傳統(tǒng)傳感器技術(shù)在風電行業(yè)發(fā)展淺析

從人類進展的早期開頭，便將風能作為一種能源使用，隨著科學技術(shù)的進展，人們開頭更加精準地運用風能。

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，即使在風力不大的狀況下，力士樂公司生產(chǎn)的風力發(fā)電機組仍可運行。假如風向從西北向北變化8度，測風儀就會把感測到的信號傳輸?shù)秸莆障到y(tǒng)，掌握偏航驅(qū)動裝置將機艙定位到合適的位置。測風儀包括風速傳感器和風向傳感器，是隨著風電行業(yè)的進展而進展起來的。一般來說，風速傳感器應滿意測量范圍為0～60米／秒，誤差范圍在0.5米/秒以內(nèi)，工作環(huán)境溫度應滿意當?shù)貧鉁貤l件。而風向傳感器應滿意測量范圍為0～360度，精確度在2.5度以內(nèi)，工作環(huán)境溫度應滿意當?shù)貧鉁貤l件。

中國科學院電工討論所新能源組的副討論員李建林表示，“風電行業(yè)對測量高電壓、大電流傳感器，振動傳感器，溫度、濕度、測風、以及壓力傳感器等產(chǎn)品應用均會有所推動。”其中，由于電流傳感器是風能渦輪機中轉(zhuǎn)換器必不行少的元件，在風電行業(yè)中的應用尤為重要。在某些逆變器內(nèi)，小型和PCB安裝電流傳感器的應用特別廣泛。這些傳感器是轉(zhuǎn)換器閉環(huán)掌握的一部分，可以確保逆變器快速反應。當逆變器與發(fā)電機的智能功率掌握同時使用時，可以確保在風能渦輪機啟動之后在一個很寬的風速范圍內(nèi)為電網(wǎng)供應持續(xù)功率，直到渦輪機在上限風速時停機為止。為了對驅(qū)動器進行最佳定位，各個轉(zhuǎn)換器內(nèi)的傳感器會對電流進行連續(xù)測量，電路掌握器的質(zhì)量和反應時間最終由電流傳感器的設計和性能而確定。這就是具有小電流額定值的閉環(huán)電流傳感器廣泛應用在風電行業(yè)的緣由。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進展，尤其是大電流傳感器技術(shù)，遠遠落后于國際水平。由于國內(nèi)的大電流傳感器技術(shù)相對不夠成熟，國內(nèi)風電整機廠商在選購大電流傳感器時，大多數(shù)會選擇進口產(chǎn)品，由于進口產(chǎn)品的價格往往高于國內(nèi)產(chǎn)品的價格，這在肯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。

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李建林表示，傳感器在風電行業(yè)的應用并非僅僅局限于風力發(fā)電行業(yè)，就我國電力行業(yè)來說，使用傳感器的場合特別多。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)水平不高但對牢靠性和穩(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)應用還較少。由于電廠、電站的傳感器一般都是由機組設備廠商進行選擇，所以國內(nèi)傳感器應用的相對較多。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用比較多?！?/p>