暮春時(shí)節(jié),江蘇省南京市江北新區(qū)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研創(chuàng)園內(nèi)。南京國(guó)電南自維美德自動(dòng)化有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“南自維美德”)科技創(chuàng)新的脈搏,在這里強(qiáng)有力地跳動(dòng)。
南自維美德隸屬于中國(guó)華電集團(tuán)有限公司所屬?lài)?guó)電南京自動(dòng)化股份有限公司,是一家深耕發(fā)電廠熱工自動(dòng)化、發(fā)電廠電氣自動(dòng)化、新能源場(chǎng)站自動(dòng)化等發(fā)電控制領(lǐng)域,為國(guó)內(nèi)外“風(fēng)、光、水、火、核、儲(chǔ)、氫”等多種能源電站提供智能化、自動(dòng)化解決方案的國(guó)有高科技企業(yè)。
近年來(lái),南自維美德公司聚焦自主可控,針對(duì)電力工控關(guān)鍵核心技術(shù)“卡脖子”問(wèn)題,胸懷“國(guó)之大者”,強(qiáng)化“國(guó)家所需、公司所能”使命擔(dān)當(dāng),堅(jiān)定自主創(chuàng)新戰(zhàn)略定力,在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展發(fā)電工控系統(tǒng)核心軟硬件國(guó)產(chǎn)化替代技術(shù)研究,著力掌握一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵核心技術(shù)。成功研制出自主可控分散控制系統(tǒng)(DCS)、重型燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)(TCS)、汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)以及全國(guó)產(chǎn)化發(fā)電機(jī)變壓器保護(hù)裝置、勵(lì)磁系統(tǒng),打破國(guó)外壟斷,實(shí)現(xiàn)多個(gè)“國(guó)內(nèi)首次”,大幅提升了發(fā)電工控系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控水平。相關(guān)成果榮獲“中國(guó)電力科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”,入選“2021年中央企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型十大成果”“2022年國(guó)有企業(yè)數(shù)字技術(shù)十大典型成果”,形成了以“華電睿藍(lán)”為核心的發(fā)電工控自主可控整體解決方案,并在數(shù)十個(gè)電廠、數(shù)十臺(tái)機(jī)組得到廣泛應(yīng)用,有力保障了國(guó)家能源電力安全和產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全。2023年,南自維美德成為中國(guó)華電首家入選國(guó)家級(jí)專(zhuān)精特新“小巨人”的基層企業(yè)。
2021年5月25日,對(duì)于南自維美德“80后”資深開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)師陳子靜來(lái)說(shuō)意義重大。
當(dāng)日9時(shí)25分,國(guó)內(nèi)首套自主可控重型燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)(TCS)在華電龍游電廠成功并網(wǎng)投運(yùn)。這標(biāo)志著中國(guó)華電在國(guó)內(nèi)率先完整掌握了重型燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)的自主設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、調(diào)試、改造等全過(guò)程關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)了我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展。
身為該系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員,見(jiàn)證這歷史性的一幕,陳子靜難掩內(nèi)心喜悅?!翱吹阶约汉蛨F(tuán)隊(duì)成員的心血終于換來(lái)收獲,我深感振奮,備受鼓舞?!彼靡痪湓?shī)來(lái)形容自己當(dāng)時(shí)的心情——“兩岸猿聲啼不住,輕舟已過(guò)萬(wàn)重山”。
燃?xì)廨啓C(jī),是國(guó)防與能源領(lǐng)域的核心設(shè)備,被譽(yù)為裝備制造業(yè)皇冠上的明珠。而控制系統(tǒng)作為燃?xì)廨啓C(jī)的“大腦和神經(jīng)中樞”,是決定機(jī)組性能和安全的關(guān)鍵系統(tǒng),也是我國(guó)一直努力突破的重型燃?xì)廨啓C(jī)核心技術(shù)之一。
長(zhǎng)期以來(lái),燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、組態(tài)、調(diào)試、維護(hù)等相關(guān)工作一直由國(guó)外廠商提供,形成實(shí)際意義上的壟斷,存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重危及我國(guó)的能源安全,自主化研發(fā)迫在眉睫。
