米塔工業(yè)控制系統(tǒng)有限公司總經(jīng)理桂向群出席“第五屆中國(guó)風(fēng)電后市場(chǎng)專題研討會(huì)”，在風(fēng)電場(chǎng)技改與優(yōu)化專題論壇，分享題為“升級(jí)改造主控變槳及狀態(tài)監(jiān)控 提升機(jī)組發(fā)電效率”的主旨演講。
米塔工業(yè)控制系統(tǒng)有限公司總經(jīng)理 桂向群先生 以下為發(fā)言內(nèi)容：
桂向群：謝謝主持人，謝謝大家，也感謝本次后市場(chǎng)大會(huì)給我們提供這樣的平臺(tái)、這樣的機(jī)會(huì)，包括昨天的對(duì)話，讓我們能夠把我們最新的技術(shù)和我們對(duì)改造的一些理解給大家匯報(bào)一下。
今天這么幾個(gè)議題，首先什么是改造，為什么改造，怎么改，改造能達(dá)到什么，我們能改什么？后面這兩部分個(gè)高電壓穿越的改造和振動(dòng)監(jiān)控的改造，以及改造的案例請(qǐng)我們的技術(shù)專家一會(huì)兒來(lái)講后半部分。
首先看一下Mita的產(chǎn)品范圍大家就知道我們可以改什么了及Mita是電控為主，還有風(fēng)場(chǎng)管理，SCADA管理平等，舉個(gè)例子說(shuō)SCADA這個(gè)平臺(tái)已經(jīng)第四代了，相信用過(guò)我們前幾代的產(chǎn)品很多不一樣，我們?cè)让恳粋€(gè)站點(diǎn)有一個(gè)加密的東西，現(xiàn)在可以用用戶職別的密碼做，我們可以用服務(wù)器、磁盤(pán)、遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)的方式，或者是用手機(jī)、平板電腦、APP操作截面，這是在未來(lái)的改造當(dāng)中根據(jù)用戶的需求提供各種各樣不同的選擇。
風(fēng)機(jī)的改造Mita系統(tǒng)里面是改什么？電氣系統(tǒng)的改造，控制系統(tǒng)硬件，控制系統(tǒng)軟件等等。改造的原因，為什么要改造？昨天大會(huì)上說(shuō)了不完全統(tǒng)計(jì)Mita現(xiàn)在在中國(guó)超過(guò)有2萬(wàn)臺(tái)接近3萬(wàn)臺(tái)的主控系統(tǒng)在運(yùn)行，昨天遇到不少的廠家、業(yè)主和主機(jī)廠，一個(gè)業(yè)主告訴我他們有1997年的風(fēng)機(jī)還在運(yùn)行，問(wèn)我能不能改。這個(gè)風(fēng)機(jī)的故障率比較高，樣機(jī)調(diào)制了以后會(huì)在比較平穩(wěn)操作的水平上，到了15到20年的時(shí)候故障率就開(kāi)始增加了，我們的改造想做的是什么？延長(zhǎng)它的平穩(wěn)率，把它爭(zhēng)取到20年以上甚至30年，30年以后故障率會(huì)提高，是不是更新、換代，重新弄一個(gè)新的產(chǎn)品。
從故障的分析來(lái)講，我們發(fā)現(xiàn)在電控和風(fēng)場(chǎng)的控制里面，通訊里面占的比重這個(gè)是24%，這個(gè)是19%，11%是他的傳感器部分，這三部分加起來(lái)一共占54%它的故障率，所以我們想說(shuō)的就是這個(gè)，機(jī)械部分相對(duì)平穩(wěn)率會(huì)比較高一些，所以我們說(shuō)從風(fēng)場(chǎng)的改造來(lái)講，我們不斷接到用戶的一些提問(wèn)、要求，對(duì)于電控部分的改造其實(shí)基于挺大的希望，如果我們能在合理價(jià)位的水平上把我們風(fēng)機(jī)利用的時(shí)間再延長(zhǎng)幾年，甚至十年的話，我相信是一件很有意義的事。
改造的原因具體我們可以提高產(chǎn)出，比如說(shuō)功率的提升，憑風(fēng)機(jī)的風(fēng)速我們可以延長(zhǎng)高風(fēng)速的范圍，還有我們最先進(jìn)的算法，壽命的延長(zhǎng)，我們讓它的故障率降低就是延長(zhǎng)它的壽命，備件，老的控制器的備件越來(lái)越少，Mita保證一直提供原來(lái)產(chǎn)品的備件，不是我要漲價(jià)，是供應(yīng)商要漲價(jià)，我們用量越來(lái)越少的時(shí)候，老的備件的價(jià)格會(huì)沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，如果升級(jí)到現(xiàn)在的系統(tǒng)這個(gè)備件反而會(huì)有更大的優(yōu)勢(shì)，我們會(huì)給很多老的客戶、業(yè)主、主機(jī)廠提供非常優(yōu)惠的備件的價(jià)格。
