2017年10月31日——11月1日，由中國電器工業協會風力發電電器設備分會和新疆金風科技股份有限公司聯合主辦，施耐德電氣（中國）有限公司協辦的2017（第二屆）中國風電電氣裝備技術高峰論壇暨風電分會二屆二次會員大會(CWPE2017）在北京豐大國際酒店盛大召開。德國倍福自動化有限公司風電技術部經理王寧強先生在31日下午的“智慧能源與智能制造專場”發表了演講。
德國倍福自動化有限公司風電技術部經理王寧強先生
王寧強：各位嘉賓大家下午好！我今天分享的題目是新一代智能風電機組控制平臺解決方案，這個主要我們是基于跟我們風電客戶不斷地溝通，然后了解他們的需求之后，得出這么一個想法。
目前我們的風機追求的可能是效率提高，或者是單機的控制為主，另外數據多采用文件記錄的方式。我們認為在新一代風機控制系統里面我們是有一些新的需求。從效率提升來提升發電量，這個空間我們認為不是特別多了，從可靠性這方面可能會更容易得到一些提升。另外從現在的風機控制普遍從風機的單機控制到風場級的控制轉換。現在的數據處理基于LOT、大數據文件記錄的方式從文件記錄方式變化物聯網大數據的記錄方式。
一是對于提升可靠性，我們認為狀態監測或者檢測技術是非常重要的。對于提升可靠性來說主要是三個方面，排錯，就是在系統研發階段，這些容易出錯的問題解決掉，防止在實際設備中發生。另外就是容錯，當系統發生問題的時候一定要停機嗎？還是說根據設備實際運行狀態來決定在當前條件下是否還可以繼續運行？另外就是發生故障以后我們的維護方面，借助于更好的檢測和診斷技術我們可以定位，或者說我們可以在他發生問題之前進行一個預維護。
倍福在這塊基于剛才講的理念我們推出了一個新系列產品，叫做ELM，這是一個專門做測量的系列，它的安裝和現有的產品完全兼容，但它可以實現更高的時間同步，包括更快的速度以及它更好的可靠性。另外在軟件方面我們做了一個濾波器，這個濾波器可以通過圖形化編輯濾波器。
可以看到除了傳感器之外倍福提供了整個完整的數據采集的鏈條，可以接入不同型號的傳感器到高精度測量模塊，然后測量組件，再到前端的軟件，包括云端的軟件，它是一個完整的鏈條。
這個地方也要提到實際上現在檢測對于風機控制越來越重要，我們要有很多額外的測量，有的可能是在運行中我要對風機當前的狀態進行評估，往往這個測量，是由一些專業的測量工程師來做，但是這些人自動化編程水平不行，所以我們推出了一個TcFlexMeter工具，易于使用，無需編程經驗，使用獨立的應用程序進行系統配置。
另外一個就是狀態監測，狀態監測這一塊像我們傳動鏈這些監測現在大家都已經很普及了，我們的方案就是說目前大部分狀態監測是獨立式的，狀態監測只是把一些處理過的信息發給主控系統，我們的概念是狀態監測和主控系統可以結合到一塊去，這樣可以做到數據共享，包括狀態監測判斷也可以從風機運行數據里面獲得更多的一些信息，得出更準確的判斷。
還有一些優勢就是比如它的系統通訊的載荷，或者說通訊的復雜性會降低，通道它都是聯合配置，另外可以得到原始的數據，降低監測成本。
在這方面倍福是一個比較開放的公司，我們在這方面一般和一些專業的做狀態監測的公司合作，在傳動鏈狀態監測方面我們有合作伙伴，他有完整的狀態監測的解決方案，它的硬件基于倍福的硬件平臺，很容易對風機控制系統里面形成狀態監測系統，也可以實現全風場或者是全球范圍內的所有風機的統一監測。
現在大家對葉片的監測也比較關注了，這一塊我們也是有一個合作伙伴，它可以基于風機葉片里面的加速傳感器的信息，檢測整個風機的結構健康狀態，是否有開裂、平衡或者結冰等等。它也是一種集成式的方案，比如你在輪轂里面或者葉片里面，所有的功能也可以集成到控制器里面去，這是它的葉片解決方案，它只是需要增加幾個AO模塊，然后所有的軟件也是在控制器內部可以實現。
