细微处见真章，一个新机型平台的启示

　　反复的迭代设计，归根结底是为了帮助客户节省每一分钱，多发每一度电。从GW3.0MW(S)这个新机型平台的开发中，我们能获得哪些启示？
　　
　　530兆瓦——自打金风科技GW3.0MW(S)机型被确定用于澳大利亚迄今最大的风电场，小编的朋友圈就被刷爆了！业界对这个机型平台的好奇，不仅源于两项创新技术——双线设计和柔性功率可调。更重要的是，金风科技通过深度结合各类技术方案，犹如化学反应般，使这个新机型平台获得了整体跨越，实现风电项目在设计与运营上的高自由度。
　　
　　小编获悉，GW3.0MW(S)样机已经通过了低电压穿越测试，而搭载140米风轮直径的机型，也已获得设计认证证书。带着问题，小编与金风科技的一位资深产品工程师进行了深入探讨交流。
　　
　　机组大型化是市场需求方向之一
　　
　　Q：金风科技在陆上风电市场中，拥有GW115-2.0、GW121-2.0、GW121-2.5、GW130-2.5等机型，如今又推出GW3.0MW(S)机型平台，出于什么考虑？
　　
　　A：金风科技在产品上总体思路是以客户需求为导向。这使企业在开发任何一款产品时，都有着准确的定位，能够受到市场欢迎。
　　
　　GW3.0MW(S)并非全新的机型平台，而是在金风科技2.5兆瓦和3兆瓦机型平台上升级而来，继承了高可靠性等一系列优点，并通过采用一些新技术，实现产品性能的提升。
　　
　　对其进行开发，是因为一些新的市场趋势开始显现：一方面，我国风电发展的重点在中东部地区，这些地区有很多高切变区域，能够通过提高轮毂高度汲取更多的发电量。另一方面，中东部地区经济发达，征地成本高，可用于风电开发的土地资源稀缺，机位点越来越少，为了更精细化地计算投资收益，塔架的数量就必须加以考虑，使机组大型化成为趋势。GW3.0MW(S)机型平台可搭配高塔架，并具有更大的单机容量，符合未来风电开发需求。
　　
　　优秀产品需大量技术方案支撑
　　
　　Q：GW3.0MW(S)机型平台的先进性业界是看在眼里的，那么为使它具有更高的发电能力，金风科技运用了哪些技术解决方案？
　　
　　A：金风科技GW3.0MW(S)机型平台，采用了金风科技一直以来沿用的直驱永磁全功率变流的技术路线，结合成熟的兆瓦级平台经验升华而来，具有强大而多样的技术积淀和技术储备可供使用。
　　
　　例如柔性的塔架高度适应性设计，就是针对每个项目对塔架高度的需求不同——如100米、120米甚至140米而应用的。这样的设计，可以实现塔架与GW3.0MW(S)机型间的柔性配置，从而在满足各类需求的同时，降低开发成本。还有柔性功率可调技术，能够使每台机组根据实际需要，柔性调节单机容量，提高发电能力，稳定整场出力。GW3.0MW(S)机型平台将塔架高度与发电机功率柔性可调进行精确配置，就能达到发电需求与经济性两者兼得的目的。
　　
　　再比如GW3.0MW(S)机型平台采用的单叶片吊装技术，相比普通吊装方式，所需工作面减少40%。这降低了征地成本或山区施工成本，也减少了因叶轮重量太大引起的吊装难度与要求过高的问题。我们还为GW3.0MW(S)机型平台的产品配置了智能感知、监测和专家支持系统，前者能够通过智能化感应和学习，充分利用单机的高级别控制技术与整场的柔性功率控制技术，实现机组间的协调与控制，大大提升单机及整场发电量。
　　
　　GW3.0MW(S)机型平台获大量技术方案支撑，每一个技术方案的背后，都是创新与经验共同作用的结果，并经过了长时间的应用和验证。因为只有这样，一个新机型平台才具有强大生命力。
　　
　　客户需求引导产品不断优化与迭代
　　
　　Q：GW3.0MW(S)机型平台有一些技术在国内尚属首次见到，对这些技术进行开发和与新产品的匹配，是否面临挑战？
　　
