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核心提示：
編者按：標準是構成國家核心競爭力的基本要素，是規(guī)范經濟和社會發(fā)展的重要技術制度。近日，由中關村標準故事編委會組織編寫，北京市市委常委茍仲文、工業(yè)和信息化部副部長楊學山作序，《中國電子報》多位記者參與撰寫的《中關村標準故事——探秘標準創(chuàng)新 引領產業(yè)發(fā)展》一書正式出版。書中的30個故事從不同側面記述了中關村企業(yè)在實施標準化戰(zhàn)略的實踐中，自主創(chuàng)新、不懈求索的歷程與成就�！吨袊娮訄蟆诽卣窃摃娮有畔⒓夹g標準相關章節(jié)，以饗讀者。
“過去風吹來的是害，現(xiàn)在給我們吹來的是錢!”吉林省白城市通榆縣變風災為利的故事，是我國風能發(fā)電行業(yè)的一段佳話。通榆縣西鄰科爾沁草原的沙漠化地帶，長年刮著6級以上的大風，肆虐的狂風常年卷起漫天黃沙，吹打著這里的人們。當?shù)厝藨蚍Q這里是一年一場風，從春刮到冬。但就在這塊被聯(lián)合國教科文組織認定為世界上最不適宜人類居住的地方，伴隨著風電的開發(fā)和風電設備制造業(yè)的興起，通榆縣的財政收入獲得了歷史性的突破，人民生活水平也隨之大幅提升。一貫靠國家輸血的貧困縣，慢慢地學會了自己“長肉”，其所在的白城市也成為中國最大的風力發(fā)電基地之一。
市場競爭：用好標準利器
我國“十二五”期間風電的發(fā)展目標是，風電機組整機設計和核心部件制造技術取得突破，基本形成完整的具有國際競爭力的風電設備制造產業(yè)體系。
“十一五”時期，我國風電裝備制造產業(yè)實現(xiàn)了單機容量向兆瓦級的跨越發(fā)展，研發(fā)設計和制造水平與世界先進水平的差距迅速縮小，1.5MW和2MW風電機組成為主流機型，3MW機組已研制成功并開始批量工程應用，5MW和6MW陸上和海上風電機組相繼研制完成，風電設備關鍵零部件的技術能力迅速提高，但其中的主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)仍基本依靠進口。我國“十二五”期間風電的發(fā)展目標是，風電機組整機設計和核心部件制造技術取得突破，基本形成完整的具有國際競爭力的風電設備制造產業(yè)體系，形成3～5家具有國際競爭力的整機制造企業(yè)和10～15家優(yōu)質零部件供應企業(yè)。
“以目前的情況看來，實現(xiàn)‘十二五’目標的難度很大，還須國內業(yè)界迎頭趕上。”華銳風電科技研發(fā)部的李博士在接受記者采訪時表示。根據(jù)對我國正在制造和生產的風電機組的調查分析，其主要技術來源大致可分為以下5類：第一類，引進國外的設計圖紙和技術，或是與國外設計技術公司聯(lián)合設計，在國內進行制造和生產;第二類，購買國外成熟的風電技術，在國內進行許可生產;第三類，與國外公司合資，引進國外的成熟技術，在國內進行生產;第四類，國外的風電機組制造公司在國內建立獨資企業(yè)，利用其成熟的設計制造技術在國內進行生產;第五類，采用國內大學和科技公司自行開發(fā)的設計制造技術，在國內進行生產。
作為國內風電行業(yè)的龍頭老大，華銳風電有著一套成熟而有特色的技術發(fā)展模式�！耙匀A銳風電的經驗而言，我們走的路線是引進技術、轉化專*、制定標準。”李博士透露。華銳風電引領潮流，圍繞著技術核心規(guī)劃了整個發(fā)展策略，在公司發(fā)展的不同階段，每個策略又都發(fā)揮了關鍵的作用。2006年，在中國以進口風電機組和單機容量750kW為主力機型的背景下，華銳風電第一個引進國際先進的1.5MW風電機組技術，并通過消化、吸收、再創(chuàng)新，迅速實現(xiàn)了國產化和規(guī)模化，實現(xiàn)了國產化風電機組單機容量向兆瓦級的飛躍。
