倍福中国风电技术部经理 王宁强

控制网：贵公司主要发展的新能源行业有哪几方面?所提供的主要产品有哪几类？近期有何突出成绩？

王宁强：德国倍福在新能源的业务主要涉及风力发电，光伏，智能电网等行业。特别是近几年在风电行业上所取得的成功使得倍福（Beckhoff）在风电行业中占据领先地位。倍福始终以基于PC的自动化新技术作为公司的发展理念。倍福针对风电行业提供的产品包括工业PC、现场总线模块和TwinCAT自动化软件。这些产品主要应用于风机主控制系统，变桨控制系统，变流控制系统，状态监测系统以及风场实时网络监控等。   

倍福在风电行业的应用遍布全球，诸如装机容量400MW，位于德国北海的Global tech I海上风电场，于2014年8月完成安装，预计2015年夏天这80台单机容量5MW的AREVA M5000-116风机全部并网发电。这80台M5000-116风机均采用了倍福控制系统，而且Global tech II海上风电场也正在计划之中。而阿尔斯通一个最新的风电项目也在苏格兰近格拉斯哥附近的扩建的Whitelee风场中投入运行。额外新增的217 兆瓦的装机容量，满足124,000户家庭的用电需求。其中基于EtherCAT 的Wind e-control?控制系统使得风电场和风电机组的控制周期时间缩短为5毫秒，并且它们相互间同步，使得风场电压控制的响应时间低于200毫秒。EtherCAT技术的使用让这个项目为风场网络通信的响应速度设立了新标准。

控制网：近几年，贵公司为新能源行业提供的自动化产品、技术或方案的创新有哪些？在新能源行业中贵公司的市场核心竞争力是什么？

王宁强：倍福一直坚持开发具有创新和开拓性的工业控制技术。在风电行业，倍福推出了基于EtherCAT技术的机组状态监测和实时风场控制网路等先进技术。借助EL3632振动监测模块和EL3773电力监测模块，机组机械振动的监测和电力系统的监测可无缝集成到风机主控系统中，这为大兆瓦的风电机组和海上风电机组的可靠、稳定运行提供了有力保障。EtherCAT实时风场控制网络则在风场网络通信的超高速响应方面设立了新标准。如果出现电压跌落，系统能够在1ms之内调整网络中的所有风力发电机组给定值。基于该技术对电流、电压和频率进行控制可以提供最佳的电网支持。

倍福不断推出适合风电行业应用的新产品。例如，新型CX5130嵌入式控制器非常适合用于风力发电机组的中央控制平台。它和以前产品相比具有明显的优势，它可以配备单核、双核或四核处理器，具有性能优越、成本低廉的特点。CX5130能够处理风力发电机组的所有控制任务，包括可视化、安全性和状态监测。由于TwinCAT3支持多核技术，这样能够在CX5130上实现计算密集型任务，例如在一个单独的CPU内核上进行状态监测。

倍福在风电行业的核心竞争力是开放的技术，高性价比的产品以及全面的服务。Beckhoff自动化解决方案的开放性是我们成功的秘诀。在传统的系统中，需要专门的控制单元分别用于运行管理、状态监测、制动控制等。而基于PC的开放自动化技术可提供强大的控制选项，将风力发电机组的所有元件整合到同一个平台上，而无需更多的CPU。特别是在我们没有专业知识的领域，我们都会邀请制造商基于我们的技术和产品提供解决方案，以助我们一臂之力。这对于倍福开放性的解决方案而言没有任何障碍。

2015年年初，国家发改委公布了陆上风电上网电价调整结果，将第一类、二类、三类资源区风电标杆上网电价每千瓦时降低2分钱。电价调整将使风力发电的市场竞争力增强，有利于风电行业的长期发展，而另一方面，风电整机厂商则面临降低成本的压力。倍福的产品以PC控制著称，随着PC技术的快速进步，产品的性价比也越来越高。倍福控制系统采用紧凑的模块化设计，风机主控系统可根据实际需要灵活配置，从而达到最优的系统配置，而且模块化的产品设计大大降低现场维护的难度和成本。

