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由于同眾多工業(yè)自動(dòng)化涉及的領(lǐng)域一樣，風(fēng)電領(lǐng)域的自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)甚至產(chǎn)品始終為國(guó)外企業(yè)所掌控，而國(guó)內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化廠家也不愿將巨大利潤(rùn)拱手相讓，技術(shù)追趕的腳步也越來(lái)越快。
據(jù)了解，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)發(fā)展很大程度上得益于變速恒頻的應(yīng)用，變速恒頻已經(jīng)成為目前兆瓦級(jí)以上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主流技術(shù)。所謂變速恒頻，就是通過(guò)調(diào)速控制，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪轉(zhuǎn)速能夠跟隨風(fēng)速的變化，最大限度地提高風(fēng)能的利用效率并有效降低載荷，同時(shí)風(fēng)輪及其所驅(qū)動(dòng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，保證輸出的電能頻率始終與電網(wǎng)一致。機(jī)組的調(diào)速控制可以通過(guò)機(jī)械或電氣控制等不同的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是目前最為成熟，也是應(yīng)用范圍最為廣泛和最具發(fā)展前景的技術(shù)是利用變流器的技術(shù)方案。變流技術(shù)的應(yīng)用不僅有利于機(jī)組提高效率，同時(shí)對(duì)機(jī)組的并網(wǎng)和對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了良好作用。
變流器在風(fēng)電整機(jī)成本中占15%~20%的比例，變流器在變速恒頻型風(fēng)電裝置中應(yīng)用的主流的技術(shù)方案目前主要有雙饋型和直驅(qū)型兩種，屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大型核心部件之一，其發(fā)展道路體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)自動(dòng)化技術(shù)在風(fēng)電領(lǐng)域的發(fā)展軌跡。
近幾年，中國(guó)風(fēng)電領(lǐng)域的相關(guān)專家對(duì)于國(guó)外的變流器技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了學(xué)習(xí)和研究，而且變流器的核心電力電子器件技術(shù)發(fā)展很迅速，加之目前國(guó)家大力提倡清潔能源開(kāi)發(fā)和需求掛鉤，使得風(fēng)電前景一片看好。這樣變流器生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍般成立起來(lái)，使得變流器的徹底國(guó)產(chǎn)化呼之欲出。
由于風(fēng)力發(fā)電整體技術(shù)起步比較晚，所以現(xiàn)今我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用的風(fēng)電變流器市場(chǎng)主要被維斯塔斯、西門子、ABB等知名國(guó)外品牌占領(lǐng)，但是國(guó)家近幾年出臺(tái)了很多政策和舉措支持民族品牌的發(fā)展，為國(guó)有工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)提供了大力的政治和經(jīng)濟(jì)支持。發(fā)改委在文件中明確提出，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率必須達(dá)到70%以上。
政策和舉措帶動(dòng)了近幾年國(guó)內(nèi)的變流器企業(yè)發(fā)展，哈爾濱九州電氣股份有限公司、合肥陽(yáng)光電源有限公司、北京清能華福風(fēng)電技術(shù)有限公司、南車株洲等企業(yè)目前都在積極地進(jìn)行變流器產(chǎn)品的研發(fā)工作。
但是當(dāng)前國(guó)內(nèi)企業(yè)涌起面之廣，發(fā)展速度之迅猛是否表明這個(gè)行業(yè)并沒(méi)有什么準(zhǔn)入門檻呢？目前變流器在風(fēng)電當(dāng)中起的確實(shí)是變頻器的作用，但是這并不意味著生產(chǎn)變頻器的企業(yè)都能生產(chǎn)成熟的變流器。舉例以變流器中與控制相關(guān)的技術(shù)來(lái)說(shuō)，如果企業(yè)對(duì)風(fēng)電沒(méi)有一定的了解，變流器設(shè)計(jì)算法上沒(méi)有考慮到風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)，是根本研發(fā)不出來(lái)產(chǎn)品的。目前國(guó)內(nèi)變流器的設(shè)計(jì)人才很缺乏，因?yàn)樽兞髌鞯倪\(yùn)行工況比較復(fù)雜，其主電路、副電路的設(shè)計(jì)算法是一大難點(diǎn)。
產(chǎn)品試驗(yàn)也是一大準(zhǔn)入門檻，產(chǎn)品試驗(yàn)是變流器研發(fā)的重中之重，也是產(chǎn)品完善的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，風(fēng)電產(chǎn)品必須要進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)試驗(yàn)才能不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并加以改進(jìn)，以確保產(chǎn)品的性能。由于目前沒(méi)有固定的試驗(yàn)風(fēng)場(chǎng)，所以不具備整機(jī)生產(chǎn)能力的變流器生產(chǎn)企業(yè)都需要自己去聯(lián)系風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行產(chǎn)品試驗(yàn)，當(dāng)然這里面也不可避免地存在很多問(wèn)題。變流器是整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，要想實(shí)現(xiàn)變流器的規(guī)模化生產(chǎn)，必須搭建一個(gè)完整試驗(yàn)平臺(tái)，才滿足變流器出廠測(cè)試的需要，另外變流器的研發(fā)還需要引進(jìn)矢量控制等新技術(shù)。
在行業(yè)快速增長(zhǎng)的同時(shí)，企業(yè)也面臨著諸多困難。因?yàn)轱L(fēng)電設(shè)備的每個(gè)環(huán)節(jié)都是關(guān)鍵，前后銜接十分緊密，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，整個(gè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)必然都受到極大的影響，造成停產(chǎn)甚至毀壞設(shè)備。這就要求風(fēng)電設(shè)備零部件具有較高的質(zhì)量和穩(wěn)定性，在一定程度上加大了的設(shè)計(jì)維護(hù)難度。而由于大部分企業(yè)沒(méi)有很強(qiáng)的試驗(yàn)?zāi)芰�，一定程度上�?dǎo)致了目前國(guó)產(chǎn)變流器產(chǎn)品性能上與國(guó)外產(chǎn)品差距仍然比較明顯。國(guó)內(nèi)變流器市場(chǎng)上有不少?gòu)S家在變流器的保護(hù)（即持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行性能）方面的確有待加強(qiáng)。試驗(yàn)平臺(tái)的布局設(shè)計(jì)決定了產(chǎn)品的可靠性的高低，而在這方面國(guó)內(nèi)研發(fā)人員還有很長(zhǎng)的路要走。
當(dāng)然國(guó)內(nèi)也不是全然劣勢(shì)。目前我國(guó)電網(wǎng)工況存在一定的特殊性，由于其波動(dòng)范圍比國(guó)外的大，從而影響國(guó)外品牌變流器的正常運(yùn)行，因此國(guó)外的產(chǎn)品應(yīng)用在我國(guó)電網(wǎng)上也不是十全十美的。這樣為我們自己也提供了一個(gè)機(jī)遇，本土企業(yè)必然更加了解我國(guó)電網(wǎng)的自身運(yùn)行規(guī)律。
只要設(shè)計(jì)方面合理可靠、地面試驗(yàn)做得充分、上機(jī)試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題并設(shè)法克服掉，同時(shí)確�？煽糠�(wěn)定的生產(chǎn)過(guò)程，那么在未來(lái)一到兩年內(nèi)國(guó)產(chǎn)變流器基本可以成熟應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)具有一定的實(shí)力，只要國(guó)家繼續(xù)加大扶持力度和資金投入，企業(yè)堅(jiān)持走自主開(kāi)發(fā)道路，那么變流器乃至其實(shí)風(fēng)電自動(dòng)化技術(shù)徹底國(guó)產(chǎn)化的目標(biāo)必將實(shí)現(xiàn)。