這是它做得結冰檢測，可以看到它的結冰不是說結冰或者沒結冰這么簡單，可以從結冰狀態下分析結冰到什么程度，是不是影響機器，這是一個連續的過程。可以明顯的降低停機時間。
上一位嘉賓提到對于大規模的風電并網是有壓力的，這里就是說我們風機也要參與調頻和調壓，這個地方我們必須要用場地控制來實施，而不是通過SCADA這種系統，這是倍福的框架圖，還提供了風場網絡的接口，我們可以實現實時通訊。在這個實時網絡下我們的風場通訊時間是小于1毫秒的，后面會有一個案例。數據的同步時間是小于1微秒的，基本上可以理解就是同步的，同時動作。
這是在蘇格蘭，它整個風場網絡是采用EtherCAT網絡，響應周期小于200毫秒，通訊周期是5毫秒，沒有做到EtherCAT這么快，來實現整個風場的調頻和調壓。
第三個部分就是物聯網和大數據，現在咱們說智能風機或者智慧風能，這里面少不了一個概念就是人工智能，人工智能這個概念起源比較早，其實這個發展和大數據以及物聯網等等技術是密不可分的。
我們在這一塊推出了一個產品的家族loT，這個就是為你的控制系統連向云建立了一個通道，它支持的標準通訊協議就是MQTT，AMQP、OPC UA，它的特點就是可以將信息推送到可穿戴設備。都是通過云端或者中間的數據來實現的，你的網絡結構會變得比較簡單，而且比較容易實現網絡的防護，整個它的通訊的開銷更低。
這里面有幾個產品，一個是loT Communication，這是一個功能塊，可以直接和云發生通許。中間是數據代理，不管是誰的控制器，只要裝了這個軟件之后，他可以通過一些方式從你現有的應用上獲取數據，再發上去。下面這兩個就是移動端的應用。
另外對于硬件產品也有一款叫EK9160，這個模塊它類似于傳統的耦合器，這地方就是說可以把IO數據發布到云上去，也是通過MQTT標準有效通訊協議。
數據采集上來之后該需要有一個分析的過程，這個產品叫做Analytics，它完成了分析的功能。這里面包括了幾個部分，一是數據記錄，通過在你的程序里面做一些設置，他就可以把這個數據記錄到云端，當然這個云也可以是你的公有云，也可以是你的私有云。第二個模塊就是公布這個數據，把數據存儲到云上。第三個模塊就是它是一個工具箱或是一個工具包，包括了很多東西，這些東西可以讓你實現云的解決方案。第四個就是PLC庫實現云的分析。
這是整個的框架，可以看到上面是云，包括我們現在可以支持的有微軟云，亞馬遜的云還有SAP的云，另外還有自己的云。下面就是我們的控制器，包括耦合器。在云端我們可以做數據的存儲也可以做數據的分析。
最后一個講一下Tcwing，這是一個軟件框架，剛才講的這些包括監測功能，狀態檢測功能，包括網絡控制，大數據或者云的通訊，它都集成了，對客戶使用當中我們不用擔心這些新的數據我們能不能消化，在這個上面我們已經兼容了，就是采集的這些數，要么采在本地數據庫，要么是風場數據庫，要么上到云，已經打通了。在TcCOM里面我們也有第三方廠方他的一些方面也可以以TcCOM的形式放在我們的軟件框架下執行。
這個軟件框架實際上是一個樣例的模板程序，基本上它能完成一個風機軟件的70%。對數據庫這塊實際上他是基于SQL，Server的，你的數存在SQL Server的。這些數據可以做一些數據的挖掘，這也是一個例子，就是我們通過數據的挖掘來實現可利用率的統計，在程序里面實現起來確實比較麻煩，但是用數據庫比較簡單。剛剛這些強大的功能需要這些強大的工具進行支撐的，基于這樣強大的處理核心我們也不用擔心這么多功能集成到風機控制里面會不會有問題，它提供了最夠強的動力。這就是我的演講，謝謝大家！
（文章內容來自現場速記整理，未經本人審核）
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