傳統(tǒng)傳感器技術(shù)在風(fēng)電行業(yè)發(fā)展

從人類發(fā)展的早期開始，便將風(fēng)能作為一種能源使用，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們開始更加精準(zhǔn)地運用風(fēng)能。

德國的石勒蘇益格－荷爾斯泰因州位于北海和波羅的海之間，即使在風(fēng)力不大的情況下，力士樂公司生產(chǎn)的風(fēng)力發(fā)電機組仍可運行。如果風(fēng)向從西北向北變化8度，測風(fēng)儀就會把感測到的信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，控制偏航驅(qū)動裝置將機艙定位到合適的位置。測風(fēng)儀包括風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器，是隨著風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的。一般來說，風(fēng)速傳感器應(yīng)滿足測量范圍為0～60米／秒，誤差范圍在0.5米/秒以內(nèi)，工作環(huán)境溫度應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貧鉁貤l件。而風(fēng)向傳感器應(yīng)滿足測量范圍為0～360度，精確度在2.5度以內(nèi)，工作環(huán)境溫度應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貧鉁貤l件。

中國科學(xué)院電工研究所新能源組的副研究員李建林表示，“風(fēng)電行業(yè)對測量高電壓、大電流傳感器，振動傳感器，溫度、濕度、測風(fēng)、以及壓力傳感器等產(chǎn)品應(yīng)用均會有所推進(jìn)?！逼渲校捎陔娏鱾鞲衅魇秋L(fēng)能渦輪機中轉(zhuǎn)換器必不可少的元件，在風(fēng)電行業(yè)中的應(yīng)用尤為重要。在某些逆變器內(nèi)，小型和PCB安裝電流傳感器的應(yīng)用非常廣泛。這些傳感器是轉(zhuǎn)換器閉環(huán)控制的一部分，可以確保逆變器快速反應(yīng)。當(dāng)逆變器與發(fā)電機的智能功率控制同時使用時，可以確保在風(fēng)能渦輪機啟動之后在一個很寬的風(fēng)速范圍內(nèi)為電網(wǎng)提供持續(xù)功率，直到渦輪機在上限風(fēng)速時停機為止。為了對驅(qū)動器進(jìn)行最佳定位，各個轉(zhuǎn)換器內(nèi)的傳感器會對電流進(jìn)行連續(xù)測量，電路控制器的質(zhì)量和反應(yīng)時間最終由電流傳感器的設(shè)計和性能而確定。這就是具有小電流額定值的閉環(huán)電流傳感器廣泛應(yīng)用在風(fēng)電行業(yè)的原因。除了具有極好的線性度和精確度之外，閉環(huán)電流傳感器本身還具有高帶寬以及快速的反應(yīng)時間等優(yōu)點。

李建林指出，國內(nèi)的電流傳感器市場還有待發(fā)展，尤其是大電流傳感器技術(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國際水平。由于國內(nèi)的大電流傳感器技術(shù)相對不夠成熟，國內(nèi)風(fēng)電整機廠商在采購大電流傳感器時，大多數(shù)會選擇進(jìn)口產(chǎn)品，由于進(jìn)口產(chǎn)品的價格往往高于國內(nèi)產(chǎn)品的價格，這在一定程度上增加了生產(chǎn)成本壓力。而在小電流傳感器技術(shù)方面，國內(nèi)的技術(shù)水平與國際水平已沒有多少差距。

由于國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電站多設(shè)在“三北地區(qū)”（華北、東北、西北）及沿海地區(qū)，氣候相對惡劣，因此風(fēng)電機組對傳感器性能的要求較高，尤其是對加熱功能、抗震性、抗高頻電磁干擾、防極性接反（連接）及風(fēng)向指針抗沖擊和振動等能力的要求要遠(yuǎn)高于通用傳感器的性能指標(biāo)，而潮汐發(fā)電站的機組還要求傳感器具有良好的防海水腐蝕性能。

李建林表示，傳感器在風(fēng)電行業(yè)的應(yīng)用并非僅僅局限于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)，就我國電力行業(yè)來說，使用傳感器的場合非常多。在電廠、電站主要使用壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器，在輸變電領(lǐng)域主要使用電壓傳感器、電流傳感器。它們大都屬于技術(shù)水平不高但對可靠性和穩(wěn)定性要求較高的通用傳感器，而技術(shù)水平要求較高的光傳感器現(xiàn)在在電力行業(yè)應(yīng)用還較少。由于電廠、電站的傳感器一般都是由機組設(shè)備廠商進(jìn)行選擇，所以國內(nèi)傳感器應(yīng)用的相對較多。輸變電領(lǐng)域則不同，相對發(fā)電領(lǐng)域，由于傳感器的一次性投入比較小，各個電網(wǎng)區(qū)域選擇品牌時對價格不是很敏感，而且使用一些比較新的技術(shù)可以提高輸變電水平，所以國外品牌的傳感器應(yīng)用比較多。”

文章來源：中國傳動網(wǎng)

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