活動(dòng)鏈接：2012年控制網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)題---控制系統新時(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，高級工程師。一直從事可再生能源發(fā)電研究工作。主持國家 863項目1 項，參與國家科技支撐項目 4項，承擔橫向課題十余項；發(fā)表學(xué)術(shù)論文二十余篇，申請專(zhuān)利 8項，參編書(shū)籍2部，制定國家標準 1項。

   風(fēng)機控制系統是國內風(fēng)電設備制造業(yè)中最關(guān)鍵卻也是最薄弱的環(huán)節，它是風(fēng)機的重要組成部分，承擔著(zhù)風(fēng)機監控、自動(dòng)調節、實(shí)現最大風(fēng)能捕獲以及保證良好的電網(wǎng)兼容性等重要任務(wù)，主要由監控系統、主控系統、變槳控制系統以及變頻系統(變頻器)幾部分組成。

   風(fēng)機控制系統的任務(wù)不僅僅是實(shí)現對風(fēng)機的高度自動(dòng)化監控以及向電網(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雜性，在過(guò)去，我國風(fēng)機控制系統幾乎完全依賴(lài)進(jìn)口。

   北京科諾偉業(yè)科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)科諾偉業(yè)）是國內第一家成功自主研發(fā)出失速型風(fēng)機控制系統的企業(yè)。在變速恒頻風(fēng)機領(lǐng)域，由科諾偉業(yè)研制的1.5MW雙饋式變速恒頻風(fēng)電機組控制系統是我國第一臺具有自主知識產(chǎn)權并實(shí)際并網(wǎng)運行的控制系統。并且，它也是目前國內唯一一家能同時(shí)提供變流器、控制系統、變槳距系統、SCADA系統的供應商，產(chǎn)品線(xiàn)覆蓋了從失速型控制系統及其低電壓穿越設備、SCADA系統，到850kW、1.5MW、2MW、2.5MW、3MW系列控制系統、變流器、變槳距系統產(chǎn)品，具有全部產(chǎn)品的完整知識產(chǎn)權。

   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，連續承擔了九五、十五、十一五期間的國家科技支撐項目，目前正在承擔國家十二五科技支撐項目“7MW級風(fēng)電變流器及控制系統產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”；近年來(lái)，共申請風(fēng)電技術(shù)專(zhuān)利近30項，發(fā)明專(zhuān)利20項，填補了多項國內大型風(fēng)電機組電控系統技術(shù)方面的空白。

   如今，科諾偉業(yè)已經(jīng)與國電、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)曾被國外廠(chǎng)商壟斷的領(lǐng)域擴張其市場(chǎng)份額。

   本期風(fēng)能專(zhuān)題策劃，特別采訪(fǎng)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)濟形勢依然十分嚴峻，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)濟形勢不是十分樂(lè )觀(guān)，但全球風(fēng)電市場(chǎng)依然實(shí)現了穩健發(fā)展，據全球風(fēng)能理事會(huì )（GWEC）2012年年初發(fā)布的全球風(fēng)電市場(chǎng)裝機數據顯示，2011年，全球累計裝機實(shí)現了21%的年增長(cháng)。

   國內風(fēng)電市場(chǎng)，受經(jīng)濟形勢和政策的響影，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)相對的暫時(shí)調整期，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、更加富有競爭力。

   《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)?wèn)題主要是風(fēng)電機組故障和脫網(wǎng)。主要原因在于國內許多整機廠(chǎng)家及零部件商沒(méi)有核心技術(shù)，之前運行的風(fēng)電機組多數不具備低電壓穿越能力。

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

  提高風(fēng)電機組的電網(wǎng)適應性方面，使風(fēng)電機組具有低電壓穿越能力，符合國網(wǎng)公司的低電壓穿越標準，即當電網(wǎng)電壓波動(dòng)在一定范圍內時(shí)，風(fēng)電機組保持不脫網(wǎng)，同時(shí)會(huì )根據電網(wǎng)電壓跌落的深度發(fā)出一定的無(wú)功，對電網(wǎng)電壓進(jìn)行支撐，而當電網(wǎng)電壓恢復時(shí)，使機組快速恢復發(fā)電。

   增強風(fēng)電場(chǎng)接入能力方面，可以在風(fēng)電場(chǎng)安裝功率預測系統、動(dòng)態(tài)無(wú)功補償設備，或者修改涉網(wǎng)保護定值，同時(shí)若將風(fēng)電場(chǎng)運行信息納入省網(wǎng)電調系統，都可以降低風(fēng)電場(chǎng)級機組的脫網(wǎng)事故的發(fā)生，提升風(fēng)電場(chǎng)的電網(wǎng)適應能力。

   《自動(dòng)化博覽》：在您的眼中，目前中國風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展面臨的挑戰有哪些？這對自動(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)，中國風(fēng)電市場(chǎng)面臨的主要挑戰來(lái)自于整個(gè)行業(yè)缺乏具有自主知識產(chǎn)權的核心技術(shù)。即在面對臺風(fēng)、雷電、潮濕、鹽霧等各種惡劣工作環(huán)境及嚴格的電網(wǎng)條件，各種復雜多變的運行工況下，如何提高風(fēng)電機組利用率，提高風(fēng)電轉換效率及使用壽命，如何設計出更加適應我國區域氣候環(huán)境和風(fēng)資源特點(diǎn)、電網(wǎng)特性技術(shù)的風(fēng)電機組及相應配套設備。

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

   控制系統：我國南北方不同地域的風(fēng)特性有顯著(zhù)差別，即使在同一地點(diǎn)不同季節風(fēng)特性也有差異，為使風(fēng)電機組在不同地域和季節均能實(shí)現最優(yōu)功率運行，需根據風(fēng)資源變化規律調整參數及控制策略，自動(dòng)跟蹤風(fēng)電機組最優(yōu)運行曲線(xiàn)，增加發(fā)電量。又如，當陣風(fēng)頻繁變化以及大風(fēng)強對流天氣出現時(shí)，易引起風(fēng)電機組變槳距系統頻繁動(dòng)作和振蕩運行，需對風(fēng)電機組大風(fēng)功率進(jìn)行穩定控制。

    變流器：我國許多風(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象時(shí)有發(fā)生，如果風(fēng)電機組頻繁脫網(wǎng)，將對電網(wǎng)安全運行構成威脅。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)域有較多應用的自動(dòng)化產(chǎn)品，主要包括控制系統、 SCADA系統、變流器、伺服系統、各類(lèi)傳感器等。未來(lái)隨著(zhù)風(fēng)電機組容量的逐漸增大，海上風(fēng)電的逐步發(fā)展，對這些產(chǎn)品的技術(shù)要求將是智能化程度更高，技術(shù)性能指標更強，環(huán)境適應性、可靠性、安全性更高。

    譬如SCADA系統，除了傳統的數據采集、存儲、傳輸、統計、分析、控制、報警等基本功能外，還需要提升綜合監控能力，實(shí)現風(fēng)電場(chǎng)內機組電控設備的一體化監控，具備集成在線(xiàn)智能故障診斷及報警、功率預測預報、有功\無(wú)功調節等能力；因此，SCADA系統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、功率預測系統、風(fēng)電機組以及電網(wǎng)調度平臺等外圍通信，具備高速度及高吞吐性的數據采集及處理能力，并保證數據通信的安全性、完整性、可靠性。  

   摘自《自動(dòng)化博覽》2012年第九期