摘要：大型風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)由于其可靠性要求高、軟硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一直是大型風(fēng)電機(jī)組核心零部件國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中的難點(diǎn)。本文以原湘電風(fēng)能XE-105系列風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化升級(jí)改造項(xiàng)目為案例，詳細(xì)闡述了優(yōu)利泰克國(guó)產(chǎn)化PLC在大型風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)改造中的技術(shù)要點(diǎn)，并總結(jié)了改造過(guò)程中的亮點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)。充分的仿真實(shí)驗(yàn)室及真實(shí)風(fēng)電場(chǎng)試驗(yàn)表明，優(yōu)利泰克國(guó)產(chǎn)化PLC性能優(yōu)越，相比同類型國(guó)外主流產(chǎn)品更具靈活性和可用性。

關(guān)鍵詞：大型風(fēng)電機(jī)組，主控PLC，國(guó)產(chǎn)化

01引言

2021年10月，我國(guó)印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，將“能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動(dòng)”放在了方案的首要位置[1]。作為可再生清潔能源的重要組成部分，風(fēng)能自然成為了踐行和實(shí)現(xiàn)這一方案的主力軍。我國(guó)風(fēng)能資源豐富，對(duì)風(fēng)資源的開(kāi)發(fā)利用特別是風(fēng)力發(fā)電具有得天獨(dú)厚的條件。根據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)(GWEC)的《全球風(fēng)能報(bào)告2022》最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021年，我國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)30.7GW，累計(jì)達(dá)到了 3.28 億千瓦，海上風(fēng)電更是一枝獨(dú)秀，增量占全球的80%，這也讓中國(guó)超越英國(guó)成為全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)最多的國(guó)家[2]。然而，蓬勃發(fā)展的背后，是我們依然不得不面對(duì)仍有部分核心技術(shù)依靠國(guó)外的殘酷現(xiàn)實(shí)[3]。尤其是在作為風(fēng)電核心零部件的主控PLC領(lǐng)域，當(dāng)前國(guó)內(nèi)整機(jī)產(chǎn)商基本使用的都是來(lái)自德國(guó)、美國(guó)以及奧地利等國(guó)家的成熟產(chǎn)品[4]。結(jié)合當(dāng)前復(fù)雜的國(guó)際環(huán)境，這種現(xiàn)狀給風(fēng)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了極大的安全隱患。因此，為了擺脫風(fēng)電核心技術(shù)遭遇的“卡脖子”現(xiàn)狀，致力風(fēng)電主控PLC國(guó)產(chǎn)化迫在眉睫。

然而，此前國(guó)產(chǎn) PLC在大型風(fēng)電機(jī)組上的應(yīng)用案例欠缺，可以借鑒的工程經(jīng)驗(yàn)較少。而主控PLC作為大型風(fēng)電機(jī)組的核心部件，又直接關(guān)系到機(jī)組的運(yùn)行安全，因此，對(duì)于PLC本身軟硬件的設(shè)計(jì)及后期的應(yīng)用實(shí)施都具有非常多的挑戰(zhàn)，例如PLC體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、通信協(xié)議的支持、風(fēng)電機(jī)組主控程序的移植以及系統(tǒng)穩(wěn)定性等。因此，在此背景下，本文結(jié)合原湘電風(fēng)能XE-105機(jī)型主控系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化改造經(jīng)驗(yàn)，對(duì)風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化PLC需求、軟硬件設(shè)計(jì)、主控程序移植及性能驗(yàn)收等方面的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了介紹，探討了改造過(guò)程中存在的問(wèn)題，并總結(jié)了改造過(guò)程中的亮點(diǎn)，為其它機(jī)組的主控國(guó)產(chǎn)化改造提供了可資借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

