风力发电机组的国产化是必由之路

 

      中国风能储量很大、分布面广。到2020年底，全国风电累计装机2.81亿千瓦，其中陆上风电累计装机2.71亿千瓦、海上风电累计装机约900万千瓦。2021年开始，由碳中和目标推动发展，风电行业将迎来相当长的成长期，预计风电年均新增装机有望超50GW，年化增速10%~15%。

 

      从风机控制系统本身的要求来看，确有它的特殊性和复杂性。从硬件来讲，风机控制系统随风机一起安装在接近自然的环境中，工作有较大振动、大范围的温度变化、强电磁干扰这样的复杂条件下，其硬件要求比一般系统要高得多。从软件来讲，风机要实现完全的自动控制，必须有一套与之相适应的完善的控制软件。虽然国内风电领域已取得长足进步，但同时风电零部件仍存在一些卡脖子问题，要想促进我国风电高质量发展，实现部分领域的全球领先，风力发电机组的国产化是必由之路。自主化、国产化是国家倡导的发展主旋律。

 

       国产化事业势如破竹，傲拓PLC在风电领域屡有重大突破

 

       傲拓科技在风电行业不断发力，今年在使用自主可控风电主控系统的风电国产化改造项目中屡有重大突破。近期，傲拓科技研发的NJ300自主可控系列PLC，专门针对风电行业特性进行了PLC硬件软件的优化提高，形成了一套专门应用于风机主控系统的PLC，为兆瓦级风电机组主控系统PLC国产化及批量应用开辟了先驱之路。

 

       NAPro跨平台编程开发软件，风电行业特有开发包：

 

       ●支持全部5种IEC61131-3编程语言，支持C/C++；

       ●编程软件支持离线仿真功能；

       ●编程软件自带实时曲线功能，可同时监控6路数据的实时曲线；

       ●支持在线修改，在线下载；

       ●支持在线调试，单步执行，断点调试；

       ●支持多任务执行；

       ●支持多级密码保护，登录密码和文件密码；

       ●大容量SOE事件记录缓存区，满足事故追忆功能；

       ●支持NTP网络对时；

       ●强大的数据类型表，除常用类型外，客户可自定义数据类型；

       ●自定义功能块，满足不同控制需求，可多次调用，生成对应背景数据块。

 

       傲拓科技针对不同功率段的风机主控系统提供整体解决方案

 

       通常对于1.5MW~2MW的风机主控系统，相对控制点数较少，正常采用一个12槽背板，放在机舱控制柜内。其中CPU占用两槽。CPU集成2个485通讯口，支持标准MODBUS和自由口通讯协议；集成2路CAN口，支持CANOPEN通讯协议；集成2路网口，其中1口主要用于参数配置和程序上传下载，2口用于以太网远程IO扩展。

 

       机架可带DI/DO/AI/RTD/HSC模块，可用于风机控制状态采集和处理，风机转速采集，并可在CPU本体通讯接口不足前提下带载485或者CANOPEN等通讯模块，作为和变桨、偏航、变流、变频器、风速仪等设备通讯用。

 

       对于3MW~5MW的风机主控系统，通常分为机舱控制部分和塔基控制部分，主CPU放在机舱柜内，两者之间通过光纤连接。变桨、偏航等设备通讯主要在机舱柜内，变流器通讯在塔基柜内，风机转速采集高速计数模块通常安装在主机架。 

 

 

       5MW以上风机机舱柜内控制点数较多，通常要采用2个或2个以上12槽机架，CPU安装在主机架，变桨、偏航等主要设备通讯还是在主机架完成，包括风机转速高速计数采集模块。

 

       傲拓科技作为国产PLC的领军企业，致力于自主可控PLC产品的研发、生产和销售。在推进风电主控系统国产化的进程中，实现了风机主控装置核心元器件的国产化，主控控制策略和变桨控制策略全部自主可控，打通了主控系统与外部系统的通信壁垒，控制过程更加高效；系统响应速度更快，安全性更高、可维护性更好；实现了实时监测、运维管理、故障诊断、风功率预测、大数据分析等功能于一体；实时掌握机组运行状态，有效提升了风机发电利用小时，提高了风电场管理效率和管理水平。不仅实现了对进口PLC品牌的国产化替代，还攻克了新能源领域“卡脖子”的技术难题。