為了提高公司的科研能力，促進可持續(xù)發(fā)展，華銳風電招攬了大批國內外的高端人才，組成了研發(fā)團隊，其中涵蓋空氣動力學、數(shù)值分析、機械、液壓、電氣和自動控制等專業(yè)。通過短短幾年的努力，公司研發(fā)團隊獲得發(fā)明、實用新型以及外觀設計專*近300項，獲得計算機軟件著作權10余項，遙遙領先于同行業(yè)其他企業(yè)。
隨后，華銳風電成功研制出具有完全自主知識產權的我國第一批3MW海上風電機組，開發(fā)出我國海上風電成套關鍵技術裝備，并成功應用于歐洲以外第一個海上風電場——上海東海大橋10萬千瓦海上風電場，打破了國際風電巨頭在海上風電方面的技術封鎖。
2012年臺風“�？眮硪u時，風場最大瞬時風力超過13級，東海大橋項目一期34臺3MW海上風電機組平均可利用率達99%，全部正常運行，并在臺風到達時全部安全切出，臺風過后順利恢復并網(wǎng)發(fā)電，以優(yōu)秀的表現(xiàn)經受住了此次特大臺風的考驗，展示了華銳風電在海上風電領域的過硬技術。
華銳風電用不到兩年的時間，陸續(xù)開發(fā)完成具有國際領先技術的5MW和目前全球單機容量最大的6MW風電機組，實現(xiàn)了海上裝機和并網(wǎng)發(fā)電，且運行良好。這兩種機型未來將成為世界風電市場的主流產品。5MW海上風電機組在上海東海大橋海上風電場項目二期順利通過了240小時驗收考核，考核期間5MW機組可利用率達到100%，240小時無故障運行。
在經濟全球化的今天，標準的作用已經不僅是企業(yè)組織生產的依據(jù)，而且已成為企業(yè)應對市場競爭的強有力武器。李博士表示，企業(yè)要從整體出發(fā)，制定和貫徹一整套相互協(xié)調的綜合標準。其中，技術標準處于核心地位，其保證產品的規(guī)劃、研究、設計、制造、使用和維修等環(huán)節(jié)符合最優(yōu)化原則，并保證創(chuàng)新成果取得最佳的經濟和社會效益。
創(chuàng)新離不開標準，脫離了標準的創(chuàng)新是不成熟、不健全的，其生命力也是短暫的。任何一項技術成果，從研制到鑒定都必須經過技術標準的衡量，只有符合技術標準才能在生產領域得到推廣和應用。
主控、變槳系統(tǒng)：掣肘風電產業(yè)發(fā)展
風電主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)的自主配套還不盡如人意，包括關鍵硬件、控制軟件等，目前對國外品牌的依賴程度較高，仍是我國風電設備制造業(yè)中最薄弱的環(huán)節(jié)。
風電主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)作為風力發(fā)電機組的關鍵零部件，保障了風力發(fā)電機組的安全、可靠運行，提高了風能利用效率。因此，該領域的技術研發(fā)與創(chuàng)新備受業(yè)內關注。
20世紀80年代中期，進入風力發(fā)電市場的都是定槳距風力發(fā)電機組。定槳距是指葉片與輪轂的連接是固定的，槳距角固定不變，即當風速變化時，葉片的迎風角度不能隨之變化。定槳距風電機組采用失速調節(jié)原理，在允許的風速范圍內，定槳距風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)對由于風速變化引起的輸出能量的變化不起任何調節(jié)作用。
20世紀90年代后，變槳距風力發(fā)電機組開始進入風力發(fā)電市場。變槳距是指安裝在輪轂上的葉片通過控制可以改變其槳距角的大小。采用變槳距的風力發(fā)電機組，啟動時可對轉速進行控制，并網(wǎng)后可對功率進行控制，使風力發(fā)電機組的啟動性能和功率輸出特性都有顯著改善。目前，國內外大型風電機組幾乎全部采用變槳控制技術，并且隨著機組容量的不斷增大，為了克服風切變、湍流對機組載荷的影響，出現(xiàn)了獨自變槳控制，即在實現(xiàn)變槳控制時每個葉片的槳距角并不一致，此種方法能夠有效提高機組關鍵部件的壽命和可靠性。