2015年,陳子靜來(lái)到南自維美德工作之初,便對(duì)此深有體會(huì)?!爱?dāng)時(shí),TCS系統(tǒng)相關(guān)工作主要由外國(guó)人負(fù)責(zé),并收取高額服務(wù)費(fèi),且國(guó)內(nèi)企業(yè)每年都要跟國(guó)外相關(guān)廠商簽訂長(zhǎng)期協(xié)議,每年企業(yè)維護(hù)費(fèi)用高達(dá)上千萬(wàn)元?!?/p>
至今,他仍清晰記得團(tuán)隊(duì)一位耄耋之年老專(zhuān)家遺憾而又期待的話語(yǔ):“我從事了一輩子燃機(jī)控制事業(yè),希望在有生之年,能夠有機(jī)會(huì)推動(dòng)并見(jiàn)證燃機(jī)控制國(guó)產(chǎn)化?!?/p>
“俗話說(shuō),‘不爭(zhēng)饅頭爭(zhēng)口氣’,我們中國(guó)人一定要盡快攻關(guān)核心技術(shù),完成燃?xì)饪刂葡到y(tǒng)國(guó)產(chǎn)化!”胸懷“科技報(bào)國(guó)”的使命與擔(dān)當(dāng),陳子靜不斷深入學(xué)習(xí)實(shí)踐,在燃機(jī)控制領(lǐng)域深耕細(xì)作。
2020年,面對(duì)美國(guó)的技術(shù)封鎖,中國(guó)華電作為能源電力領(lǐng)域的國(guó)家隊(duì)、排頭兵,勇當(dāng)技術(shù)創(chuàng)新主力軍,吹響自主可控TCS攻關(guān)的號(hào)角。陳子靜立刻主動(dòng)請(qǐng)纓,加入南自維美德TCS科研團(tuán)隊(duì),立志要改變我國(guó)在該領(lǐng)域長(zhǎng)期受制于人的局面。
“追根溯源,可以發(fā)現(xiàn)制約我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)自主化發(fā)展主要存在3個(gè)難題,”陳子靜分析,“一是控制策略設(shè)計(jì)和關(guān)鍵控制參數(shù)整定等核心技術(shù)由國(guó)外嚴(yán)格封鎖;二是傳統(tǒng)分散控制系統(tǒng)難以滿足燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)實(shí)時(shí)性、控制精度和可靠性的要求;三是燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)間狹窄,穩(wěn)定燃燒與低污染物排放難以兼顧”。
陳子靜潛心鉆研,深入研究燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)控制系統(tǒng)功能與性能的需求,認(rèn)真研讀了行業(yè)近20年來(lái)的200余篇重要文獻(xiàn),繪制了燃?xì)廨啓C(jī)1000多頁(yè)的控制邏輯SAMA圖,并將所有的邏輯圖爛熟于心。面對(duì)棘手的封閉算法模塊,他通過(guò)大量數(shù)據(jù)的反向推演與正向驗(yàn)證,自主設(shè)計(jì)了燃?xì)廨啓C(jī)壓比極限、排氣溫度分散度計(jì)算及保護(hù)、熱應(yīng)力計(jì)算、燃料控制等核心算法,攻克了一系列重型燃機(jī)控制關(guān)鍵核心技術(shù)。
在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),陳子靜以精益求精的態(tài)度,反復(fù)梳理系統(tǒng)邏輯,從啟機(jī)到并網(wǎng),每一個(gè)節(jié)點(diǎn)、環(huán)節(jié)都不放過(guò)。“我們的團(tuán)隊(duì)非常團(tuán)結(jié),大家齊心協(xié)力向一個(gè)目標(biāo)全力以赴。我們知道,關(guān)鍵技術(shù)要不來(lái),必須把它攻克,實(shí)現(xiàn)自主可控?!?/p>
2021年5月25日,自主可控重型燃機(jī)控制系統(tǒng)TCS在華電龍游電廠9E機(jī)組上成功投運(yùn),實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化燃機(jī)控制系統(tǒng)“首臺(tái)套”應(yīng)用,掰開(kāi)了“卡”在重燃控制領(lǐng)域的國(guó)外巨手。然而,尚未盡情享受勝利的喜悅,陳子靜和團(tuán)隊(duì)又開(kāi)始緊鑼密鼓地致力于新一輪科研攻關(guān)項(xiàng)目,并交出一份份優(yōu)異的答卷。
2021年,陳子靜投身“F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)研制與示范應(yīng)用”項(xiàng)目,完整設(shè)計(jì)了F級(jí)重型燃機(jī)全套控制與保護(hù)策略,攻克了燃機(jī)-汽機(jī)牽連控制難題,并于2022年3月11日在華電戚墅堰電廠9F機(jī)組成功投運(yùn),實(shí)現(xiàn)從E級(jí)到F級(jí)的新跨越。
2022年,一個(gè)具有里程碑意義的項(xiàng)目——全國(guó)產(chǎn)化F級(jí)50MW重型燃機(jī)示范項(xiàng)目在華電清遠(yuǎn)電廠落地。為將國(guó)產(chǎn)化重燃控制系統(tǒng)配套應(yīng)用到國(guó)產(chǎn)燃機(jī),陳子靜擔(dān)起項(xiàng)目負(fù)責(zé)人重任,與團(tuán)隊(duì)共同梳理每一項(xiàng)控制需求,細(xì)致推敲每一條控制邏輯,并在控制器內(nèi)搭建了輕量級(jí)的仿真模型,對(duì)每一項(xiàng)控制功能進(jìn)行了全面而深入的測(cè)試。在經(jīng)歷幾十次點(diǎn)火失敗的挫折之后,終于在12月底迎來(lái)了點(diǎn)火成功的歷史性時(shí)刻,并于2023年3月8日成功通過(guò)96小時(shí)試運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)“國(guó)產(chǎn)控制系統(tǒng)+國(guó)產(chǎn)燃機(jī)”國(guó)內(nèi)首次配套應(yīng)用,助推我國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)真正完成從“0”到“1”的重大突破。
