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隨著(zhù)煤炭、石油等常規能源的逐漸枯竭，人類(lèi)越來(lái)越重視對新能源(非常規能源)的開(kāi)發(fā)利用。新能源是指傳統能源之外的各種能源形式，如太陽(yáng)能、地熱能、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。其中風(fēng)能以其*優(yōu)勢而備受青睞。相對其他新能源相比，風(fēng)能具有三大優(yōu)勢：*，儲量大、分布廣;第二，可利用性強，成本相對較低;第三，綠色能源，不污染環(huán)境。

作為一種利用風(fēng)能的清潔能源，風(fēng)電在環(huán)境保護日益重要的今天，發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)，風(fēng)能市場(chǎng)每年以超過(guò)40%的速度快速發(fā)展，而中國也憑借豐富的風(fēng)場(chǎng)資源和政府對新能源開(kāi)發(fā)的大力支持，成為繼歐美之后zui重要的風(fēng)能市場(chǎng)，這給中國風(fēng)能裝備制造業(yè)帶來(lái)了發(fā)展機遇。我國風(fēng)能資源豐富，理論儲量為16億千瓦，實(shí)際可利用量達 2.5億千瓦，具有極大的發(fā)展潛力。同時(shí)在國家的新能源發(fā)展規劃中，將風(fēng)力發(fā)電作為重點(diǎn)扶持行業(yè)，使我國風(fēng)電行業(yè)擁有了更廣闊的發(fā)展前景。

因此風(fēng)電這幾年一直保持著(zhù)成倍增長(cháng)，2008年風(fēng)電機組增長(cháng)率受到GDP影響，但也超過(guò)了80%，國產(chǎn)化的比率已經(jīng)超過(guò)70%。風(fēng)能產(chǎn)業(yè)要想健康持續的增長(cháng)，就要完成產(chǎn)業(yè)體系的建設，產(chǎn)業(yè)鏈的建設。宜科公司抓住了機遇，適時(shí)開(kāi)發(fā)出了順應需求的產(chǎn)品路線(xiàn)和解決方案，并被成功應用于多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)中。

二、水平軸風(fēng)力渦輪機組成

基于對風(fēng)能的更率采集及利用，目前風(fēng)電行業(yè)主要采用水平軸風(fēng)力渦輪機，其組成如右圖所示：

轉子葉片：捕獲風(fēng)能并將其轉換為轉軸的轉動(dòng)能;

轉軸：將轉動(dòng)能轉化為發(fā)電機的動(dòng)能;

變速箱：用于增加轉子中心和發(fā)電機之間的轉軸速度;

發(fā)電機：利用轉軸的轉動(dòng)能，通過(guò)電磁原理發(fā)電;

偏航控制器(未顯示)：移動(dòng)轉子使其與風(fēng)向保持一致;

制動(dòng)裝置：在出現電力超載或系統故障時(shí)停止轉軸旋轉;

塔架：支撐轉子和發(fā)動(dòng)機箱，并將整個(gè)裝置位置提升;

三、風(fēng)力發(fā)電的控制系統

風(fēng)力發(fā)電系統作為風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域的核心環(huán)節，其技術(shù)革新至關(guān)重要。目前主要采用恒速恒頻和變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機系統兩大類(lèi)。在風(fēng)力發(fā)電中，當風(fēng)力發(fā)電機組與電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)，要求風(fēng)電的頻率與電網(wǎng)的頻率保持一致，即恒頻。恒速恒頻即在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中，保持風(fēng)車(chē)的轉速(也即發(fā)電機的轉速)不變，從而得到恒頻的電能。在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中讓風(fēng)車(chē)的轉速隨風(fēng)速而變化，而通過(guò)其它控制方式來(lái)得到恒頻電能的方法稱(chēng)為變速恒頻。

由于風(fēng)能與風(fēng)速的三次方成正比，當風(fēng)速在一定范圍變化時(shí)，如果允許風(fēng)車(chē)做變速運動(dòng)，則能達到更好利用風(fēng)能的目的。風(fēng)車(chē)將風(fēng)能轉換成機械能的效率可用輸出功率系數CP來(lái)表示，CP在某一確定的風(fēng)輪周速比λ(槳葉尖速度與風(fēng)速之比)下達到zui大值。恒速恒頻機組的風(fēng)車(chē)轉速保持不變，而風(fēng)速又經(jīng)常在變化，顯然CP不可能保持在*值。變速恒頻機組的特點(diǎn)是風(fēng)車(chē)和發(fā)電機的轉速可在很大范圍內變化而不影響輸出電能的頻率。由于風(fēng)車(chē)的轉速可變，可以通過(guò)適當的控制，使風(fēng)車(chē)的周速比處于或接近*值，從而zui大限度地利用風(fēng)能發(fā)電。因此變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統以其風(fēng)能利用系數高，能吸收由風(fēng)速突變所產(chǎn)生的能量波動(dòng)以避免主軸及傳動(dòng)機構承受過(guò)大的扭矩和應力，以及可以改善系統的功率因數等突出優(yōu)勢，在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)越來(lái)越受歡迎。

