編者語：近年來，中國掀起了一股風力發(fā)電投資熱潮。明陽集團公司總部位于華南，從1.5MW 系統(tǒng)開始采用倍福的控制技術，與倍福的行業(yè)專家們保持著通力合作的關系。

    作為自動化系統(tǒng)供應商，德國倍福很早之前就已進入風電市場，并在德國呂貝克分公司設立了風電技術中心。近幾年來，倍福也開始扣響中國風電市場的大門，為中國的風電設備制造廠提供技術咨詢、自動化產品乃至為用戶定制開發(fā)全套的風機主控系統(tǒng)。

　　近年來，中國掀起了一股風力發(fā)電投資熱潮。由于主要的國際風力發(fā)電機組制造商都在中國建廠，中國的機械制造商也正迎頭趕上，力爭在風電行業(yè)占據一席之地。明陽集團公司總部位于華南，從1.5MW 系統(tǒng)開始采用倍福的控制技術，與倍福的行業(yè)專家們保持著通力合作的關系。

　　同時，中國已經成為全球風電場數量最多的國家。使用風能的原因不言而喻：中國人口超過了13億，約占全世界人口的四分之一，中國使用全球天然能源約占總資源10％。煤炭是中國的主要能源，因此發(fā)電所用的燃料基本都是煤炭。由于現有的火力發(fā)電廠的二氧化碳排放量高，引起其它環(huán)境污染，嚴重破壞生態(tài)平衡。經濟高度發(fā)展的同時也帶來了巨大挑戰(zhàn)：中國必須建造新型、先進的清潔能源發(fā)電廠，解決由于能源消耗增長過快所帶來的問題。風力發(fā)電漸漸成為中國能源市場不可或缺的一部分，預計到2020年裝機功率年可達到40GW。截止到2007年底，已裝機功率為6GW，其中約有3.3GW是2007年一年內安裝的。

　　明陽：針對國內和國際市場的風力發(fā)電機組

　　明陽電氣集團公司總部位于華南廣東省，成立于1993年，多年前就已活躍于風電領域。去年，公司在中國的最南部城市湛江建造了第一臺風力發(fā)電機組，額定功率達到1.5MW。另外33臺風力發(fā)電機組也建造在即。目前，明陽的生產能力不僅能夠滿足國內市場的需求，還能部分出口：2008年，公司預期將向美國出口72套系統(tǒng)。新的一年，明陽計劃建造一批總功率達2000MW的系統(tǒng)，其中約一半預計要銷往美國。除了價格優(yōu)勢之外，高系統(tǒng)性能和可靠性也是此風力發(fā)電市場新貴如此受歡迎的重要原因。

　　系統(tǒng)設計在德國完成

　　明陽電氣集團公司采用了Aerodyn Energiesysteme GmbH成熟的設計方案，這是一家總部位于德國倫茨堡的工程咨詢公司，自二十世紀八十年代起就專注于風力發(fā)電機組的研發(fā)工作，而德國倍福供應自動化控制系統(tǒng)。“基本設計已經過驗證，多年來，已在市場上獲得成功應用?！北陡５聡偛康捻椖拷浝砑骘L電部門經理Robert?Müller?在談及明陽系統(tǒng)的基本方案時如此說道。風力發(fā)電機組額定功率為1.5MW，輪轂高度和風輪直徑為80米。明陽可提供適用于強風、微風及寒冷氣候條件下的不同機組。整個機組為變槳、變速、雙饋感應發(fā)電機組。所有這些功能都已在風電行業(yè)為人熟知并且通過市場驗證。

　　盡管如此，這仍是個富有雄心的計劃：控制系統(tǒng)的開發(fā)于2006年深秋著手進行，僅在一年之后，樣機即告建造完畢，并于2007年10月投入運行。

　　適用于極端工況的控制方案

　　風力發(fā)電領域中的自動化組件所針對的特殊工況與其它行業(yè)應用領域都不相同，需要專門的自動化知識：惡劣且多變的環(huán)境溫度及天氣情況（如風速和風向）必須得到控制，以便讓系統(tǒng)能夠滿足嚴格的電氣質量要求。相對于其它省份來說，位于華南的湛江風質量較高且穩(wěn)定,但同時也常年受到臺風威脅。在施工期間已經經歷過兩次臺風。風力發(fā)電機組必須能夠應對50m/s（180 km/h）以上的風速及強降雨。南海正好位于北緯20度，比中歐地區(qū)的氣候還要極端。

　　“必須改造控制系統(tǒng)，以適應極端的工況條件?！憋L電專家Robert Müller如是說，“系統(tǒng)必須能夠非?？焖俚刈鞒鲰憫?，在設計緊急系統(tǒng)時，必須考慮到冗余，而且安裝必須滿足嚴格的安全標準?！弊詣踊到y(tǒng)自動響應環(huán)境參數的變更。運行狀態(tài)可本地監(jiān)控，也可通過遠程數據通訊進行遠程監(jiān)控。采集的數據被存儲用于歷史故障分析，例如，對系統(tǒng)通訊中斷進行分析。

　　基于PC的控制平臺為未來的發(fā)展提供開放性

　　塔筒中的控制系統(tǒng)為一臺裝有 TwinCAT自動化軟件的?CX1020嵌入式PC。模塊化的CX系統(tǒng)除標配標準接口（USB、DVI和?Ethernet TCP/IP）以外，還選配一個CAN總線接口，用于與變頻器的通訊。其它連接傳感器和執(zhí)行器的I/O站點則通過高速EtherCAT總線系統(tǒng)進行通訊。獨立的變槳系統(tǒng)則通過PROFIBUS主站總線模塊集成到EtherCAT I/O系統(tǒng)中。

　　機艙及塔基中的安全傳感器和執(zhí)行器也直接集成到EtherCAT系統(tǒng)中。因此，無需額外的安全總線系統(tǒng)。機艙和塔基中的Beckhoff控制面板上可顯示當前和歷史操作數據。各個單元可接入風電場通訊系統(tǒng)或用于遠程監(jiān)控的控制主站中，雖然這些功能在湛江安裝工程中還沒有實施。如有需要，可改造升級此功能。

　　除了自動化組件之外，在整個調試期間，德國倍福還提供了應用軟件，為明陽工程師提供支持。應用程序的開放性使得明陽能夠自行修改軟件。這也是基于PC開放式控制技術的一個最大的優(yōu)點。

　　使用Windows操作系統(tǒng)以及以太網通訊平臺，在通訊和數據處理速度方面開創(chuàng)了新局面。可隨時連接控制或通訊組件，如筆記本電腦。將來，整個系統(tǒng)中的任何部件都可以根據需要用最先進的模塊進行替換。