服務(wù)業(yè)是一樣，我們減少了速度，非計(jì)劃性，整個(gè)相應(yīng)也會(huì)更好，數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)訪問(wèn)平臺(tái)，來(lái)設(shè)置參數(shù)，把最先進(jìn)的東西加進(jìn)來(lái)。還有兼容性，我的系統(tǒng)可以別系統(tǒng)相融合都是沒(méi)有問(wèn)題的。需求大家知道我們昨天其實(shí)有很多具體的討論，電網(wǎng)越來(lái)越多的要求，先是低穿，然后是高穿，到底電壓穿越是基本的要求，風(fēng)場(chǎng)能量管理平臺(tái)一直要做的。遷移其實(shí)有很多老的風(fēng)場(chǎng)有一個(gè)概念會(huì)把風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)移到別的地方去，這種改造有很多，我們回頭有很多這樣的例子。
這個(gè)是我們現(xiàn)在運(yùn)行的風(fēng)場(chǎng)的一個(gè)改造，或者說(shuō)改或不幾，怎么改的平衡。包括這次開(kāi)會(huì)跟幾個(gè)業(yè)主在這里討論過(guò)，他說(shuō)我有一個(gè)15年的風(fēng)場(chǎng)，都是1兆瓦以下的風(fēng)機(jī)，改還是不改？你給我一個(gè)選擇？我們要平衡，電網(wǎng)有高低電壓穿越的要求我們要投入。如果是不改造運(yùn)營(yíng)成本會(huì)比較高，其中有一項(xiàng)，時(shí)間關(guān)系不每一項(xiàng)跟大家說(shuō)，預(yù)見(jiàn)性維護(hù)，如果說(shuō)我們可以預(yù)見(jiàn)到某個(gè)故障，提前有預(yù)見(jiàn)性，我們會(huì)在維護(hù)成本、運(yùn)營(yíng)成本上有很大的節(jié)約，這個(gè)待會(huì)兒我們技術(shù)人員講這個(gè)CMS系統(tǒng)的時(shí)候會(huì)講到怎么樣做到預(yù)見(jiàn)性的系統(tǒng)維護(hù)。
年發(fā)電量的提升是我們致力于的改造目標(biāo)，能夠達(dá)到什么？我們待會(huì)兒有具體的數(shù)字支撐，這個(gè)數(shù)字不是我們隨便往上寫(xiě)的，有很多數(shù)據(jù)支撐的，我們大概年發(fā)電量的提升1%-7%。大家可以在后面的PPT里面看到有些具體的數(shù)據(jù)和分析，所以我們覺(jué)得在老的風(fēng)場(chǎng)的改造里面，其實(shí)我們有很多工作可以做，有很多潛力可以挖。我們當(dāng)然會(huì)根據(jù)各個(gè)風(fēng)場(chǎng)的情況給大家提供不同水平的解決方案。
這是我們減少運(yùn)維是我們的基本目標(biāo)，我們SCADA的監(jiān)控，有了這些技術(shù)運(yùn)維會(huì)相應(yīng)減少。大家看一下這個(gè)，是年發(fā)電量改善的策略，這是我們一個(gè)基本的圖，兩條曲線一藍(lán)一紅，藍(lán)的是老的功率曲線，改造之后我們會(huì)把它提升到紅的這一條，先看這個(gè)虛線，這個(gè)虛線提高了高風(fēng)速的適應(yīng)范圍，高風(fēng)速的適應(yīng)范圍不是某一個(gè)點(diǎn)停機(jī)，而是更快。這個(gè)點(diǎn)是1%到7%的功率提升，這個(gè)在中風(fēng)速，原先老是不太好，我們提升到這里也是很有意義的，這個(gè)圖僅供參考，會(huì)有一些實(shí)例來(lái)支撐。
我們能改，我們想改，特別同意許部長(zhǎng)說(shuō)的，風(fēng)電的出身代表他的一生，Mita最想改的是自己，我們現(xiàn)在改的多了，不是我們主控的也找我們改，因?yàn)槲覀兒竺嬗屑夹g(shù)支持的團(tuán)隊(duì)。Mita作為一個(gè)丹麥公司，在丹麥和烏克蘭有強(qiáng)大的支持團(tuán)隊(duì)，在中國(guó)有寧波、上海、北京這幾個(gè)地方也有相應(yīng)的技術(shù)、項(xiàng)目和工具師的支持。寧波是我們的材料產(chǎn)地，備件或者是急的要求都在這解決，我們有不同的團(tuán)隊(duì)，會(huì)得到非常及時(shí)的響應(yīng)。