02國(guó)產(chǎn)化PLC設(shè)計(jì)方案

2.1.設(shè)計(jì)需求分析

大型風(fēng)電機(jī)組是一種機(jī)電液高度集成的復(fù)雜一體化能源裝備[5]，涉及種類繁多的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及通信協(xié)議。此外，機(jī)組中各個(gè)部件之間復(fù)雜度高且相互耦合。因此，對(duì)控制器的要求極高，設(shè)計(jì)的基本需求總結(jié)如下：

(1)風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)要求

如圖 1所示為XE-105機(jī)型現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組電氣控制器示意圖。由圖可知，系統(tǒng)主要由三部分組成：塔基主控系統(tǒng)、機(jī)艙控制系統(tǒng)和輪轂控制系統(tǒng)。其中塔基主控系統(tǒng)包含CPU模塊，是整個(gè)系統(tǒng)中最為重要的部分，主要連接對(duì)象包括：交換機(jī)，觸摸屏、變頻器、溫度、壓力等；機(jī)艙控制系統(tǒng)承擔(dān)機(jī)艙數(shù)據(jù)采集以及控制指令下發(fā)任務(wù)，并與輪轂相連實(shí)現(xiàn)對(duì)變槳系統(tǒng)的有效控制，主要連接對(duì)象：氣象站、主軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)、偏航軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)監(jiān)視、機(jī)艙溫度監(jiān)視、煙霧檢測(cè)、風(fēng)冷、故障燈、機(jī)座鎖定和維修剎車；輪轂控制系統(tǒng)主要作用在于接收主控發(fā)送而來(lái)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)變槳控制，并將狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋回主控。

圖1 MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組控制器構(gòu)架

(2)國(guó)產(chǎn)化PLC功能要求

因此，針對(duì)風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)要求，國(guó)產(chǎn)化PLC需具備如下功能：

? 程序執(zhí)行：能滿足MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組復(fù)雜主控程序的執(zhí)行要求，通常，用戶應(yīng)用程序的掃描周期必須小于100ms，需保證在控制程序的調(diào)度周期內(nèi)完成對(duì)所有連接設(shè)備的數(shù)據(jù)接收和輸出控制。

? 模塊化及可擴(kuò)展性：風(fēng)電機(jī)組應(yīng)用環(huán)境多樣，為了使機(jī)組具有較強(qiáng)的市場(chǎng)適應(yīng)性，整機(jī)廠家往往需要實(shí)現(xiàn)機(jī)型的快速迭代。因此，控制系統(tǒng)需要被靈活的二次開(kāi)發(fā)和快速的部署。因此，軟硬件需采用模塊化設(shè)計(jì)，用戶可根據(jù)實(shí)際控制需求自由組態(tài)，并支持多級(jí)級(jí)聯(lián)。

? 通信接口：風(fēng)電機(jī)組的本地控制及遠(yuǎn)程監(jiān)控均涉及復(fù)雜的通信，常用的通信接口包括：CAN通信接口、光纖通信接口、RS232/RS485接口，以太網(wǎng)通信接口等。通常，CANopen通信接口用于連接變頻器、變槳控制器等。光纖通信接口用于系統(tǒng)級(jí)聯(lián)，而以太網(wǎng)接口則用于與開(kāi)發(fā)環(huán)境、HMI、SCADA系統(tǒng)等連接。

? 協(xié)議兼容性：針對(duì)不同的物理通信接口，控制器需提供CANopen、MODBUS、OPC、RPC、TCP/IP等通信協(xié)議支持。

? 數(shù)據(jù)采集功能：控制器要求能夠正確采集和輸出（I/O）模擬信號(hào)（±1V、±10V、0~20mA和PT100/PT10001溫度信號(hào)）和數(shù)字信號(hào)。

? 模式切換：控制器需具備可自由切換的測(cè)試及正常運(yùn)行模式，當(dāng)處于測(cè)試模式時(shí)，用戶控制程序?qū)⒉粫?huì)被執(zhí)行，用戶可以對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行修改升級(jí)；當(dāng)處于正常運(yùn)行模式時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)后將自動(dòng)運(yùn)行用戶控制程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的有效控制。

