前言：上海電氣是中國最大的電氣集團之一，提供在電力行業(yè)的系統(tǒng)集成與工程項目的實施，在電力行業(yè)系統(tǒng)領域有著超過50年的歷史，隨著中國環(huán)保與綠色能源戰(zhàn)略的推動，對于風力發(fā)電和太陽能發(fā)電這類清潔能源的需求迅猛上升，上海電氣作為電力技術領域的領導企業(yè)也積極投入其中。

即使有著50多年的電力領域工程集成經(jīng)驗，然而，風力發(fā)電對于上海電氣輸配電仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)，如何設計可靠而又高效的控制系統(tǒng)至關重要，上海電氣輸配電的技術團隊與貝加萊的團隊進行了反復的深入交流，貝加萊系統(tǒng)的很多領先于其它系統(tǒng)的特點吸引了他們，貝加萊的積極合作態(tài)度以及系統(tǒng)開發(fā)的理念贏得了輸配電的信任，雙方在2008年決定組建聯(lián)合開發(fā)團隊共同來完成這個艱巨的開發(fā)工程。

硬件保障是基礎

風力發(fā)電由于其所在的工作環(huán)境均在野外、海邊、山區(qū)，均是晝夜溫差極大、或高原地帶，因此對于控制器產(chǎn)品的環(huán)境適應能力有較高的要求，貝加萊的系統(tǒng)在火電、水電、生物質(zhì)發(fā)電等領域已經(jīng)得到廣泛應用，被驗證為具有高可靠性設計的產(chǎn)品，同時為了驗證其惡劣環(huán)境的生存能力，貝加萊X20系列產(chǎn)品還在德國TuV實驗室進行了HALT測試，并被證明完全滿足風力發(fā)電對于硬件的可靠性和環(huán)境要求的各項指標，電路板表面的納米涂層處理也確保了在防鹽堿、潮濕環(huán)境的適應力，這是輸配電能夠開始合作的基礎條件。

基于建模的設計

風力發(fā)電系統(tǒng)是一個基于建模的系統(tǒng)設計，通過對整個機組包括每個傳感器、機械組件的建模來仿真整個風力發(fā)電過程，由于風力發(fā)電系統(tǒng)的測試環(huán)境不易具備（例如：風速超速、安全動作等），而仿真技術可以大大降低整個系統(tǒng)的開發(fā)與測試成本,MATLABSimulink的仿真可以自動生成代碼，這些代碼可直接植入到B&RX20PLC系統(tǒng)，并連線硬件實現(xiàn)硬件在環(huán)測試HIL(HardwareintheLoop)。這使得在安裝到風機運行之前控制系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過了各種變量下的測試，從而大大降低了系統(tǒng)的風險和節(jié)省大量的實際測試成本。

X20專家模塊

X20CM0985模塊是一個專家模塊，特別適合于風力發(fā)電機組的應用，它可以測量發(fā)電機組側(cè)的電流、電壓輸入，也可以測量電網(wǎng)側(cè)的電流、電壓等，包括視在功率、有功及無功功率等，可以對電網(wǎng)的狀態(tài)進行及時的反饋，確保功率控制機制的有效運行，從而保證機組功率穩(wěn)定和輸出滿足電網(wǎng)相位、頻率等參數(shù)要求的能量。

POWERLINKSafety技術

在風力發(fā)電系統(tǒng)運行過程中，安全技術是必須的-因為,對于運行在野外的機組來說，惡劣的自然環(huán)境和不可測因素會導致巨大的安全風險，例如：風速超速、惡劣天氣、系統(tǒng)故障，每種情況下系統(tǒng)如何復位確保整機不會因此損壞等，必須為各種潛在的系統(tǒng)風險做出評估，并制定相應的安全邏輯動作設計，在這個系統(tǒng)中POWERLINKSafety的高速與錯誤處理機制發(fā)揮了效應，對于各種出現(xiàn)的數(shù)據(jù)通信故障如數(shù)據(jù)插入、重發(fā)、延遲、幀混亂等，通過雙CRC校驗、反復校驗冗余、時間戳等方式予以處理，確保了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換安全，對于各種潛在的系統(tǒng)安全風險給予了有力保障，并且POWERLINKSafety的直接交叉通信使得系統(tǒng)通信周期較低，能夠更為快速的響應安全邏輯的動作。

上海電氣全新的風力發(fā)電機生產(chǎn)設備

完美的核心

軟件才是系統(tǒng)的真正核心，貝加萊發(fā)揮了其在行業(yè)應用軟件實現(xiàn)能力方面的卓越優(yōu)勢，開發(fā)了WTC風力發(fā)電軟件包,該軟件系統(tǒng)結(jié)構清晰，高度模塊化封裝，對于使用者來說這是一個經(jīng)典之作：可以針對不同的機型進行組件的添加、刪除、修改，并且非常便于維護和升級，無論對于雙饋還是直驅(qū)型風力發(fā)電機組，亦或采用液壓或電動變槳系統(tǒng)均只需參數(shù)的調(diào)整，而無需復雜的編程與測試，軟件系統(tǒng)具有很高健壯性，參數(shù)的修改不會引發(fā)系統(tǒng)的跳變，軟件的修改和下載也無需重新啟動。

控制柜內(nèi)包含一些貝加萊最新的安全技術

軟件采用高度模塊化設計,由十多個低耦合度的軟件模塊構成-例如:主流程、剎車系統(tǒng)、液壓處理、溫度測量系統(tǒng)、通信、機柜、變槳、箱變和電網(wǎng)等十多個獨立的單元構成，這些模塊內(nèi)的增添均不會對系統(tǒng)造成大的影響，并且，系統(tǒng)可以根據(jù)機器規(guī)格的不同僅需進行參數(shù)的設置，無需復雜的編程。

模塊化設計的另一個方面是每個模塊內(nèi)部的操作標準化，均由統(tǒng)一的軟件操作流程構成，這樣對于程序的調(diào)整、移植，或者后續(xù)培訓、修改都會非常方便，每個細節(jié)處都體現(xiàn)了設計團隊的匠心獨運。

遠程維護必不可少

遠程維護對于風電而言重要性不言而喻，畢竟，這些機組不是運行在工廠里，而貝加萊豐富的遠程維護功能設計使得輸配電的工程師們完成這項工作變得如此輕松簡單，通過AutomationStudio在CPU中配置VNCServer,WebServer，在無需增加硬件成本的基礎上，可以通過Internet方式來訪問主機，光纖交換機接口支持遠距離的數(shù)據(jù)傳輸，專門開發(fā)的風電場SCADA系統(tǒng)滿足了風力發(fā)電系統(tǒng)的遠程監(jiān)控與維護，采用Java技術開發(fā)了專用的ActiveX控件如風玫瑰圖、風力主機、葉片等位置的監(jiān)控，以滿足風電對于監(jiān)控系統(tǒng)的獨特需求。

準備安裝到風機上的經(jīng)過組裝和測試的機艙

經(jīng)過2年多的合作，如今2MW、3.6MW雙饋型機組已經(jīng)運行在中國的多個風電場，在這個合作過程中，雙方體現(xiàn)了合作的誠意與積極的態(tài)度，組建了強大的技術開發(fā)團隊并借助在歐洲的研發(fā)隊伍的力量共同完成了這些艱巨的開發(fā)和測試任務。