變速恒頻控制的功能是保證上網(wǎng)電能的質(zhì)量，因此必須對發(fā)電機的轉速進(jìn)行測量并反饋到控制器，實(shí)現閉環(huán)控制。目前對發(fā)電機轉速的檢測主要采用旋轉編碼器。同時(shí)由于發(fā)電機的功率大，會(huì )產(chǎn)生軸電流，如果編碼器與發(fā)電機不絕緣，則軸電流會(huì )被引入編碼器，進(jìn)而損壞編碼器。宜科公司的EV88P系列編碼器采用*的機械設計理念，確保產(chǎn)品的抗振動(dòng)抗沖擊性能，采用歐洲*電氣設計技術(shù)，確保產(chǎn)品在-40~85℃的溫度條件下可靠輸出，同時(shí)采用*絕緣處理技術(shù)，有效防止軸電流對編碼器的損壞。 EV88P系列編碼器，以其優(yōu)異的性能特點(diǎn)及穩定運行，已在華北地區某風(fēng)電設備制造廠(chǎng)取得成功應用，在風(fēng)場(chǎng)的穩定運行得到客戶(hù)的認可。

四、風(fēng)力發(fā)電的變槳距控制系統

在風(fēng)電技術(shù)發(fā)展方面，風(fēng)力發(fā)電機單機容量朝著(zhù)大型化發(fā)展，兆瓦級風(fēng)力機已經(jīng)成為風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。目前大型風(fēng)力發(fā)電機組普遍采用變槳距控制技術(shù)。變槳距控制是通過(guò)沿槳葉的縱軸控制葉片旋轉，依據風(fēng)速的變化隨時(shí)調節槳距角，控制風(fēng)輪的能量吸收，保持一定的輸出功率。變槳距控制的優(yōu)點(diǎn)是能夠確保高風(fēng)速段的額定功率，額定功率點(diǎn)以上輸出平穩、在額定點(diǎn)具有較高的風(fēng)能利用系數、提高風(fēng)力機組起動(dòng)性能與制動(dòng)性能、提高風(fēng)機的整體柔性度、減小整機和槳葉的受力狀況。在并網(wǎng)過(guò)程中,變槳距控制還可實(shí)現快速無(wú)沖擊并網(wǎng)。變槳距控制系統與變速恒頻技術(shù)相配合,zui終提高了整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統的發(fā)電效率和電能質(zhì)量。

變槳距控制系統的執行機構主要有兩種，液壓變槳距執行機構和電動(dòng)變槳距執行機構。其中，電機變槳執行機構是利用電機對槳葉進(jìn)行控制，結構緊湊、控制靈活、動(dòng)作可靠，不存在液壓執行機構中的非線(xiàn)性、漏油、卡塞等現象。電機變槳距控制機構可對每個(gè)槳葉采用一個(gè)伺服電機進(jìn)行單獨調節。伺服電機通過(guò)主動(dòng)齒輪與槳葉輪轂內齒圈相嚙合，直接對槳葉的槳距角進(jìn)行控制。旋轉編碼器將槳距角的變化反饋給控制器，進(jìn)而對電機進(jìn)行閉環(huán)PID負反饋控制。

宜科公司的EB58系列增量編碼器、EAS58系列模擬量輸出值編碼器和EAM58系列SSI輸出值編碼器以其優(yōu)異的抗機械振動(dòng)性能和-40℃溫度條件下穩定的電氣輸出性能，為廣大風(fēng)電客戶(hù)提供了性?xún)r(jià)比優(yōu)異的傳感器解決方案。其中，EB58系列編碼器用于變槳系統中伺服電機信號反饋，控制槳葉角度控制，同時(shí)應用EAS58或EAM58系列編碼器對變槳角度給予位置信息反饋。EB58和EAS58系列編碼器均在華北某風(fēng)電設備制造廠(chǎng)得到成功應用，并得到客戶(hù)極大的認可。

五、結束語(yǔ)

風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已日趨成熟，在可再生的綠色能源的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中占有突出的地位，具有重要的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。尤其是在偏遠的山區、牧區和海島等地區，風(fēng)力發(fā)電可為當地居民的生活和生產(chǎn)提供潔凈的能源，緩解能源供應緊張的局面。

以往投資商和運營(yíng)商更多關(guān)注的是購買(mǎi)產(chǎn)品的價(jià)格，而在整個(gè)壽命周期里邊，維護成本占40%到70%，主要取決于產(chǎn)品質(zhì)量。越來(lái)越多的風(fēng)電用戶(hù)將關(guān)注的重心轉移到如何提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強可靠性，同時(shí)降低維護成本。宜科這樣擁有濃厚的技術(shù)積淀和產(chǎn)品質(zhì)量的公司，能夠使得中國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈更加充實(shí)和完善，幫助風(fēng)電設備制造廠(chǎng)商們提升產(chǎn)品質(zhì)量，并將維護成本減到zui少。