? 存儲(chǔ)接口：為了保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，需提供多種類型存儲(chǔ)區(qū)域，例如：掉電存儲(chǔ)區(qū)、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)等。

? 二次開(kāi)發(fā)需求：大型風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)更新及升級(jí)頻繁，因此，主控PLC應(yīng)提供友好的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境，例如：支持IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)編程，支持C/C++及Simulink程序的下載執(zhí)行。

(3)國(guó)產(chǎn)化PLC性能需求

風(fēng)電場(chǎng)大都建于風(fēng)力資源豐富的戈壁、山地或沿海，這就導(dǎo)致系統(tǒng)不得不面對(duì)嚴(yán)苛的工作環(huán)境。然而，大容量的風(fēng)電場(chǎng)又極易對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)不利影響。因此，國(guó)產(chǎn)化PLC需要具備優(yōu)良的性能，主要要求包括：

? 實(shí)時(shí)性要求：硬件模塊IO數(shù)據(jù)掃描周期小于1ms，系統(tǒng)最低數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)間小于等于50ms，CAN通信數(shù)據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)響應(yīng)時(shí)間小于1ms。

? 通信要求：針對(duì)CAN總線，誤碼率需≯5e-7(@500kbps)；針對(duì)以太網(wǎng)，誤碼率≯1e-6。

? I/O精度（常溫）要求：針對(duì)±10V電壓信號(hào)采集，誤差≯±10mV；針對(duì)±1V電壓信號(hào)采集，誤差≯±1mV；針對(duì)0~20mA電流信號(hào)采集，誤差≯±40uA；針對(duì)PT100溫度信號(hào)采集，誤差≯±1℃；針對(duì)±10V電壓信號(hào)輸出，誤差≯±100mV。

? 抗振指標(biāo)要求：滿足NB/T 31018-2011《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制器技術(shù)規(guī)范》。

? 環(huán)境適應(yīng)性要求：控制器需適應(yīng)的溫度范圍:工作溫度-30℃～60℃；儲(chǔ)存溫度-40℃～85℃。同時(shí)需能夠在鹽霧、及空氣相對(duì)濕度為5%～95%且有凝露的環(huán)境下正常穩(wěn)定運(yùn)行。

? 電磁兼容性指標(biāo)要求：靜電放電抗擾度試驗(yàn)（GB/T17626.2）、快速瞬變脈沖群試驗(yàn)（GB/T17626.4）、浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)（GB/T17626.5）需滿足殘酷等級(jí)3指標(biāo)要求。

2.2.總體設(shè)計(jì)

區(qū)別于已有僅對(duì)風(fēng)電機(jī)組的主控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造不同，本文從主控PLC的軟硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)實(shí)施等全方位進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化改造。經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)已經(jīng)成熟，新型國(guó)產(chǎn)化PLC與風(fēng)電機(jī)組原始適配存在諸多困難。因此，本著與現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)兼容的原則，本文所設(shè)計(jì)的國(guó)產(chǎn)化PLC盡可能保持了軟硬件接口與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性和一致性。我們的目標(biāo)在于保留現(xiàn)有控制柜的前提下，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的快速國(guó)產(chǎn)化改造。所設(shè)計(jì)的國(guó)產(chǎn)化PLC由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成：

(1)硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)可根據(jù)控制器的實(shí)際需求配置不同輸入輸出（IO）模塊，同時(shí)兼容CANopen、MODBUS、OPC、IEC61400-25、RPC、工業(yè)以太網(wǎng)、光纖等通訊協(xié)議或接口。

(2)軟件系統(tǒng)

軟件部分則選擇VxWorks作為其操作系統(tǒng)，VxWorks屬于硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可以保證很高的實(shí)時(shí)性能，編程系統(tǒng)則采用符合IEC61131-3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的CoDeSys軟件，編程方便且性能穩(wěn)定。

