我國風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1、我國風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)開展現(xiàn)狀分析-新能源專業(yè)論文(1)目前，從裝機(jī)容量來看，我國已成為亞洲第一、世界第四、風(fēng)電裝機(jī)容量超千萬千瓦的風(fēng)電大國。排在前三位的依次是美國、德國和西班牙，其裝機(jī)容量分別為2517萬、2390萬和1675萬千瓦。需求的快速增長也帶動(dòng)了我國風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)的快速開展。2022年，我國風(fēng)機(jī)整機(jī)制造企業(yè)僅6家，目前明確進(jìn)入風(fēng)機(jī)整機(jī)制造的企業(yè)已超過70家，另外還有一些公司正在開展進(jìn)入風(fēng)機(jī)整機(jī)制造的前期準(zhǔn)備工作，呈現(xiàn)出“你未唱罷我登場(chǎng)，百家風(fēng)企競(jìng)風(fēng)流這樣一個(gè)喜憂參半的格局。喜的是經(jīng)過這些年的開展，內(nèi)資和合資企業(yè)的消費(fèi)規(guī)模不斷擴(kuò)大、技術(shù)才能不斷增強(qiáng)、市場(chǎng)占有率上升很快。2022年，內(nèi)(合)

2、資企業(yè)和外資企業(yè)占當(dāng)年風(fēng)電新增裝機(jī)的比例分別為25%和75%，而到2022年這一比例正好顛倒了過來，內(nèi)(合)資企業(yè)已經(jīng)在風(fēng)電市場(chǎng)上占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。至于這些整機(jī)制造廠家?guī)?dòng)的零部件消費(fèi)企業(yè)終究有多少，更是一個(gè)無法準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)的數(shù)字。這些風(fēng)機(jī)整機(jī)制造企業(yè)及零部件企業(yè)的開展壯大，有力地促進(jìn)了我國風(fēng)電制造業(yè)技術(shù)程度和消費(fèi)規(guī)模的進(jìn)步。憂的是這70余家風(fēng)機(jī)企業(yè)的技術(shù)程度、消費(fèi)規(guī)模、效勞才能參差不齊，真正形成規(guī)模、比較有競(jìng)爭(zhēng)才能的還只有寥寥幾家，大多數(shù)企業(yè)對(duì)于將來面臨的宏大風(fēng)險(xiǎn)都估計(jì)缺乏，這是我國目前風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)存在的一個(gè)突出問題。 從將來的開展形勢(shì)來看，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)至少將有十多年的黃金開展期。從世界范圍來看，

3、美國、德國等工業(yè)興隆國家為解決能源短缺和環(huán)境污染問題，都將大規(guī)模開展風(fēng)力發(fā)電作為主要解決方案。在我國，情況也是如此。2022年底，1215萬千瓦的風(fēng)電裝機(jī)容量占我國電力總裝機(jī)容量的比例還僅為1.5%，預(yù)計(jì)到2022年這一比例將到達(dá)10%左右，即到2022年風(fēng)電裝機(jī)容量將到達(dá)1.4億千瓦這樣的程度，這是非?？捎^的數(shù)字。這說明，從宏觀形勢(shì)來看，風(fēng)電行業(yè)大開展的高 潮確實(shí)已經(jīng)到來。風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的開展現(xiàn)狀 風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng)是風(fēng)機(jī)的重要組成部分，它承擔(dān)著風(fēng)機(jī)監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)節(jié)、實(shí)現(xiàn)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)，它主要由監(jiān)控系統(tǒng)、主控系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)以及變頻系統(tǒng)(變頻器)幾部分組成。各部分的

4、主要功能如下： 監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)：監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全風(fēng)場(chǎng)風(fēng)機(jī)狀況的監(jiān)視與啟、停操作，它包括大型監(jiān)控軟件及完善的通訊網(wǎng)絡(luò)。主控系統(tǒng)：主控系統(tǒng)是風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的主體，它實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)調(diào)向、自動(dòng)調(diào)速、自動(dòng)并網(wǎng)、自動(dòng)解列、故障自動(dòng)停機(jī)、自動(dòng)電纜解繞及自動(dòng)記錄與監(jiān)控等重要控制、保護(hù)功能。它對(duì)外的三個(gè)主要接口系統(tǒng)就是監(jiān)控系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)以及變頻系統(tǒng)(變頻器)，它與監(jiān)控系統(tǒng)接口完成風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的交換，與變槳控制系統(tǒng)接口完成對(duì)葉片的控制，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及恒速運(yùn)行，與變頻系統(tǒng)(變頻器)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)有功功率以及無功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)。變槳控制系統(tǒng)：與主控系統(tǒng)配合，通過對(duì)葉片節(jié)距角的控制，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)

5、能捕獲以及恒速運(yùn)行，進(jìn)步了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行靈敏性。目前來看，變槳控制系統(tǒng)的葉片驅(qū)動(dòng)有液壓和電氣兩種方式，電氣驅(qū)動(dòng)方式中又有采用交流電機(jī)和直流電機(jī)兩種不同方案。終究采用何種方式主要取決于制造廠家多年來形成的技術(shù)道路及傳統(tǒng)。 變頻系統(tǒng)(變頻)器：與主控制系統(tǒng)接口，和發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)連接，直接承擔(dān)著保證供電品質(zhì)、進(jìn)步功率因素，滿足電網(wǎng)兼容性標(biāo)準(zhǔn)等重要作用。從我國目前的情況來看，風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的上述各個(gè)組成部分的自主配套規(guī)模還相當(dāng)不如人意，到目前為止對(duì)國外品牌的依賴仍然較大，仍是風(fēng)電設(shè)備制造業(yè)中最薄弱的環(huán)節(jié)。而風(fēng)機(jī)其它部件，包括葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、軸承等核心部件已根本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化配套(盡管質(zhì)量程度及運(yùn)行狀況還不能令人滿意)，之所以如此，原因主要有：(1)我國在這一技術(shù)領(lǐng)域的起步較晚，尤其是對(duì)兆瓦級(jí)以上大功率機(jī)組變速恒頻控制技術(shù)的研究，更是最近幾年的事情，這比風(fēng)機(jī)技術(shù)先進(jìn)國家要落后二十年時(shí)間。前已述及，我國風(fēng)電制造產(chǎn)業(yè)是從2022年開始的最近四年才得到快速開展的，國內(nèi)主要風(fēng)機(jī)制造廠家為了快速搶占市場(chǎng)，都致力于擴(kuò)大消費(fèi)規(guī)模，無力對(duì)控制系統(tǒng)這樣的技術(shù)含量較高的產(chǎn)品進(jìn)展自主開發(fā)，因此多直接從MITA、Windtec等國外公司采購產(chǎn)品或引進(jìn)技術(shù)。(2)