第一章 风电主控系统产业概述
1.1 定义
风电主控系统是风机的重要组成部分，它承担着风机监控、自动调节、实现最大风能捕获以及保证良好的电网兼容性等重要任务，它主要由监控系统、主控系统、变桨控制系统以及变频系统（变频器）几部分组成。
1.3风电主控系统结构
主控系统主要以PLC为核心控制器，不同类型的风机，其主控系统大同小异。主控系统一般由塔底控制柜和机舱控制柜组成。一般塔底设置主控控制站，机舱作为远程I/O，通过现场总线与塔底主站进行通讯，控制系统硬件拓扑结构见下图所示。
塔底控制柜安装于塔筒底部，负责与机舱远程I/O直接进行总线通信，与远程监控系统进行以太网通信，对风机的整体运行进行监测和控制，根据算法对偏航系统、变流器系统和变桨系统发送控制指令。
机舱控制柜以远程I/ O的方式，设置成控制分站，通过多种现场总线协议与塔底主控及变桨系统进行通信，采集风向、风速、风轮转速、齿轮箱和发电机温度等数据。
人机界面安装于塔底控制柜，通过总线技术与主控通信，根据用户权限的不同对风机进行信息浏览与控制。主控系统通过CANopen、Profibus等协议与变流器、变桨系统进行通信，实现风机最优控制。
以太网交换机将每台风机的信息，通过光纤发送到中央监控系统中，各风电机组通常采用环形拓扑结构。
主控系统硬件拓扑结构
资料来源：观研天下数据中心整理
1.4 风电主控系统功能
主控系统应具有如下功能：
看门狗功能——系统应具备针对关键设备的看门狗功能和通信看门狗功能。
数据监视——主控系统应能采集和生成风速、风向、转速、当前状态、电网参数、发电机参数等数据信息，主控人机界面或中央监控系统能显示、浏览。
故障检测——机组被控对象分单元检测，形成若干能反映本单元状态的状态码，当其中任何一个状态码激活时，主控系统应根据状态码的属性，准确做出相应告警或停机操作。
启动停机功能——启动模式一般要求具有手动启动和自动启动功能，可通过主控人机界面或远程监控系统切换，停机系统要求采用多级停机控制流程，风力发电机组状态码激活时，根据状态码对应的停机程序等级，执行相应的停机流程，一般有正常停机、快速停机、紧急停机、安全链 停机等。
最大功率跟踪——主控系统应根据自身的核心控制策略协调变桨系统、变流器工作，使风轮转速始终跟踪最佳叶尖速比运行，风速-功率曲线与最优曲线保持一致，获取最大风能。
恒功率运行——保证系统输出功率波动范围不超过额定功率的±10%。
主控系统还应具有偏航解缆、维护模式、安全链系统、低电压穿越、有功功率及无功功率调节、备用电源、智能温度调节、自动液压控制、故障记录、事故追忆、人机交互、通信等功能。
第三章 中国市场风电主控系统产供销需市场现状和预测分析
3.5 风电主控系统客户关系一览表
我国目前主要的主控系统生产企业有成都阜特科技有限公司、天津瑞能公司、东方电气自动控制工程有限公司、重庆科凯前卫风电设备有限公司、上海电气输配电公司、北京科诺伟业科技有限公司和北京和利时等。国内主控核心企业的产品有着各自的技术特点，但系统结构大同小异，功能基本满足风机的控制要求和国家标准，但核心零部件大多采用进口的PLC，北京和利时虽然采用自主研发的PLC，但市场占有率不高，部分主控企业核心控制器选型及主要供应主机厂商如下表所示。
部分主控系统企业情况
| 部分主控系统企业情况 |
||
| 公司名称 |
可编程控制器选型 |
主要应用主机厂商 |
| 成都阜特 |
Bachmann |
东电、东汽 |
| 天津瑞能 |
BeckHoff/Bachmann |
Aerodyn、沈工大、Dewind、GH |
| 东方电气自控 |
Mita |
东汽、东电 |
| 重庆科凯前卫 |
KK电子 |
重庆海装 |
| 北京科诺伟业 |
西门子、BeckHoff、Bachmann |
天洁 |
| 上海电气输配电 |
贝加莱、西门子 |
上海电气 |
资料来源：观研天下数据中心整理
中国最大的风机整机制造商金风科技采用自己的设计公司，该公司为收购的德国Vensys，其控制系统多采用倍福的控制器。华锐风电配套的控制系统主要由美国超导公司提供，其次是华锐投资的大连圆通公司，开发风电控制系统为华锐配套，其产品刚开始面世。广东明阳电气的主控产品也多采用倍福的控制器。
第八章 未来五年中国风电主控系统行业投资风险与营销分析
8.2 未来五年行业投资风险分析
8.21未来五年行业政策风险分析
1、政策调整风险
本行业发展与新能源发电行业的发展紧密相连，新能源发电行业很大程度上受益于国家在政策、法规方面的支持，目前中央政府及各地方政府均对新能源发电行业出台了较大力度的扶持政策。但随着行业竞争的不断加剧，未来相关扶持及补贴政策可能会取消或力度下降，将在一定程度上影响行业的发展和公司的经营状况。国务院发布的《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》，明确提出推进电力交易体制改革，完善市场化交易机制，有序推进电价改革，未来我国的电价政策可能发生调整，对于风能及光伏发电产业及各公司发展而言机遇与挑战并存。
2、补贴政策调整风险
目前，新能源发电行业的发展，得益于国家的政策扶持及补贴力度。补贴政策制定时，除考虑国内外宏观经济形势外，还会考虑未来行业技术的进步、规模效应的提升和成本的下降，因而国家对新能源发电行业的补贴力度存在逐渐下降的风险。
针对该风险，各公司应密切保持对国家经济形势与经济政策的关注策方向，及时调整公司业务思路，加强技术研究，不断降低生产成本身成本控制能力，化解补贴力度下降带来的风险。紧跟国家政提高企业自身成本控制能力。
8.24未来五年行业其他风险分析
1、光伏电站融资风险
光伏电站开发和建设需要大量资金，但国内光伏电站项目因受到光伏电价政策的影响，且缺少完备的风险转移机制，导致各种金融创新产品都难以落地实施。加之较高的融资成本，阻碍了国内光伏电站投资的可持续性，成为制约行业发展的瓶
2、行业波动风险
受到新能源发电行业前期产能扩展过快、补贴政策调整等因素的影响，国内风能及光伏发电行业波动明显，产品利润下降，行业整合加剧，一些技术水平低、资金规模小、生产成本高的企业面临着严峻的持续经营风险。国内外宏观经济形势、财政政策、货币政策等对风能及光伏发电行业影响较大，公司面临着较大的行业波动风险。
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