葉杭冶與國外變流器廠家交流全功率變流器技術(shù)

　　40千瓦風(fēng)電機組用的是退役直升機葉片。原因是該款風(fēng)電機組的研究深度并未達(dá)到發(fā)電效率層面，只是希望能夠?qū)⑺b起來可靠的運行，并從科學(xué)研究角度證明該風(fēng)電機組可以將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。
　　“而且它的葉片是可以調(diào)節(jié)的，可以通過調(diào)節(jié)葉片來控制能量轉(zhuǎn)換的大小，控制轉(zhuǎn)速和發(fā)電量，來實驗它的原理性是怎樣的。”葉杭冶提到：“就是通過槳葉的調(diào)節(jié)，顯示出它的一些特性來。效率再高也同樣是通過槳葉調(diào)節(jié)來產(chǎn)生變化，使一條功率曲線顯現(xiàn)出來。直升機葉片也可以達(dá)到這個目的，不同之處是直升機葉片的功率曲線稍微低一點。”
　　40 千瓦風(fēng)電機組是國家“六五”攻關(guān)項目，由1980 年做到1985 年。經(jīng)過葉杭冶對控制系統(tǒng)的數(shù)次修改，該機組獲得了較好的科研效果。
　　不但通過鑒定，還獲得了浙江省科技進(jìn)步獎。
　　雖然該機組的研制在各個方面都取得了成功，但在運行的過程中出現(xiàn)振動，這是在設(shè)計中沒有考慮到的細(xì)節(jié)。按現(xiàn)在的話講，便是機組的固有頻率方面出了問題，原因是動力學(xué)研究方面沒有做扎實。
　　“現(xiàn)在對風(fēng)電機組的設(shè)計需要有一個整機動力學(xué)的研究過程，需要進(jìn)行建模和模態(tài)分析，通過軟件計算出整機振動模態(tài)，設(shè)計的轉(zhuǎn)動頻率必須與整機固有的各階震動的頻率保持距離，否則轉(zhuǎn)速稍有變化，即可激發(fā)機組的振動。
　　當(dāng)時40 千瓦風(fēng)電機組就遇到了這個問題。”葉杭冶解釋。
　　在完成40 千瓦風(fēng)電機組研制后，葉杭冶參與了“七五”攻關(guān)項目30 千瓦風(fēng)電機組的絕大多數(shù)設(shè)計工作。談到這一點，常會有人感到猶疑，為什么對風(fēng)電機組功率的研發(fā)，會越來越小，而不是向著60 千瓦、80 千瓦方向發(fā)展。
　　原因仍然是科研目的不同。40 千瓦風(fēng)電機組的科研目標(biāo)是可靠性和控制系統(tǒng)，30 千瓦風(fēng)電機組的研究目標(biāo)則轉(zhuǎn)向了玻璃纖維葉片，而國家立項中的考核指標(biāo)，也出現(xiàn)了風(fēng)能利用系數(shù)。
　　風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率理論上能達(dá)到0.593，但當(dāng)時的直升機葉片利用效率很低，風(fēng)能利用率不超過0.3，不到理論值的一半。并且，國外已有機構(gòu)發(fā)表論文稱，利用玻璃纖維葉片使風(fēng)能利用率達(dá)到0.4 以上。
　　“所以我們決定先立小的項目，定性、定量地完成風(fēng)能利用效率的指標(biāo)，使風(fēng)電機組的發(fā)電效率達(dá)到一個新的高度。因此玻璃纖維葉片是新做的，目的是爭取達(dá)到0.4 以上。最后結(jié)果是最大效率點能夠達(dá)到目標(biāo)。”
　　30千瓦風(fēng)電機組的研發(fā)工作由1985 年開始到1987 年結(jié)束，不僅出了樣機，還小批量生產(chǎn)了10 臺在嵊泗島上運行，獲得了不錯的運行效果。此后的5 年間，浙江省機電設(shè)計研究院還組織人力對120 千瓦風(fēng)電機組的研制進(jìn)行了技術(shù)支持，該款機組與歐洲合作，在技術(shù)上并未有太大突破，同樣也制造了10 臺，安裝在內(nèi)蒙古。
　　在30 千瓦風(fēng)電機組的課題完成后，風(fēng)電研究室的科研工作較少，葉杭冶做了一些與自己專業(yè)對口，但與風(fēng)力發(fā)電不太沾邊的橫向課題——鼓風(fēng)機。在幫助紹興、寧波等地做了幾個鼓風(fēng)機產(chǎn)品的設(shè)計后，于1989 年考入浙江大學(xué)，就讀研究生。
　　“搞風(fēng)電不能總把空氣動力學(xué)方面的任務(wù)推出去，我們這里的人都是搞控制和電氣的，所以我想把自己的重心移到這上面來。”葉杭冶坦言。
　　直到1992 年完成學(xué)業(yè)后，葉杭冶參與了200 千瓦風(fēng)力發(fā)電機組的科研工作。
　　200 千瓦風(fēng)電機組的研發(fā)工作最初由時任中國空氣動力研究與發(fā)展中心低速所所長的賀德馨組織了當(dāng)時全國最強力量。其中包括浙江省機電設(shè)計研究院、中國直升飛機研究所、上海玻璃鋼研究所、同濟大學(xué)、杭州齒輪箱廠、杭州發(fā)電設(shè)備廠等8 個單位，最初的協(xié)調(diào)人是杭州發(fā)電設(shè)備廠。“因為課題的最終目標(biāo)是實現(xiàn)200 千瓦風(fēng)電機組產(chǎn)業(yè)化。杭州發(fā)電設(shè)備廠是最早進(jìn)行國產(chǎn)風(fēng)電機組產(chǎn)業(yè)化的工廠，但由于在開發(fā)120千瓦風(fēng)電機組時嚴(yán)重虧損，杭州發(fā)電設(shè)備廠在完成樣機組裝后沒有繼續(xù)參與研發(fā)工作，接下來的運行調(diào)試都是由浙江省機電設(shè)計研究院完成的。”