改變目前普遍采用的通過(guò)獨立的文件存儲不同類(lèi)型數據的現狀，將使風(fēng)電行業(yè)的“兩化融合”水平跨上一個(gè)大的臺階。

成功案例分享：倍?；赑C的控制技術(shù)提高風(fēng)力發(fā)電機組的可用性和性能