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汪至中和風電軟并網控制模塊

2012-07-25 瀏覽數:1166

  “過去火車都是直流驅動,當時還沒有IGBT(絕緣柵雙極型晶體管),都是用晶閘管(可控硅)來實現控制的,所以我看晶閘管用這個驅動太好了,風電、變電站后備直流電源、鐵路和電動汽車充電站都可以用。”汪至中說。
  當然,弗蘭克找到汪至中是希望能夠將自己的產品打入中國市場。
  “他專門從美國跑來,說這個發明多好多好,我一看他那個技術確實很好,我就跟他說這個東西我們可以用。”汪至中回憶道。
  一個產品即使原理好、設計水平高,還必須有相應的工藝和質量控制體系來保證,為此汪至中決定去弗蘭克的公司進行一次學習和考察。這是他第一次出國,在美國一個多月的學習、考察使他眼界大開,也為他今后在國內采用先進的工藝和質量管理打下了基礎。
  “我在那里看到了美國的風電場,就在加州舊金山的東邊一點,風電機組漫山遍野,雖然有許多還是桁架式的,但很壯觀。第一次看到風電場,令我感到震驚。”汪至中說,“那些風電機組都在小山坡上,維護人員開著吉普車,高高矮矮的就那么開,開到塔架底下,幾個人一起研究和討論工作,我甚至覺得這種辛苦的工作可以稱作謂‘風情’,實在是有點浪漫!”
  弗蘭克在自己的工廠里利用一個200 千瓦電機對拖的臺架試驗,給汪至中演示了該模塊進行并網的過程——不沖擊電網,也不沖擊變速箱和風輪,完全是“軟的”。他甚至還向汪至中提出了自己的想法,認為這個模塊除了并網,還能調節扭矩。弗蘭克說:“失速型機組都是用接觸器直接接到網上的,風小的時候電網的電動扭矩比較大,等于是靠電網的能力來轉動機組,不是靠風。如果用反并聯的晶閘管替代接觸器來并網,并通過這個模塊把電網的電動扭矩調小,只提供適當的勵磁,就可以使機組多發一些電。這是我第一次認識到風電機組并網時扭矩調節的重要性。”
  令汪至中感到更為滿意的是,這個模塊已經在美國和歐洲的風電機組并網中得到了應用,而且該模塊因選用了全硬件設計,沒有單片機,不會出現死機和“看門狗”(專門用于監測微處理器程序運行狀態的軟硬件)等問題。這一點相當重要,因為微處理器很怕雷電和脈沖干擾,雖然能通過“看門狗”復位,但再啟動時間少則幾秒,多則數分鐘。在此期間,風電機組很有可能因失控時間過長而產生扭矩沖擊,使故障升級。
  回國后,汪至中對國內風電發展情況進行了解之后,還是感到有些失望。因為當時除了浙江省機電研究院與沈陽工業大學在準備進行200 千瓦風電機組的研發外,國內還沒有一個單位能生產大型風電機組。引進這個模塊顯然還沒到大量用于風電行業的時機。
  好在汪至中有十多年現場工程師的經驗,他先后與北京整流器廠、北京椿樹整流器廠、北京變壓器廠等企業聯系,將該模塊進行本土化改造后,首先運用于大功率整流器、電機軟啟動和鐵道行業。
  一年后,汪至中在國內推廣了數百個模塊,而國內市場對該模塊的需求也日漸增加。一些廠家紛紛希望他引進的模塊能夠降低價格,以便大量應用。而當時的弗蘭克給汪至中的價格是每套近4000 元,比計算機都貴。汪至中多次向弗蘭克建議,在中國按中國國情生產并降低價格,但弗蘭克提出的方案令他實在無法接受。
  “弗蘭克說讓我先給他5 萬美金,他可以以每片5 美金的價格給我提供芯片,5萬美金相當于芯片使用權。我說這很麻煩,我只是個教授,去美國都是自費的,那個時候的月工資才一百多塊,想貸款都沒處貸。我讓他先賒給我點,他不干,我沒辦法。”
  事實上,如果沒有經過汪至中的改造,該模塊很難進入中國市場。弗蘭克只是用一些電阻電容,通過模擬方式降低了主頻,將該模塊由美國標準的60 赫茲降為中國標準的50 赫茲,而由此帶來的許多生產、調試、使用問題是只有中國人自己才明白的。

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閱讀上文 >> 訪中科院電工所肖立業:出一原創勝造七級浮屠
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