從我國目前的情況來看，風電主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)的各個組成部分的自主配套還不盡如人意，包括關鍵硬件、控制軟件等，對國外品牌的依賴仍然較大，仍是我國風電設備制造業(yè)中最薄弱的環(huán)節(jié)。國內企業(yè)大多采取消化、引進、吸收、再創(chuàng)新的技術路線，國產化率較低，國產化效果不是很理想，運行狀況也不盡如人意，且售后服務備受詬病。鑒于以上原因，國內不少有實力的企業(yè)開始了主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)的自主研發(fā)工作，并取得了不錯的成果。
“目前，國內幾乎所有的整機廠商都已介入主控系統(tǒng)及變槳系統(tǒng)的自主研發(fā)�！崩畈┦繃@道，“但國內相關的產業(yè)鏈尚未完全建立，自主品牌依然不是主流�！�
我國風電產業(yè)總體技術水平與國際先進水平還有一定差距，目前雖然大多數(shù)風機零部件基本實現(xiàn)了國產化，但這并不等于風電設備整機企業(yè)具有核心技術能力。在風機整機的研發(fā)和設計上，我國大多數(shù)廠家并沒有完全掌握關鍵的核心技術，關鍵零部件技術大多掌握在國外企業(yè)的手中。因為沒有關鍵零部件的定價權和掌控權，很多企業(yè)還要交納不菲的許可證使用費，且被國外出讓方限定在狹小的銷售范圍，無法走向國際市場，無法自主改善產品質量和升級換代，供貨時間和周期也無法保障。
目前，我國許多風電設備企業(yè)不能有效控制質量，已經付出慘痛的代價，再加上售后服務跟不上，安裝在風場的風機頻頻出現(xiàn)故障，不但發(fā)電效率受到影響，還會給電網(wǎng)造成危害。這也導致了我國風電裝備制造業(yè)產品質量的惡性循環(huán)。
從目前的運行情況看，國內風機在主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)等方面都出現(xiàn)過各種問題，面臨風機維修成本大幅增加的隱患。風電場一般建在自然環(huán)境惡劣的地區(qū)，控制系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)在元器件方面、設計方面以及控制操作等方面引發(fā)機組故障的概率較大。
主控、變槳系統(tǒng)標準：應運而生
兩項風電標準的制定將有效指導風電控制系統(tǒng)設備的研發(fā)、制造，對提高我國風電設備自主創(chuàng)新能力和促進風電行業(yè)的發(fā)展有著積極作用。
我國目前沿用的風電標準大部分是根據(jù)國際電工委員會(IEC)標準轉化而來，其他國際通用的標準，如德國的GL標準、丹麥的DNV標準，并不完全適合我國的氣候特征和地理環(huán)境。
在這種背景下，相關政府部門要求盡快開展風電相關產品特別是主控制系統(tǒng)和變槳控制系統(tǒng)的標準化工作�！皟身棙藴实木幹七^程令人難忘�！崩畈┦炕貞浀�，“自計劃項目下達后，各參與單位都積極成立了標準編制組，對標準進行詳細的討論分析，兩次編制組會議、1次廣泛征求意見和1次審查會的情況，仿佛都還歷歷在目�！�
由中國電器工業(yè)協(xié)會牽頭組建了標準編制專家組，其中匯聚了行業(yè)內眾多的資深專家。2010年5月6日和7月22日，分別在鄭州和杭州召開了第一次和第二次標準編制組工作會議。會上專家們對標準草案進行了討論，形成了標準的征求意見稿。各參會代表針對目前流行的雙饋機組、直驅機組和半直驅機組控制技術進行了激烈的討論，并針對常溫型和低溫型的環(huán)境因素進行了詳細分析。大家普遍認為，在制定國內的風電標準時，應該廣泛借鑒和吸納國際標準，但與此同時，對于國際標準中不適應中國發(fā)展條件的內容應及時修正，并應該及時向國際標準機構反饋。
兩項標準形成標準征求意見稿后，緊接著又收集了大量相關單位、研究機構的意見，并最終形成標準送審稿。2011年3月25日，審查會議在北京召開，評審專家審閱了兩項能源行業(yè)標準送審稿，并進行了充分討論，提出了進一步修改完善的意見�！霸u審組充分肯定了我們一直致力的工作，也給出了非常具體的指導意見�！崩畈┦炕貞浀馈�
