背景
上海電氣是中國最大的電氣集團之一，在電力行業(yè)系統(tǒng)領(lǐng)域有著超過50年的歷史。不過，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(shè)計可靠而又高效的控制系統(tǒng)至關(guān)重要，上海電氣輸配電的技術(shù)團隊與貝加萊的團隊進行了反復(fù)的深入交流，貝加萊系統(tǒng)的很多領(lǐng)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(chǔ)
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(yīng)能力有較高的要求。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(yīng)力，這是輸配電能夠開始合作的基礎(chǔ)條件。
基于建模的設(shè)計
風力發(fā)電系統(tǒng)是一個基于建模的系統(tǒng)設(shè)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(shù)可以大大降低整個系統(tǒng)的開發(fā)與測試成本,MATLAB Simulink的仿真可以自動生成代碼，這些代碼可直接植入到B&R X20PLC系統(tǒng)，并連線硬件實現(xiàn)硬件在環(huán)測試HIL(Hardware in the Loop)。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。
控制柜內(nèi)包含一些貝加萊最新的安全技術(shù)
POWERLINK Safety技術(shù)
在風力發(fā)電系統(tǒng)運行過程中，安全技術(shù)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(dǎo)致巨大的安全風險。在這個系統(tǒng)中POWERLINK Safety的高速與錯誤處理機制發(fā)揮了效應(yīng)，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(fù)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POWERLINK Safety的直接交叉通信使得系統(tǒng)通信周期較低，能夠更為快速地響應(yīng)安全邏輯的動作。
X20C M0985模塊是一個專家模塊，特別適合于風力發(fā)電機組的應(yīng)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，并對電網(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。
軟件是核心
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(yīng)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(gòu)清晰，高度模塊化封裝，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(fù)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。
模塊化設(shè)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(gòu)成，這樣對于程序的調(diào)整、移植，或者后續(xù)培訓(xùn)、修改都會非常方便，每個細節(jié)處都體現(xiàn)了設(shè)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(shè)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Automation Studio在CPU中配置VNC Server,Web Server，在無需增加硬件成本的基礎(chǔ)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(shù)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。
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(shù)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(wù)。