也順便介紹一下我們公司，這是我們后臺(tái)的支持，Mita全球5萬(wàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)，在中國(guó)占了一半多，這是我們的人數(shù)，現(xiàn)在應(yīng)該比這個(gè)人數(shù)多，我們有3千臺(tái)，現(xiàn)在Mita99%的業(yè)務(wù)是風(fēng)電，我們只研究風(fēng)電，我們PLC也是為風(fēng)電開(kāi)發(fā)的，改造有不同的方案，各種不同產(chǎn)品的序列不同的帶，可以適合我們各種各樣的改造需求。
我們想跟大家說(shuō)一下具體的改造，我們有一個(gè)預(yù)算，2014年的時(shí)候需要改造的風(fēng)機(jī)是48個(gè)GW，算的話大概有32000臺(tái)，2023年大概有159000萬(wàn)臺(tái)風(fēng)機(jī)，我們覺(jué)得這個(gè)后市場(chǎng)非常大，如果把我們?cè)谶@個(gè)存量市場(chǎng)的事情做好，會(huì)提高很多的效率，大家說(shuō)風(fēng)機(jī)不掙錢(qián)了，新的項(xiàng)目越來(lái)越難，我們把老的項(xiàng)目用好意義非常大。
大家看一下這是我們做的風(fēng)機(jī)的準(zhǔn)備，Vestas不是Mita的主控，但是我們也幫Vestas做一些實(shí)踐非常好，這是很老的MICON等等，還有很多。Mita5萬(wàn)臺(tái)主控里面，我們大概統(tǒng)計(jì)是300多種機(jī)型，所以我們主控PLC里面的經(jīng)驗(yàn)非常多，你給我這個(gè)機(jī)型的時(shí)候，我改造起來(lái)簡(jiǎn)單、快捷、高效、省錢(qián)。具體的改造方案由技術(shù)人員跟你們說(shuō)。
這個(gè)是既插既拔式的，里面的線都不用改，非常簡(jiǎn)單，改造的時(shí)候也要考慮風(fēng)場(chǎng)效率，有的時(shí)候風(fēng)很好的時(shí)候盡量讓發(fā)電再繼續(xù)，用盡量方便、快捷的方式改，這是不同的PLC，范圍不一樣，也可以新做載荷的計(jì)算，這是最新的振動(dòng)的控制器的系統(tǒng)，可以做風(fēng)場(chǎng)管理的改造，各種通訊的改造，這是遠(yuǎn)端的支持，寧波是給全球的風(fēng)機(jī)風(fēng)場(chǎng)服務(wù)。
其實(shí)各種改造我們的合作方式非常多，我們接到的需求也來(lái)自各個(gè)方面，比如說(shuō)沒(méi)有出保的記子來(lái)自于主機(jī)廠多，出保之后可能是業(yè)主給我們打電話多，我們適應(yīng)各種改造，很多主機(jī)廠有自己的運(yùn)維公司，運(yùn)維公司現(xiàn)在不只是管自己的主機(jī)，也投別人的主機(jī)，其實(shí)我們跟各種各樣的第三方運(yùn)維公司一起合作，目的就是把我們現(xiàn)有的機(jī)器改好。
這是下面我們合作的伙伴，這是全球的合作伙伴。我是講前面大的概念，后面請(qǐng)我們技術(shù)人員講。
艾軍：謝謝大家，很高興有機(jī)會(huì)和大家交流Mita整改實(shí)際的案例。這個(gè)圖就是我們從某個(gè)電網(wǎng)公司拿到的，為什么說(shuō)某個(gè)電網(wǎng)公司？不同的電網(wǎng)公司這個(gè)曲線有一些區(qū)別，拿這個(gè)為例，這是我們談的高穿的曲線，我們過(guò)去幾年做的是低穿的曲線，這是低穿整改相關(guān)的介紹，高穿整改這是實(shí)際應(yīng)用的硬件和軟件的案例，這是Mita第三代控制系統(tǒng)3100。這個(gè)控制器的軟件平臺(tái)支持現(xiàn)在所有的技術(shù)，支持云或者是支持以太網(wǎng)通訊，這些都是可以無(wú)縫兼容的。這是另外一個(gè)改造的案例。
我們看一下這個(gè)，原來(lái)的控制器是這個(gè)形狀我們也可以做到這種無(wú)縫即插即用的，原來(lái)的插頭我們也可以用，原來(lái)的控制器的擺放是這種我們也有相應(yīng)的方案，原來(lái)這個(gè)軟件像VD6.0，按鈕、菜單是這種形式拉進(jìn)來(lái)，省去了我們程序開(kāi)發(fā)人員截面的編輯，我可以著重把精力花在算法，包含了控制算法，所以我們有一個(gè)軟件環(huán)境的介紹。
