主控系統(tǒng)是風電機組的“大腦”,在風電產業(yè)鏈中處于基礎核心位置,與國家能源與信息安全密切相關,是風電機組全國產化的重要卡點。面對國外的市場壟斷和技術封鎖,國電南京自動化股份有限公司(以下簡稱“國電南自”)華電“睿風”風電主控及監(jiān)控系統(tǒng)攻關團隊貫徹落實中國華電、國電南自關于科技創(chuàng)新工作部署,認真踐行華電奮進文化,迎難而上,勇?lián)灾骺煽丶夹g攻堅的“國家隊”先鋒,從2020年3月啟動“華電睿風”主控系統(tǒng)研制至今,產品陸續(xù)在陸上、海上風電場景下獲得應用,從“0”到“1”,成功為國產風電機組凝“芯”鑄“魂”,解決了長期制約國內風電產業(yè)鏈可持續(xù)發(fā)展的“卡脖子”問題。

“摸著石頭過河”,敢為人先,奮進鑄就風電主控系統(tǒng)自主化。主控系統(tǒng),作為風電全產業(yè)鏈自主可控的最后堡壘之一,系統(tǒng)構成復雜,模塊耦合度高,涉及專業(yè)面廣。該領域長期處于歐美企業(yè)的市場壟斷和技術封鎖下,技術資料、科研體系和人才隊伍基本處于完全空白狀態(tài)。在國內沒有先例,沒有成熟可借鑒技術體系和理論支撐的情況下,團隊憑借敢為人先的開拓精神,深入鉆研國產主控軟硬件設計與控制理論,通過無數(shù)次拆機比對與試驗調整,陸續(xù)攻克變槳、偏航、轉矩調節(jié)等技術難關,邊借鑒邊研發(fā),邊試錯邊迭代,順利完成了首臺樣機試制。試運行調試期間,正值隆冬季節(jié),戈壁灘上氣溫已低至零下20攝氏度,調試環(huán)境十分艱苦。團隊以“奮進”為旗幟,科學謀劃,掛圖作戰(zhàn),全體研發(fā)人員駐場消缺,與調試人員聯(lián)動配合,快速開展缺陷修復及版本迭代。2020年11月,首臺陸上機組寧東風電場二期32號風電機組成功并網,標志著風電機組裝上了“中國芯”,實現(xiàn)了從“無”到“有”的歷史性突破。
“小步伐快迭代”,直面市場,創(chuàng)新引領風電主控系統(tǒng)產業(yè)化。規(guī)?;?、產業(yè)化和生態(tài)體系的建設是檢驗產品成功與否的“試金石”。面對國外品牌的強大市場壁壘,團隊持續(xù)創(chuàng)新,相繼完成四代產品迭代,機型覆蓋從1.5兆瓦陸上風機到6.2兆瓦海上風機,產品在寧夏、甘肅、內蒙、陜西、福建等地相繼獲得應用,產品應用規(guī)模突破“百臺套”,國產化率突破“百分百”,產品范圍從主控系統(tǒng)進一步深入到PLC可編程控制器、組態(tài)工具軟件、工業(yè)通信協(xié)議棧等基礎軟硬件領域。2021年,團隊在福清海壇海峽風電場投運了首臺6.2兆瓦海上風電主控系統(tǒng)樣機,標志著國產風電主控系統(tǒng)在海上風電機組的首次成功應用,并榮獲中國安裝協(xié)會科技進步一等獎。2022年,團隊研制的國內首套嵌入式全棧國產化控制系統(tǒng)在華電弁山風場成功投運,該技術入選中國華電年度十大技術突破,彰顯了團隊在風電主控系統(tǒng)領域的領先地位。

“央企聯(lián)合攻關”,凝聚合力,共創(chuàng)風電主控生態(tài)新篇章。在取得一系列重大突破后,團隊并未止步。他們深知,只有不斷深化合作,才能推動風電主控系統(tǒng)向更高水平發(fā)展。2021年,與中國電子協(xié)同攻關,采用飛騰芯片的“華電睿風”自主可控3兆瓦級陸上風電主控系統(tǒng)在甘肅玉門成功投運,成為央企聯(lián)合創(chuàng)新的成功典范。此后,團隊陸續(xù)與多家知名企業(yè)開展深入合作,圍繞嵌入式芯片、邊緣控制、物聯(lián)網、安全可信技術開展協(xié)同攻關與應用創(chuàng)新,培育孵化國產風電主控生態(tài)圈,共同探索風電主控系統(tǒng)的新技術、新應用。經過四年來的不斷攻關,團隊實現(xiàn)了從SOC芯片、操作系統(tǒng)、組態(tài)軟件到控制邏輯的風機控制全棧核心技術自主可控,具備完全自主知識產權的國產風電機組主控技術體系基本建立。
下一步,國電南自將踐行“精益求精、臻于至善”的理念,圍繞風機智能化、數(shù)字化應用目標,重點開展主控算法、智能化控制設備、PLC可編程控制器及配套軟硬件產品研制,持續(xù)推動產品迭代更新,強化科技成果轉化應用,創(chuàng)新奮進、奮勇爭先,積極爭當原始創(chuàng)新的排頭兵、自主創(chuàng)新的主力軍、實現(xiàn)高水平科技自立自強的領跑者,以新質生產力賦能公司高質量發(fā)展。