2.2.1.硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

根據(jù)大型風(fēng)電機(jī)組控制器需求，風(fēng)電機(jī)組控制對(duì)象主要包括塔基、機(jī)艙和輪轂三個(gè)部分。所設(shè)計(jì)的國(guó)產(chǎn)化PLC在塔基控制站中包括CPU模塊和IO模塊，通過(guò)光纖以太網(wǎng)與機(jī)艙相連，同時(shí)通過(guò)CAN口與變頻控制器連接；機(jī)艙控制站中包括CAN模塊和IO模塊，通過(guò)CANopen與輪轂變槳控制器連接進(jìn)行通信。其中CPU作為數(shù)據(jù)處理中心和算法執(zhí)行中心，IO模塊負(fù)責(zé)外部傳感器數(shù)據(jù)的采集和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)整體構(gòu)架如圖 2所示。

圖2 風(fēng)電機(jī)組PLC結(jié)構(gòu)圖

為了實(shí)現(xiàn)靈活的系統(tǒng)組態(tài)，硬件系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計(jì)，包括CPU模塊及IO模塊。所設(shè)計(jì)的CPU模塊選用MPC8280芯片作為處理器，數(shù)據(jù)處理能力極強(qiáng)。IO模塊包括：數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、溫度采集模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、光纖通信模塊、CAN通信模塊等。所有建模均通過(guò)底板實(shí)現(xiàn)電氣連接，并由專用的電源模塊供電。

2.2.2.軟件系統(tǒng)總體構(gòu)架

為了便于維護(hù)和升級(jí)擴(kuò)展，我們同樣采用分層模塊化的設(shè)計(jì)理念對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。如圖 3所示，根據(jù)功能的不同軟件系統(tǒng)可以分為三個(gè)主要部分：HMI人機(jī)交互軟件、基于嵌入式計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)軟件以及控制器軟件。

(1)控制器軟件

控制器軟件運(yùn)行于控制器硬件平臺(tái)上，主要分為：系統(tǒng)層、接口層、驅(qū)動(dòng)層。系統(tǒng)層為整個(gè)軟件系統(tǒng)的基礎(chǔ)，包括操作系統(tǒng)自帶的系統(tǒng)組件、控制器主調(diào)度程序、RPC通信服務(wù)端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及用戶控制程序等。接口層承擔(dān)硬件驅(qū)動(dòng)與應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)交互任務(wù)，包括公共函數(shù)庫(kù)的接口程序、CoDeSys RTS（Runtime system，實(shí)時(shí)運(yùn)行系統(tǒng)）與系統(tǒng)主調(diào)度程序之間的接口程序等。驅(qū)動(dòng)層則負(fù)責(zé)管理所有硬件接口的輸入輸出，包括IO驅(qū)動(dòng)庫(kù)及資源管理庫(kù)等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)層及接口層程序?qū)O系統(tǒng)及存儲(chǔ)設(shè)備、外圍設(shè)備等數(shù)據(jù)交互。

(2)基于PC的開(kāi)發(fā)軟件

用戶可以通過(guò)多種不同的方式對(duì)風(fēng)電機(jī)組控制器進(jìn)行編程，其中主要有：基于IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程、C/C++編程、MATLAB/Simulink編程。

(3)HMI人機(jī)交互軟件

為原湘電現(xiàn)有HMI軟件提供所需的通信協(xié)議及接口，支持RPC通信協(xié)議。

圖3 軟件系統(tǒng)整體架構(gòu)

03真實(shí)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證國(guó)產(chǎn)化PLC功能的完備性及性能穩(wěn)定性，我們對(duì)系統(tǒng)開(kāi)展了長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)室及風(fēng)電場(chǎng)試運(yùn)行測(cè)試。分別選取為了沿海、山地等不同環(huán)境條件下的5個(gè)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，這些風(fēng)電場(chǎng)涵蓋了高海拔、潮濕、冰凍、雷暴、臺(tái)風(fēng)、鹽霧以及高溫濕熱等多種工作環(huán)境，較為全面地驗(yàn)證了國(guó)產(chǎn)化PLC的性能。接下來(lái)以某山地風(fēng)電場(chǎng)2015年~2016年國(guó)產(chǎn)化PLC現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行為例，對(duì)性能進(jìn)行討論。