由于风电现场多地处偏远地区，风场维护技术人员水平参差不齐，而且人员流动性大，所以倍福公司除了提供及时的现场技术支持，帮助客户解决现场问题之外，还可为客户提供现场技术培训，培训内容可根据客户需求量身定制。为这些服务提供支撑的是倍福强大的风电技术团队。倍福中国风电技术团队有15位专职工程师分布在北京、上海、新疆、内蒙古，可为客户提供及时的多层次的技术支持和培训。而且，德国倍福的风电专家团队还可以提供主控系统软件开发，主控系统电柜设计等全方位的服务。

控制网：市场不断洗牌，国内政策不明朗，国外法律法规限制，一直阻碍着中国新能源产业的发展，您如何看待新能源产业在中国市场的推进？这样的局面给自动化技术的应用造成了哪些影响？贵公司对此会如何应对？

王宁强：从总体形势来看，近年来，气候变化已经是世界所公认的威胁，化石能源的使用正受到越来越多的限制。在2014年北京APEC会议上，中美两国就温室气体减排目标达成一致，我国计划在2030年前将非化石能源在一次能源消费中的比例提高至20%左右，比2014年将近翻了一番，因此国家要大力发展风电等清洁能源。

近几年，国内风电市场中风电机组的单机容量持续增大。2014年，我国新增装机的风电机组单机平均功率达到1768kW。另外，海上风电场的开发进一步加快了大容量风电机组的发展，目前，金风、华锐、上海电气、联合动力、湖南湘电、重庆海装、东方汽轮机、广东明阳和太原重工等公司都已经研制出5MW至6MW的大容量海上风电机组产品。对于大型风电机组和海上风电机组风机而言，状态监测系统是其必不可少的组成部分。然而完整的风机状态监测应该不仅是机械振动的监测，还应该包括电力系统和电气系统的监测等。Beckhoff已经推出了用于振动监测的EL3632模块和用于电力监测的EL3773模块，而且具有强大自诊断功能的I/O模块正在研发中。要将这些功能集成到主控系统中，就需要比传统控制器更高性能的控制器。Beckhoff CX2030和CX2040嵌入式控制器具有一个新的特性：它们都采用了多核Intel? Core?处理器。随着它们性能上的大幅提升，这一系列的嵌入式控制器的性能已经可以与较大的控制柜式安装的工业 PC 相媲美。

控制网：在国家大力提倡“两化融合”的今天，您认为新能源行业应如何实现“两化融合”？贵公司能为用户提供怎样的帮助？

王宁强：由于PC控制在风电行业已经深入人心，所以风电机组产品“两化融合”已经具备了一定的水平和良好的基础。Beckhoff嵌入式PC具备以太网接口，USB接口，CF卡或硬盘存储介质，以及支持TCP/IP，OPC等多种标准通讯协议。风电机组可以通过风电数据采集与监控系统（SCADA）对风电机组的运行情况进行实时监测，对于集成CMS（状态监测系统）的风电机组还可通过CMS来对主轴、齿轮箱、发电机、轴承等关键零部件进行远程监测和远程故障诊断。

倍福基于TwinCAT3平台开发的TCwind风电主控软件框架首次将数据库直接集成到风机主控系统中。风机运行数据及状态监测数据都可以直接存储在风机本地的数据库中，而所有风机的数据库可在风场级进行合并，每个风场的数据则可以在企业数据库中进行合并，从而可以方便地实现风机大数据的获取和存储。对于大数据的分析，所有的数据都可以通过标准的数据库接口获取。这个技术可以彻底改变目前普遍采用的通过独立的文件存储不同类型数据的现状，将使风电行业的“两化融合”水平跨上一个大的台阶。

成功案例分享：倍福基于PC的控制技术提高风力发电机组的可用性和性能