評審組一致認為，兩項能源行業(yè)風電標準的制定將有效指導風電控制系統(tǒng)設備制造企業(yè)、科研院所等單位進行研發(fā)、制造、試驗、檢查等工作，對提高我國風電設備自主創(chuàng)新能力和促進風電行業(yè)的發(fā)展有著積極作用。同時，各位專家也提出了一些寶貴的修改意見，涉及風力發(fā)電機組主控制系統(tǒng)和變槳控制系統(tǒng)的方方面面。
主控制系統(tǒng)是風力發(fā)電機組的核心技術，主控系統(tǒng)對整個風力發(fā)電機組實施正常操作、調節(jié)和保護，以確保機組運行過程的安全性和可靠性。據(jù)李博士介紹，專家們針對《雙饋風力發(fā)電機組主控制系統(tǒng)技術規(guī)范》中的檢驗項目進行了討論，包括風力發(fā)電機組的最大功率、恒功率運行控制、液壓系統(tǒng)自動控制等項目�？紤]到實際的可操作性，針對以上幾項試驗進行評估后，專家一致認為通過型式試驗后，無需再進行出廠試驗。
變槳控制系統(tǒng)通過控制葉片的槳距角來控制風輪的轉速，進而控制風力發(fā)電機組的輸出功率，并能夠通過空氣動力制動的方式使風機安全停機。專家們針對《風力發(fā)電機組電動變槳控制系統(tǒng)技術規(guī)范》中的功能要求，深入討論了變槳系統(tǒng)后備電源的容量是否需要滿足在槳葉額定載荷情況下完成10次緊急順槳動作。風力發(fā)電機組變槳系統(tǒng)的后備電源是在電網(wǎng)掉電等危急工況下保證葉片能夠順槳并完成安全停機的設備，對風電機組的安全運行起著至關重要的作用。后備電源能夠滿足葉片在規(guī)定載荷下完成一次緊急順槳動作，就能夠使風力發(fā)電機組完成安全停機，但是考慮到安全余量，需要對后備電源的容量進行評估。
延伸閱讀
風電大國 標準助力
近年來，我國風電產業(yè)發(fā)展迅猛，無論從裝機容量、發(fā)展規(guī)模還是風機制造能力上看，都已成為名副其實的風電大國。中國風電的未來發(fā)展要從追求速度向追求質量轉變，從追求裝機容量向追求風力發(fā)電量轉變，這就需要建立先進的風電標準體系。
國家能源局發(fā)布的風電產業(yè)技術標準，有利于突破當前制約我國風電發(fā)展的瓶頸，實現(xiàn)由風電大國向風電強國的轉變。當前我國風電發(fā)展迅猛，但技術標準體系相對滯后，根據(jù)我國本土風電特點制定相應的技術標準，有利于淘汰落后產能，杜絕低水平重復建設，保障行業(yè)健康發(fā)展。
華銳風電參與制定的NB/T 31017-2011《雙饋風力發(fā)電機組主控制系統(tǒng)技術規(guī)范》和NB/T 31018-2011《風力發(fā)電機組電動變槳控制系統(tǒng)技術規(guī)范》兩項行業(yè)標準，為支持國內企業(yè)在消化吸收國外先進技術的基礎上實現(xiàn)產業(yè)化提供了重要參考依據(jù)。這兩項標準結合了目前風力發(fā)電行業(yè)的現(xiàn)狀，參考了國內外已有的經驗和標準條款，是以我國自主研發(fā)技術為主擬定的比較完善的技術標準。這兩項標準結合風電機組的技術性能以及相關性能測試、產品試驗等方面的要求，形成了能夠有效指導我國相關單位開展自主研發(fā)、設計、制造、試驗、檢測的標準規(guī)范，可有效地提高風力發(fā)電機組產品設計的質量，可提供準確的試驗、改進和驗證依據(jù)，可有效地提高我國風電機組的性能。以此兩項標準為依據(jù)，能夠建立全行業(yè)風電標準、檢測、認證體系，推動我國風電產業(yè)的健康有序發(fā)展。
《雙饋風力發(fā)電機組主控制系統(tǒng)技術規(guī)范》和《風力發(fā)電機組電動變槳控制系統(tǒng)技術規(guī)范》于2011年8月6日發(fā)布，同年11月1日實施。經過兩年多的實施，這兩項標準已經給產業(yè)帶來的十分明顯的推動效果。各大風電制造企業(yè)在這兩項標準的帶動下，對雙饋風力發(fā)電機組的主控制系統(tǒng)和風力發(fā)電機組的電動變槳控制系統(tǒng)進行了全面的檢查和升級，在國家相關部門和各風電設備制造企業(yè)的共同努力下，雙饋風力發(fā)電機組的主控制系統(tǒng)和風力發(fā)電機組的電動變槳控制系統(tǒng)的質量均獲得了全面的提升，這對我國風力發(fā)電設備制造產業(yè)的健康發(fā)展起到了積極的推動作用。讓我們共同見證我國具有國際競爭力的風電設備制造產業(yè)體系的形成。