這個(gè)是我們整改過(guò)后的機(jī)型上得到了更全面的數(shù)據(jù)支撐，對(duì)我們風(fēng)機(jī)運(yùn)行的一些參數(shù)、環(huán)境有了更詳細(xì)、更進(jìn)一步的了解。這個(gè)就是我們通過(guò)改造我們所得到的一個(gè)附加值，就是說(shuō)現(xiàn)在當(dāng)代通訊的方式，包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)生器，這個(gè)是Mita自己針對(duì)風(fēng)電電磁兼容比較苛刻的環(huán)境所開(kāi)發(fā)的，這邊是一個(gè)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)我們改了以后，其實(shí)我們更要去關(guān)心這個(gè)傳動(dòng)連是不是能吃得消我們新的算法的變感的內(nèi)循環(huán)和運(yùn)行的情況，我們有相應(yīng)的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，我當(dāng)代的通訊所有都是兼容的，上一代的通訊是主控這邊問(wèn)一下，哪個(gè)風(fēng)機(jī)發(fā)電量什么樣的，問(wèn)的過(guò)程中別人只能去達(dá)，現(xiàn)在的通訊是光線管網(wǎng)一問(wèn)一答式進(jìn)行的，我們現(xiàn)在對(duì)偏航這塊有更多的了解。
這是我們CMS系統(tǒng)，我們說(shuō)要延長(zhǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命，其中一個(gè)大的環(huán)節(jié)不容忽視，我們動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)這個(gè)孔點(diǎn)是示意圖，相應(yīng)的傳感器要貼在哪里？一般是主軸兩個(gè)，通過(guò)采集的數(shù)據(jù)在狀態(tài)系統(tǒng)里面做一個(gè)分析以后傳送給用戶，我們的傳送鏈可能是半年或者是幾個(gè)月要維護(hù)一下，提供這么一個(gè)功能。
這個(gè)是我們一個(gè)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)相應(yīng)的認(rèn)證，其中提到一個(gè)就是Mita的CMS首席項(xiàng)目經(jīng)理是在學(xué)院認(rèn)證中的一個(gè)三級(jí)數(shù)據(jù)分析師認(rèn)證證書(shū)。也就是說(shuō)使用Mita的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)候，我們也可以從Mita得到一個(gè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析的一個(gè)服務(wù)。這個(gè)就是我們狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，CMS控制器的識(shí)別，這里值得提一下的是我們?cè)谶@個(gè)控制器的核心處理單元用了目前當(dāng)代比較領(lǐng)先的，ARM、DSP數(shù)據(jù)處理其以及相應(yīng)的內(nèi)容，為有三種？我們根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合做了不同的控制器的配置，這邊8通道、16通道，也有定制的通道，目前如果使用過(guò)Mita控制系統(tǒng)的用戶應(yīng)該知道，我們有WP2000開(kāi)始發(fā)展，發(fā)展到現(xiàn)在WP3000、31000，到現(xiàn)在4200，這是目前最先進(jìn)的控制器狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。
狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)我們簡(jiǎn)稱MiCMS，我們把整動(dòng)鏈的原始數(shù)據(jù)處理之后到一個(gè)頻譜的工具上，以便于合各位專家可以實(shí)時(shí)地了解自己的系統(tǒng)，這是MiCMS提供報(bào)告的形式，第一個(gè)MiCMS報(bào)表生成特性2-1，我的哪一個(gè)系統(tǒng)需要檢查一下，這個(gè)報(bào)告打開(kāi)有更深一級(jí)的報(bào)告，最后是詳細(xì)級(jí)的，哪一個(gè)位置，前軸、后軸、齒輪等等，比如說(shuō)中間什么狀態(tài)。