圖 4展示了安裝優(yōu)利泰克國(guó)產(chǎn)化PLC（1#）以及進(jìn)口Bachmann PLC（2#）的兩臺(tái)風(fēng)電機(jī)組同期月可利用率曲線。由圖可知，兩臺(tái)風(fēng)電機(jī)組可利用率基本保持一致，說(shuō)明國(guó)產(chǎn)化PLC控制器在性能上具有與主流進(jìn)口產(chǎn)品相媲美的穩(wěn)定性。在2016年1、2月中，1#風(fēng)電機(jī)組可利用率有一個(gè)明顯下探，主要原因是由于葉片結(jié)冰導(dǎo)致1#風(fēng)電機(jī)組從2016年1月22日至1月31日葉片一直處于停機(jī)狀態(tài)，而由于變槳驅(qū)動(dòng)故障1#風(fēng)電機(jī)組從2016年2月8日開(kāi)始停機(jī)，到2月19日更換器件后才再次啟機(jī)。

圖4 1#風(fēng)電機(jī)組與相鄰風(fēng)電機(jī)組月可利用率對(duì)比

圖5展示了同期兩臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的月發(fā)電量，由圖可知，兩臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電量走勢(shì)基本一致，這表明國(guó)產(chǎn)化PLC實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)電機(jī)組的有效控制。由于1#風(fēng)電機(jī)組平均風(fēng)速高于2#風(fēng)電機(jī)組，整體上1#風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量高于2#風(fēng)電機(jī)組。

圖5 1#風(fēng)電機(jī)組與相鄰風(fēng)電機(jī)組月發(fā)電量對(duì)比

圖6及圖7所示分別為2015年8月8日1#、2#風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行情況，為了便于統(tǒng)計(jì)量的對(duì)比，圖中的單位分別為輪轂轉(zhuǎn)速r/min、機(jī)艙風(fēng)速m/s、發(fā)電量100MW。從圖中可以看出，兩臺(tái)風(fēng)電機(jī)組在風(fēng)速10m/s左右達(dá)到滿發(fā)；當(dāng)風(fēng)速在額定風(fēng)速以下時(shí)，PLC能依據(jù)風(fēng)速變化情況，及時(shí)調(diào)節(jié)輪轂轉(zhuǎn)速，使發(fā)電量保持最優(yōu)輸出；當(dāng)風(fēng)速在額定風(fēng)速以上時(shí)，PLC能及時(shí)控制輪轂轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速附近，使功率輸出保持穩(wěn)定。在風(fēng)速較高的情況下，1#風(fēng)電機(jī)組的控制穩(wěn)定，輸出功率更高?？傮w表明優(yōu)利泰克國(guó)產(chǎn)化 PLC控制效果良好。

圖6 1#（Ulitech）風(fēng)電機(jī)組2015.08.08運(yùn)行情況

圖7 2#（Bachmann）風(fēng)電機(jī)組2015.08.08運(yùn)行情況

04亮點(diǎn)討論

本文所述大型風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化主控PLC改造項(xiàng)目中，控制器功能及性能上都達(dá)到了預(yù)期，長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行也驗(yàn)證了其可行性。在改造過(guò)程中，我們還結(jié)合國(guó)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際控制需求及應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行了很多改進(jìn)，這些改進(jìn)對(duì)后期風(fēng)電機(jī)組的智能化同樣具有重要的意義，主要包括：

(1)安全可控：基于在軟硬件上的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)積累我們支持針對(duì)未來(lái)新項(xiàng)目需求的深層次開(kāi)發(fā)，杜絕潛在的后門。此外，針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，我們可以根據(jù)自身的控制需求，定制開(kāi)發(fā)專用的軟件模塊或硬件模塊。