“過去風吹來的是害，現(xiàn)在給我們吹來的是錢!”吉林省白城市通榆縣變風災為利的故事，是我國風能發(fā)電行業(yè)的一段佳話。通榆縣西鄰科爾沁草原的沙漠化地帶，長年刮著6級以上的大風，肆虐的狂風常年卷起漫天黃沙，吹打著這里的人們。當?shù)厝藨蚍Q這里是一年一場風，從春刮到冬。但就在這塊被聯(lián)合國教科文組織認定為世界上最不適宜人類居住的地方，伴隨著風電的開發(fā)和風電設備制造業(yè)的興起，通榆縣的財政收入獲得了歷史性的突破，人民生活水平也隨之大幅提升。一貫靠國家輸血的貧困縣，慢慢地學會了自己“長肉”，其所在的白城市也成為中國最大的風力發(fā)電基地之一。
市場競爭：用好標準利器
我國“十二五”期間風電的發(fā)展目標是，風電機組整機設計和核心部件制造技術取得突破，基本形成完整的具有國際競爭力的風電設備制造產業(yè)體系。
“十一五”時期，我國風電裝備制造產業(yè)實現(xiàn)了單機容量向兆瓦級的跨越發(fā)展，研發(fā)設計和制造水平與世界先進水平的差距迅速縮小，1.5MW和2MW風電機組成為主流機型，3MW機組已研制成功并開始批量工程應用，5MW和6MW陸上和海上風電機組相繼研制完成，風電設備關鍵零部件的技術能力迅速提高，但其中的主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)仍基本依靠進口。我國“十二五”期間風電的發(fā)展目標是，風電機組整機設計和核心部件制造技術取得突破，基本形成完整的具有國際競爭力的風電設備制造產業(yè)體系，形成3～5家具有國際競爭力的整機制造企業(yè)和10～15家優(yōu)質零部件供應企業(yè)。
“以目前的情況看來，實現(xiàn)‘十二五’目標的難度很大，還須國內業(yè)界迎頭趕上。”華銳風電科技研發(fā)部的李博士在接受記者采訪時表示。根據(jù)對我國正在制造和生產的風電機組的調查分析，其主要技術來源大致可分為以下5類：第一類，引進國外的設計圖紙和技術，或是與國外設計技術公司聯(lián)合設計，在國內進行制造和生產;第二類，購買國外成熟的風電技術，在國內進行許可生產;第三類，與國外公司合資，引進國外的成熟技術，在國內進行生產;第四類，國外的風電機組制造公司在國內建立獨資企業(yè)，利用其成熟的設計制造技術在國內進行生產;第五類，采用國內大學和科技公司自行開發(fā)的設計制造技術，在國內進行生產。
作為國內風電行業(yè)的龍頭老大，華銳風電有著一套成熟而有特色的技術發(fā)展模式�！耙匀A銳風電的經驗而言，我們走的路線是引進技術、轉化專*、制定標準。”李博士透露。華銳風電引領潮流，圍繞著技術核心規(guī)劃了整個發(fā)展策略，在公司發(fā)展的不同階段，每個策略又都發(fā)揮了關鍵的作用。2006年，在中國以進口風電機組和單機容量750kW為主力機型的背景下，華銳風電第一個引進國際先進的1.5MW風電機組技術，并通過消化、吸收、再創(chuàng)新，迅速實現(xiàn)了國產化和規(guī)模化，實現(xiàn)了國產化風電機組單機容量向兆瓦級的飛躍。
為了提高公司的科研能力，促進可持續(xù)發(fā)展，華銳風電招攬了大批國內外的高端人才，組成了研發(fā)團隊，其中涵蓋空氣動力學、數(shù)值分析、機械、液壓、電氣和自動控制等專業(yè)。通過短短幾年的努力，公司研發(fā)團隊獲得發(fā)明、實用新型以及外觀設計專*近300項，獲得計算機軟件著作權10余項，遙遙領先于同行業(yè)其他企業(yè)。
隨后，華銳風電成功研制出具有完全自主知識產權的我國第一批3MW海上風電機組，開發(fā)出我國海上風電成套關鍵技術裝備，并成功應用于歐洲以外第一個海上風電場——上海東海大橋10萬千瓦海上風電場，打破了國際風電巨頭在海上風電方面的技術封鎖。