這個(gè)就是三級(jí)報(bào)告的形式，如果往上看，這里面有一個(gè)值得注意的是趨勢(shì)分析，我們通過(guò)半年學(xué)習(xí)來(lái)的一個(gè)數(shù)據(jù)，我們傳感器貼在齒輪箱上，通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)合到轉(zhuǎn)速、風(fēng)速、發(fā)電量的情況，為什么控制系統(tǒng)把風(fēng)力發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)合在一起，就是可以數(shù)據(jù)共享，可以學(xué)習(xí)到各個(gè)風(fēng)機(jī)在工況下的情況。前半年畫(huà)了這么一個(gè)波形，我們可以猜測(cè)后半年是這樣的波形，警戒線在這里可以預(yù)測(cè)到后半年是在這里，齒輪箱可能需要做一個(gè)維護(hù)，這是一個(gè)趨勢(shì)。
我們CMS有分級(jí)服務(wù)的工具，這就是我們說(shuō)的傳動(dòng)鏈的分析專家，為什么分這幾步呢？我們過(guò)去很多用戶可能把這個(gè)系統(tǒng)裝上以后讓它運(yùn)行了，因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)本身不會(huì)報(bào)怎么樣我要停機(jī)之類(lèi)的故障，但是如果我們把這個(gè)數(shù)據(jù)做一個(gè)精準(zhǔn)和全面的分析的話，我們可以看到我們齒輪箱怎么樣，或者是通過(guò)實(shí)例，一般情況下好的話，這個(gè)數(shù)據(jù)是不規(guī)則的毛刺，哪一個(gè)齒輪上發(fā)生劃痕的話，這個(gè)時(shí)候它對(duì)應(yīng)頻譜的波形是會(huì)很有規(guī)律的，因?yàn)樗哭D(zhuǎn)到那一圈才會(huì)產(chǎn)生毛刺，通過(guò)這樣數(shù)據(jù)的分析，我們可以在問(wèn)題比較小的時(shí)候不用拆機(jī)艙來(lái)解決問(wèn)題，這也是降本的一個(gè)途徑，我們盡量去減少使用吊車(chē)的機(jī)會(huì)。
這是我們的CMS的案例，哪個(gè)國(guó)家、哪個(gè)公司在用，這是我們實(shí)際改造的案例。這是35兆瓦的變漿型的風(fēng)機(jī)，這個(gè)風(fēng)機(jī)是1.5MW的，這個(gè)時(shí)候我們提供了3100MK這個(gè)系統(tǒng)，這是我們現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用的一個(gè)平臺(tái)，當(dāng)時(shí)是幫他實(shí)現(xiàn)的功能。
投資回報(bào)率在1.6年，年發(fā)電量我們改造以后還要做相應(yīng)的認(rèn)證，這個(gè)認(rèn)證均攤到我每發(fā)的一度電上是7厘，我花的相應(yīng)的錢(qián)。
控制數(shù)據(jù)和之前的圖不一樣，這個(gè)是橫的，之前是豎的，因?yàn)橹八玫牟皇荕ita3100的，還有這個(gè)風(fēng)機(jī)是用風(fēng)力補(bǔ)償，是用現(xiàn)在的電流控制系統(tǒng)，我們也做了改造案例，是Vestas的660kW的，這個(gè)是改造用的3100MK，在最新的狀態(tài)是年發(fā)電量提高了2.5%，這里面原來(lái)是660kW，我們改造以后讓額定功率達(dá)到了710kW，穩(wěn)定的額定功率，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制和做了一些相應(yīng)的認(rèn)證。
這個(gè)是比較大的工作了，這個(gè)原來(lái)是450kW的失速型風(fēng)機(jī)，他是450kW我們目的是讓它降到250kW，愛(ài)爾蘭關(guān)稅的觀音，這個(gè)是我們要把機(jī)艙、元器件都要改，當(dāng)時(shí)還配了電流器這種形式的案例。這個(gè)是600千瓦的Vestas的改造案例，提高利用率達(dá)到99.8%，這個(gè)案例是搬家的風(fēng)機(jī)，原來(lái)是在歐洲的，可能由于業(yè)主的一些操作，他現(xiàn)在要去美國(guó)，美國(guó)要適應(yīng)60HZ的電網(wǎng)，這個(gè)就要通過(guò)改造來(lái)實(shí)現(xiàn)。
這個(gè)案例也是一個(gè)750kW的風(fēng)機(jī)，也是通過(guò)改造提高利用率和數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，我的報(bào)告結(jié)束了。
謝謝大家！
（根據(jù)發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱）