　　A：其实，技术挑战的存在，从来都是目标成本与技术水平产生了冲突。也就是说，如果不考虑产品成本，很多技术挑战是容易解决的，而一旦考虑，解决这些挑战就困难重重。所以说，对于市场所输入的客户需求信息，我们首先锁定度电成本目标，基于自身所具备的供应链水平、技术解决方案、产品开发与优化能力等，确定产品的软硬件搭配水平。例如在设计阶段结合客户度电成本目标、额定发电容量、整机成本等，来确定叶轮直径。那么，如果叶轮比较重，就要结合更先进的设计、策略与技术方案等进行降载。另如采用双轴承方案、电机的优化调整、塔架的轻量化设计等，核心目标就是在满足高可靠性的前提下，实现度电成本目标。这个过程可以说是从目标到支撑再到目标，不断优化与迭代完成的。
　　
　　值得一提的是，金风科技主导了GW3.0MW（S）机型的整体研发过程，拥有该产品完全自主的知识产权，这与一般整体设计方案委托设计公司完成有很大差别。同时，金风科技与国际最顶尖的整机设计咨询公司进行了充分且深入的沟通，保持紧密合作关系，将目前最先进的技术应用到产品开发当中。
　　
　　双线设计提升机组可利用率水平
　　
　　Q：金风科技率先将双线设计应用在陆上风电产品，GW3.0MW(S)机型平台正是第一个搭载该技术的平台，在开发时遇到过哪些难点？
　　
　　A：双线设计原理是通过整机控制回路实现了结构化的双线设计，创造性地将整机分成两个独立的子单元进行控制，明显提高了机组的可利用率和发电量。这是因为，一旦一条电气回路出现故障，另一条电气回路还可以使用，使机组处在半功率运行状态，直至完成维修。比如在同一个项目中，如果传统单线设计机组电气系统可利用率在97%，那么采用双线设计的机组能将电气系统可利用率提高至99%以上。以一个20万千瓦风场为例，采用双线设计的机组可以提高发电量0.96%，带来全场年均发电收益340万元的提升。
　　
　　这项技术具有很强的实用价值。打个比方来说，在小风速段，GW3.0MW(S)机组在该风速下的输出功率不到额定满发功率的一半，它的一条电气回路出现了问题，那么只需用另一条电气回路，就能实现与正常运行状态无异的发电能力。根据测算，在绝大多数风电项目中，机组在半功率以下的运行时间往往远多于半功率以上的运行时间。
　　
　　在进行双线设计技术的研发过程中，确实也存在一些技术难点。比如故障定位的问题，只有能够智能感知到是哪条线中的哪个部件出了问题，才能对故障采取不同级别的响应。可以说，双线设计这个概念是金风科技原创的专利技术，虽然看上去原理并不复杂，但想做好还是非常具有挑战性的。金风科技能够将其做成，是因为解决了诸多设计、控制、检测、工艺等难题，这需要长时间与大规模的技术积淀。
　　
　　柔性功率可调技术确保输出稳定
　　
　　Q：中东部地区人口稠密，不少项目绕不开噪声问题。在这一点上，GW3.0MW(S)机组平台在进行设计输入时是否有所考虑？在其他特殊环境下，该平台产品的适应能力如何？
　　
　　A：噪声是必须考虑解决的问题。因为柔性功率可调技术的应用，使本来就符合噪声标准的GW3.0MW(S)机组平台产品，在降噪方面可以独辟蹊径，从而具备更强的友好性。例如，我们可以将距离居民区较近的机组采用低噪音运行模式，而对离居民区较远的机组采用高性能运行模式。这种因地制宜的方法，可以在满足整场发电量的前提下，直接有效地满足降噪需求，可谓一箭双雕。
　　
　　除了噪音，在另外一些特殊环境条件下，如机组的外环境温度在42℃至45℃的高温时，或是面临一些特殊风况，如入流角过大，风剪切超限时，机组也可以通过柔性功率可调技术进行控制。通过降低一些机组的单机容量，提高其他机组的单机容量，在保证机组安全的同时，维持整场的发电能力和稳定的电量输出。
　　
　　充分考虑用户感受
　　
　　Q：GW3.0MW(S)机型平台的研发工作，更多考虑了客户的想法。除了在上述技术方案层面所做支持外，对于一些优化设计方面是否也考虑了使用者的感受？
　　
　　A：一个简单例子，就是开发人员对GW3.0MW(S)机型平台进行了集成化设计。比如对一些增值产品，如在线监测和自动消防等功能性模块，以前都是作为独立单元进行控制与操作，每一个系统都有一个单独的IO、硬件摆放位置、服务器和操作软件。为了便于进行控制管理、数据分析和运行维护，研发人员将这些系统做成了模块化的插拔式设备，并整合了操作界面。这些工作细节可能并不显眼，但是对整机的综合性能提升起到了很大的作用。从这一点就可以感觉到，GW3.0MW(S)机型平台产品力已达到怎样的水平。