我公司《大功率风电机组智能控制系统研发与应用项目》于2021年2月正式通过中科院和天津市科技局立项审批，该项目是中科院-天津市科技服务网络计划“新能源·育动能”重点项目之一。项目立足天津市风电等可再生能源电力工程，研究提升风电整机控制系统，通过自主研发监测、控制等关键技术产品，提出使用国产PLC的大功率风电机组整机控制器实验室模拟测试方法，实现大功率机组国产PLC和主控系统替代运行，实现主控系统国产化，满足我国能源安全需求。
 

本项目由中国科学院电工研究所和天津京为溶禾科技有限公司，按照中科院科技发展局“鼓励跨单位组织研究队伍，统筹院内优势力量，鼓励积极联合地方合作单位”的指导意见，共同承担项目技术开发、验证和市场推广任务。
 

中国科学院电工研究所是中国科学院在电气工程学科领域唯一的研究所，是国内最早研究风电的机构之一，已有近40年科研积累。近年来依托国家科技支撑计划、863计划、中科院先导、北京市科委专项等科研项目的支持，在大功率风电机组控制与变流、大型风电机组传动链测试系统设计及试验测试等领域取得了一系列科研成果，主持/参与编制风电机组控制系统、变流器等国家或行业标准20余项，具备完善的科研试验平台和仪器设备条件，为项目科研工作提供有力支持。
 

天津京为溶禾科技有限公司是由多名从事风力发电、自动化控制行业的专家、技术人员和管理人员发起成立的科技型公司。公司核心团队从事风力发电行业十余年，先后自主研发并推广成功风力发电机组温控和燃前预警系统、风电机组变流系统测试平台、风力发电机组PLC测试平台、风力发电机组变桨驱动系统测试平台、大功率IGBT测试系统、风电通讯滑环测试系统、编码器测试系统等三十余项风力发电行业检测设备。公司拥有十多年风电技术优化改造经验，对ABB、巴赫曼、米塔、倍福等进口风电PLC控制系统有深入研究，有多年测试、维修、改造替换经验。
 

一.项目的背景和意义
 

2019年我国风电装机2.1亿千瓦，总计约15万台风电机组，未来我国风电仍将快速发展，根据预测，年装机量预计保持在15万台以上，2050年我国风电装机将突破10亿千瓦。于此同时，现有风电机组经过多年的运行后，将有大批风电机组的升级改造和产品替代、运维需求，每年将有数万台风电机组、上亿千瓦的市场需求。
 

但是，风力发电机组运行控制大脑的整机控制器，其控制核心PLC绝大多数采用国外品牌，市场基本被西门子、ABB、巴赫曼、米塔、倍福等进口厂家垄断。风力发电设备运行环境恶劣，需要承受高海拔、低温、沙尘、盐雾等多种复杂环境条件，对控制器的软硬件性能、环境适应性等要求很高，这也是目前风电行业广泛采用国外品牌PLC研发控制器的重要原因之一。虽然近年来PLC国产化取得了一定进展，但在风电领域的应用仍然相当少。
 

鉴于目前芯片领域的国际形势，考虑能源安全及自主化需求，探索提出基于国产化PLC的风电控制器解决方案已迫在眉睫。风力发电机组PLC控制器及其内部核心芯片的国产化，这取决于PLC控制器及芯片行业的国产化进程和水平，也取决于风电行业对国产化产品的积极探索应用。
 

本项目基于国产化PLC研发大功率风电机组整机控制器，采用国产核心处理器芯片的PLC，有助于推动国产化PLC在风电行业的应用并促进国产PLC结合风电应用需求进一步提高性能与可靠性，有助于打破国外PLC产品在风电领域的垄断，支撑解决该领域的卡脖子问题。
 

二.项目基础：
 

中国科学院电工研究所近年来依托国家科技支撑计划、863计划、中科院先导、北京市科委专项等科研项目的支持，在大功率风电机组控制与变流、大型风电机组传动链测试系统设计及试验测试等领域取得了一系列科研成果，主持/参与编制风电机组控制系统、变流器等国家或行业标准20余项，具备完善的科研试验平台和仪器设备条件，能够为项目科研工作提供有力支持。
 

天津京为溶禾科技有限公司核心团队与中国科学院电工研究所从2019年开始在倍福PLC通讯终端问题改造、ABB PLC（WT98）接口板和电源模块升级改造、ABB PLC（WT98）部分模块国产化替代等项目中展开了合作，一方面解决了用户在使用进口PLC控制系统中存在的部分问题，另一方面积累了风电PLC控制方面的经验，为本项目研发工作打下了初步的基础。
 

三.项目意义
 

本项目基于国产化PLC研发大功率风电机组整机控制器，有助于推动国产化PLC在风电行业的应用并促进国产PLC结合风电应用需求进一步提高性能与可靠性，有助于打破国外PLC产品在风电领域的垄断，支撑解决该领域的卡脖子问题。同时，可以推动国产芯片在新能源行业的应用，