(2)操作便捷：我們?cè)谟布脑O(shè)計(jì)過(guò)程中，遵循了模塊化的設(shè)計(jì)理念。同時(shí)，控制系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)上，兼容IEC61131-3、C/C++、MATLAB等編程方式，并提供了PLC 管理軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的管理、監(jiān)控及系統(tǒng)的分析診斷。

(3)數(shù)據(jù)處理：我們?yōu)镻LC的CPU模塊配備了可供選配的高性能處理器，并搭載了硬實(shí)時(shí)的VxWorks操作系統(tǒng)，滿足現(xiàn)有大部分風(fēng)電機(jī)組對(duì)主控PLC實(shí)時(shí)性及穩(wěn)定性要求。

(4)數(shù)據(jù)保護(hù)：為了防止系統(tǒng)突然掉電等造成運(yùn)行過(guò)程中的程序重要數(shù)據(jù)丟失，我們?yōu)镻LC配置了程序變量及數(shù)據(jù)的掉電存儲(chǔ)區(qū)，實(shí)時(shí)保護(hù)重要數(shù)據(jù)。

(5)兼容開(kāi)放：我們?cè)O(shè)計(jì)了多種常用現(xiàn)場(chǎng)總線通信接口，可以滿足MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)總線及信號(hào)接入的需求，同時(shí)可根據(jù)用戶需求定制修改，如：CANopen、Modbus、RPC等現(xiàn)場(chǎng)通信協(xié)議。

(6)成本優(yōu)勢(shì)：相比國(guó)外PLC產(chǎn)品，我們?cè)谲浻布脑O(shè)計(jì)過(guò)程中專門針對(duì)MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制需求進(jìn)行了合理的優(yōu)化，此舉能夠方便用戶根據(jù)自身的控制需求配置最合適的控制系統(tǒng)，使得改造更具有成本優(yōu)勢(shì)。

05結(jié)語(yǔ)

歷史的教訓(xùn)告訴我們，在面對(duì)核心技術(shù)上，靠單純的引進(jìn)是無(wú)法解決問(wèn)題的。2018年美國(guó)商務(wù)部出臺(tái)的“實(shí)體清單”；西方國(guó)家對(duì)中國(guó)的“芯片禁令”；2020年美國(guó)對(duì)我國(guó)十三所高校禁用 MATLAB 等工業(yè)基礎(chǔ)軟件，如此種種，如今依然歷歷在目。風(fēng)電核心技術(shù)的發(fā)展同樣如此，我們不應(yīng)該抱有幻想。無(wú)法掌握大型風(fēng)電機(jī)組PLC技術(shù)，意味著已有需要升級(jí)和更新的主控系統(tǒng)因?yàn)榧嫒菪?、采?gòu)成本、實(shí)施周期等問(wèn)題無(wú)法順利開(kāi)展。本文通過(guò)大型風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化主控PLC設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)及實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了大型風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化主控PLC的技術(shù)水平及產(chǎn)業(yè)化可行性，為該項(xiàng)技術(shù)的突破與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展積累了經(jīng)驗(yàn)，值得借鑒推廣。

參考文獻(xiàn):

1. 國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知(國(guó)發(fā)[2021]23號(hào)). 中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院公報(bào) 2021, (31), 11.

2. Council, G. W. E., GWEC Global Wind Report 2022. Global Wind Energy Council: Bonn, Germany 2022.

3. 丁昱葦, 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀以及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)研究. 光源與照明 2021.

4. 向鑫超, 張淼 and 陳若飛, MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)PLC需求研究. 電子制作 2022, 30 (2), 15-17.

5.劉德順, 戴巨川, 胡燕平 and 沈祥兵, 現(xiàn)代大型風(fēng)電機(jī)組現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì). 中國(guó)機(jī)械工程 2013, 24 (01), 125-135.