2012年臺風“�？眮硪u時，風場最大瞬時風力超過13級，東海大橋項目一期34臺3MW海上風電機組平均可利用率達99%，全部正常運行，并在臺風到達時全部安全切出，臺風過后順利恢復并網(wǎng)發(fā)電，以優(yōu)秀的表現(xiàn)經受住了此次特大臺風的考驗，展示了華銳風電在海上風電領域的過硬技術。
華銳風電用不到兩年的時間，陸續(xù)開發(fā)完成具有國際領先技術的5MW和目前全球單機容量最大的6MW風電機組，實現(xiàn)了海上裝機和并網(wǎng)發(fā)電，且運行良好。這兩種機型未來將成為世界風電市場的主流產品。5MW海上風電機組在上海東海大橋海上風電場項目二期順利通過了240小時驗收考核，考核期間5MW機組可利用率達到100%，240小時無故障運行。
在經濟全球化的今天，標準的作用已經不僅是企業(yè)組織生產的依據(jù)，而且已成為企業(yè)應對市場競爭的強有力武器。李博士表示，企業(yè)要從整體出發(fā)，制定和貫徹一整套相互協(xié)調的綜合標準。其中，技術標準處于核心地位，其保證產品的規(guī)劃、研究、設計、制造、使用和維修等環(huán)節(jié)符合最優(yōu)化原則，并保證創(chuàng)新成果取得最佳的經濟和社會效益。
創(chuàng)新離不開標準，脫離了標準的創(chuàng)新是不成熟、不健全的，其生命力也是短暫的。任何一項技術成果，從研制到鑒定都必須經過技術標準的衡量，只有符合技術標準才能在生產領域得到推廣和應用。
主控、變槳系統(tǒng)：掣肘風電產業(yè)發(fā)展
風電主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)的自主配套還不盡如人意，包括關鍵硬件、控制軟件等，目前對國外品牌的依賴程度較高，仍是我國風電設備制造業(yè)中最薄弱的環(huán)節(jié)。
風電主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)作為風力發(fā)電機組的關鍵零部件，保障了風力發(fā)電機組的安全、可靠運行，提高了風能利用效率。因此，該領域的技術研發(fā)與創(chuàng)新備受業(yè)內關注。
20世紀80年代中期，進入風力發(fā)電市場的都是定槳距風力發(fā)電機組。定槳距是指葉片與輪轂的連接是固定的，槳距角固定不變，即當風速變化時，葉片的迎風角度不能隨之變化。定槳距風電機組采用失速調節(jié)原理，在允許的風速范圍內，定槳距風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)對由于風速變化引起的輸出能量的變化不起任何調節(jié)作用。
20世紀90年代后，變槳距風力發(fā)電機組開始進入風力發(fā)電市場。變槳距是指安裝在輪轂上的葉片通過控制可以改變其槳距角的大小。采用變槳距的風力發(fā)電機組，啟動時可對轉速進行控制，并網(wǎng)后可對功率進行控制，使風力發(fā)電機組的啟動性能和功率輸出特性都有顯著改善。目前，國內外大型風電機組幾乎全部采用變槳控制技術，并且隨著機組容量的不斷增大，為了克服風切變、湍流對機組載荷的影響，出現(xiàn)了獨自變槳控制，即在實現(xiàn)變槳控制時每個葉片的槳距角并不一致，此種方法能夠有效提高機組關鍵部件的壽命和可靠性。
從我國目前的情況來看，風電主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)的各個組成部分的自主配套還不盡如人意，包括關鍵硬件、控制軟件等，對國外品牌的依賴仍然較大，仍是我國風電設備制造業(yè)中最薄弱的環(huán)節(jié)。國內企業(yè)大多采取消化、引進、吸收、再創(chuàng)新的技術路線，國產化率較低，國產化效果不是很理想，運行狀況也不盡如人意，且售后服務備受詬病。鑒于以上原因，國內不少有實力的企業(yè)開始了主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)的自主研發(fā)工作，并取得了不錯的成果。
