風力發(fā)電機組的國產化是必由之路

中國風能儲量很大、分布面廣。到2020年底，全國風電累計裝機2.81億千瓦，其中陸上風電累計裝機2.71億千瓦、海上風電累計裝機約900萬千瓦。2021年開始，由碳中和目標推動發(fā)展，風電行業(yè)將迎來相當長的成長期，預計“十四五”期間風電年均新增裝機有望超50GW，年化增速10%~15%。

從風機控制系統(tǒng)本身的要求來看，確有它的特殊性和復雜性。從硬件來講，風機控制系統(tǒng)隨風機一起安裝在接近自然的環(huán)境中，工作有較大振動、大范圍的溫度變化、強電磁干擾這樣的復雜條件下，其硬件要求比一般系統(tǒng)要高得多。從軟件來講，風機要實現(xiàn)完全的自動控制，必須有一套與之相適應的完善的控制軟件。雖然經過“十三五”期間的發(fā)展，國內風電領域已取得長足進步，但同時風電零部件仍存在一些卡脖子問題，要想促進我國風電高質量發(fā)展，實現(xiàn)部分領域的全球領先，風力發(fā)電機組的國產化是必由之路。自主化、國產化是國家倡導的發(fā)展主旋律。

國產化事業(yè)勢如破竹，傲拓PLC在風電領域屢有重大突破

傲拓科技在風電行業(yè)不斷發(fā)力，今年在使用自主可控風電主控系統(tǒng)的風電國產化改造項目中屢有重大突破。近期，傲拓科技研發(fā)的NJ300自主可控系列PLC，專門針對風電行業(yè)特性進行了PLC硬件軟件的優(yōu)化提高，形成了一套專門應用于風機主控系統(tǒng)的PLC，為兆瓦級風電機組主控系統(tǒng)PLC國產化及批量應用開辟了先驅之路。

NAPro跨平臺編程開發(fā)軟件，風電行業(yè)特有開發(fā)包：

●支持全部5種IEC61131-3編程語言，支持C/C++；
●編程軟件支持離線仿真功能；
●編程軟件自帶實時曲線功能，可同時監(jiān)控6路數(shù)據(jù)的實時曲線；
●支持在線修改，在線下載；
●支持在線調試，單步執(zhí)行，斷點調試；
●支持多任務執(zhí)行；
●支持多級密碼保護，登錄密碼和文件密碼；
●大容量SOE事件記錄緩存區(qū)，滿足事故追憶功能；
●支持NTP網絡對時；
●強大的數(shù)據(jù)類型表，除常用類型外，客戶可自定義數(shù)據(jù)類型；
●自定義功能塊，滿足不同控制需求，可多次調用，生成對應背景數(shù)據(jù)塊。

傲拓科技針對不同功率段的風機主控系統(tǒng)提供整體解決方案

通常對于1.5MW~2MW的風機主控系統(tǒng)，相對控制點數(shù)較少，正常采用一個12槽背板，放在機艙控制柜內。其中CPU占用兩槽。CPU集成2個485通訊口，支持標準MODBUS和自由口通訊協(xié)議；集成2路CAN口，支持CANOPEN通訊協(xié)議；集成2路網口，其中1口主要用于參數(shù)配置和程序上傳下載，2口用于以太網遠程IO擴展。

機架可帶DI/DO/AI/RTD/HSC模塊，可用于風機控制狀態(tài)采集和處理，風機轉速采集，并可在CPU本體通訊接口不足前提下帶載485或者CANOPEN等通訊模塊，作為和變槳、偏航、變流、變頻器、風速儀等設備通訊用。

對于3MW~5MW的風機主控系統(tǒng)，通常分為機艙控制部分和塔基控制部分，主CPU放在機艙柜內，兩者之間通過光纖連接。變槳、偏航等設備通訊主要在機艙柜內，變流器通訊在塔基柜內，風機轉速采集高速計數(shù)模塊通常安裝在主機架。

5MW以上風機機艙柜內控制點數(shù)較多，通常要采用2個或2個以上12槽機架，CPU安裝在主機架，變槳、偏航等主要設備通訊還是在主機架完成，包括風機轉速高速計數(shù)采集模塊。

傲拓科技作為國產PLC的領軍企業(yè)，致力于自主可控PLC產品的研發(fā)、生產和銷售。在推進風電主控系統(tǒng)國產化的進程中，實現(xiàn)了風機主控裝置核心元器件的國產化，主控控制策略和變槳控制策略全部自主可控，打通了主控系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的通信壁壘，控制過程更加高效；系統(tǒng)響應速度更快，安全性更高、可維護性更好；實現(xiàn)了實時監(jiān)測、運維管理、故障診斷、風功率預測、大數(shù)據(jù)分析等功能于一體；實時掌握機組運行狀態(tài)，有效提升了風機發(fā)電利用小時，提高了風電場管理效率和管理水平。不僅實現(xiàn)了對進口PLC品牌的國產化替代，還攻克了新能源領域“卡脖子”的技術難題。