“目前，國內幾乎所有的整機廠商都已介入主控系統(tǒng)及變槳系統(tǒng)的自主研發(fā)�！崩畈┦繃@道，“但國內相關的產業(yè)鏈尚未完全建立，自主品牌依然不是主流�！�
我國風電產業(yè)總體技術水平與國際先進水平還有一定差距，目前雖然大多數(shù)風機零部件基本實現(xiàn)了國產化，但這并不等于風電設備整機企業(yè)具有核心技術能力。在風機整機的研發(fā)和設計上，我國大多數(shù)廠家并沒有完全掌握關鍵的核心技術，關鍵零部件技術大多掌握在國外企業(yè)的手中。因為沒有關鍵零部件的定價權和掌控權，很多企業(yè)還要交納不菲的許可證使用費，且被國外出讓方限定在狹小的銷售范圍，無法走向國際市場，無法自主改善產品質量和升級換代，供貨時間和周期也無法保障。
目前，我國許多風電設備企業(yè)不能有效控制質量，已經付出慘痛的代價，再加上售后服務跟不上，安裝在風場的風機頻頻出現(xiàn)故障，不但發(fā)電效率受到影響，還會給電網(wǎng)造成危害。這也導致了我國風電裝備制造業(yè)產品質量的惡性循環(huán)。
從目前的運行情況看，國內風機在主控系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)等方面都出現(xiàn)過各種問題，面臨風機維修成本大幅增加的隱患。風電場一般建在自然環(huán)境惡劣的地區(qū)，控制系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)在元器件方面、設計方面以及控制操作等方面引發(fā)機組故障的概率較大。
主控、變槳系統(tǒng)標準：應運而生
兩項風電標準的制定將有效指導風電控制系統(tǒng)設備的研發(fā)、制造，對提高我國風電設備自主創(chuàng)新能力和促進風電行業(yè)的發(fā)展有著積極作用。
我國目前沿用的風電標準大部分是根據(jù)國際電工委員會(IEC)標準轉化而來，其他國際通用的標準，如德國的GL標準、丹麥的DNV標準，并不完全適合我國的氣候特征和地理環(huán)境。
在這種背景下，相關政府部門要求盡快開展風電相關產品特別是主控制系統(tǒng)和變槳控制系統(tǒng)的標準化工作�！皟身棙藴实木幹七^程令人難忘�！崩畈┦炕貞浀�，“自計劃項目下達后，各參與單位都積極成立了標準編制組，對標準進行詳細的討論分析，兩次編制組會議、1次廣泛征求意見和1次審查會的情況，仿佛都還歷歷在目�！�
由中國電器工業(yè)協(xié)會牽頭組建了標準編制專家組，其中匯聚了行業(yè)內眾多的資深專家。2010年5月6日和7月22日，分別在鄭州和杭州召開了第一次和第二次標準編制組工作會議。會上專家們對標準草案進行了討論，形成了標準的征求意見稿。各參會代表針對目前流行的雙饋機組、直驅機組和半直驅機組控制技術進行了激烈的討論，并針對常溫型和低溫型的環(huán)境因素進行了詳細分析。大家普遍認為，在制定國內的風電標準時，應該廣泛借鑒和吸納國際標準，但與此同時，對于國際標準中不適應中國發(fā)展條件的內容應及時修正，并應該及時向國際標準機構反饋。
兩項標準形成標準征求意見稿后，緊接著又收集了大量相關單位、研究機構的意見，并最終形成標準送審稿。2011年3月25日，審查會議在北京召開，評審專家審閱了兩項能源行業(yè)標準送審稿，并進行了充分討論，提出了進一步修改完善的意見�！霸u審組充分肯定了我們一直致力的工作，也給出了非常具體的指導意見�！崩畈┦炕貞浀馈�
評審組一致認為，兩項能源行業(yè)風電標準的制定將有效指導風電控制系統(tǒng)設備制造企業(yè)、科研院所等單位進行研發(fā)、制造、試驗、檢查等工作，對提高我國風電設備自主創(chuàng)新能力和促進風電行業(yè)的發(fā)展有著積極作用。同時，各位專家也提出了一些寶貴的修改意見，涉及風力發(fā)電機組主控制系統(tǒng)和變槳控制系統(tǒng)的方方面面。
主控制系統(tǒng)是風力發(fā)電機組的核心技術，主控系統(tǒng)對整個風力發(fā)電機組實施正常操作、調節(jié)和保護，以確保機組運行過程的安全性和可靠性。據(jù)李博士介紹，專家們針對《雙饋風力發(fā)電機組主控制系統(tǒng)技術規(guī)范》中的檢驗項目進行了討論，包括風力發(fā)電機組的最大功率、恒功率運行控制、液壓系統(tǒng)自動控制等項目�？紤]到實際的可操作性，針對以上幾項試驗進行評估后，專家一致認為通過型式試驗后，無需再進行出廠試驗。
變槳控制系統(tǒng)通過控制葉片的槳距角來控制風輪的轉速，進而控制風力發(fā)電機組的輸出功率，并能夠通過空氣動力制動的方式使風機安全停機。專家們針對《風力發(fā)電機組電動變槳控制系統(tǒng)技術規(guī)范》中的功能要求，深入討論了變槳系統(tǒng)后備電源的容量是否需要滿足在槳葉額定載荷情況下完成10次緊急順槳動作。風力發(fā)電機組變槳系統(tǒng)的后備電源是在電網(wǎng)掉電等危急工況下保證葉片能夠順槳并完成安全停機的設備，對風電機組的安全運行起著至關重要的作用。后備電源能夠滿足葉片在規(guī)定載荷下完成一次緊急順槳動作，就能夠使風力發(fā)電機組完成安全停機，但是考慮到安全余量，需要對后備電源的容量進行評估。
延伸閱讀
風電大國 標準助力
近年來，我國風電產業(yè)發(fā)展迅猛，無論從裝機容量、發(fā)展規(guī)模還是風機制造能力上看，都已成為名副其實的風電大國。中國風電的未來發(fā)展要從追求速度向追求質量轉變，從追求裝機容量向追求風力發(fā)電量轉變，這就需要建立先進的風電標準體系。
國家能源局發(fā)布的風電產業(yè)技術標準，有利于突破當前制約我國風電發(fā)展的瓶頸，實現(xiàn)由風電大國向風電強國的轉變。當前我國風電發(fā)展迅猛，但技術標準體系相對滯后，根據(jù)我國本土風電特點制定相應的技術標準，有利于淘汰落后產能，杜絕低水平重復建設，保障行業(yè)健康發(fā)展。
華銳風電參與制定的NB/T 31017-2011《雙饋風力發(fā)電機組主控制系統(tǒng)技術規(guī)范》和NB/T 31018-2011《風力發(fā)電機組電動變槳控制系統(tǒng)技術規(guī)范》兩項行業(yè)標準，為支持國內企業(yè)在消化吸收國外先進技術的基礎上實現(xiàn)產業(yè)化提供了重要參考依據(jù)。這兩項標準結合了目前風力發(fā)電行業(yè)的現(xiàn)狀，參考了國內外已有的經驗和標準條款，是以我國自主研發(fā)技術為主擬定的比較完善的技術標準。這兩項標準結合風電機組的技術性能以及相關性能測試、產品試驗等方面的要求，形成了能夠有效指導我國相關單位開展自主研發(fā)、設計、制造、試驗、檢測的標準規(guī)范，可有效地提高風力發(fā)電機組產品設計的質量，可提供準確的試驗、改進和驗證依據(jù)，可有效地提高我國風電機組的性能。以此兩項標準為依據(jù)，能夠建立全行業(yè)風電標準、檢測、認證體系，推動我國風電產業(yè)的健康有序發(fā)展。
《雙饋風力發(fā)電機組主控制系統(tǒng)技術規(guī)范》和《風力發(fā)電機組電動變槳控制系統(tǒng)技術規(guī)范》于2011年8月6日發(fā)布，同年11月1日實施。經過兩年多的實施，這兩項標準已經給產業(yè)帶來的十分明顯的推動效果。各大風電制造企業(yè)在這兩項標準的帶動下，對雙饋風力發(fā)電機組的主控制系統(tǒng)和風力發(fā)電機組的電動變槳控制系統(tǒng)進行了全面的檢查和升級，在國家相關部門和各風電設備制造企業(yè)的共同努力下，雙饋風力發(fā)電機組的主控制系統(tǒng)和風力發(fā)電機組的電動變槳控制系統(tǒng)的質量均獲得了全面的提升，這對我國風力發(fā)電設備制造產業(yè)的健康發(fā)展起到了積極的推動作用。讓我們共同見證我國具有國際競爭力的風電設備制造產業(yè)體系的形成。