2023年6月至2024年6月期間,陳子靜與團(tuán)隊(duì)又相繼攻克了進(jìn)口E級(jí)燃機(jī)關(guān)鍵控制技術(shù)難題,并分別在華電戚墅堰和儀征電廠實(shí)現(xiàn)了“國(guó)內(nèi)首次”應(yīng)用,自此徹底打破了國(guó)際三大燃機(jī)巨頭的技術(shù)壟斷,加速了我國(guó)燃機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈“中國(guó)造”進(jìn)程,為保障能源安全和國(guó)家安全奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
一路攀登科研高峰,陳子靜“煎熬并快樂(lè)著”。日益長(zhǎng)出的白發(fā)見(jiàn)證了他日日夜夜的刻苦攻關(guān),而每當(dāng)看到自己的付出能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來(lái)效益,成就感便油然而生?!皬氖逻@項(xiàng)工作,不僅僅是為了自身更好的生活,更是為了心中那份崇高的使命感?!?/p>
如今,面對(duì)國(guó)產(chǎn)自研TCS與國(guó)際先進(jìn)系統(tǒng)在智能化方面的技術(shù)鴻溝,陳子靜主動(dòng)肩負(fù)起自主研發(fā)燃?xì)廨啓C(jī)智能控制系統(tǒng)的重任。他致力于將人工智能技術(shù)與燃?xì)廨啓C(jī)深度融合,通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析和模式識(shí)別等前沿技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)自主調(diào)節(jié)和智能診斷。為彌補(bǔ)在人工智能領(lǐng)域的短板,他投身南京大學(xué)人工智能專(zhuān)業(yè)的博士研究,旨在將學(xué)術(shù)界的前沿成果與自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。
“我堅(jiān)信,通過(guò)不斷努力,我們一定可以實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外技術(shù)的全面超越,為國(guó)內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)控制系統(tǒng)的自主化和智能化發(fā)展貢獻(xiàn)自己的智慧和力量?!标愖屿o語(yǔ)氣堅(jiān)定。
火電,是利用煤、石油、天然氣等固體、液體燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能以生產(chǎn)電能。
在全球能源結(jié)構(gòu)的版圖中,火力發(fā)電作為一種歷史悠久的電力生產(chǎn)方式,至今依然占據(jù)著舉足輕重的地位。盡管可再生能源的興起,對(duì)傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,但火力發(fā)電以其獨(dú)特的穩(wěn)定性和可靠性,仍然是電力系統(tǒng)中穩(wěn)定供電的重要支撐。
“隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的引導(dǎo),火力發(fā)電行業(yè)將更加注重高效、清潔、低碳發(fā)展。一方面,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和升級(jí)改造,提高火電機(jī)組的能效水平和環(huán)保性能。另一方面,積極推動(dòng)火電與新能源的融合發(fā)展,構(gòu)建更加可靠的電力系統(tǒng)?!蹦献跃S美德開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)師徐力剛博士說(shuō)。
徐力剛長(zhǎng)期專(zhuān)注于火電機(jī)組的機(jī)理建模、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模和系統(tǒng)辨識(shí)等方向的研究,主要工作為開(kāi)發(fā)與火電機(jī)組智能控制和智能運(yùn)行相關(guān)的先進(jìn)應(yīng)用。三年前,他自東南大學(xué)動(dòng)力工程及工程熱物理專(zhuān)業(yè)博士畢業(yè)后,來(lái)到南自維美德,加入優(yōu)化控制小組,用實(shí)際行動(dòng)踐行習(xí)近平總書(shū)記的殷殷囑托——“廣大科技工作者要把論文寫(xiě)在祖國(guó)的大地上,把科技成果應(yīng)用在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的偉大事業(yè)中”。
“南自維美德一項(xiàng)重要的業(yè)務(wù)聚焦于電廠的控制系統(tǒng)——分散控制系統(tǒng)(DCS)。DCS可以看作是電廠的‘大腦’,而我們優(yōu)化控制小組的目標(biāo)是找到更加優(yōu)化的算法和控制策略,讓電廠控制過(guò)程精度更高,讓電廠的‘大腦’更加‘聰明’?!毙炝傉f(shuō)。
在我國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)提速的背景下,火電作為保障和支撐作用,要承擔(dān)起快速變負(fù)荷和深度調(diào)峰等一系列任務(wù),“讓燃煤機(jī)組更加靈活,更加智能化”。近年來(lái),徐力剛和團(tuán)隊(duì)的重要科研方向,就是將分散控制系統(tǒng)DCS不斷優(yōu)化,并逐漸轉(zhuǎn)型搭建智能分散控制系統(tǒng)ICS,“整個(gè)過(guò)程就像搭積木一樣,一步一個(gè)腳印,不斷砥礪前行”。
從DCS到ICS的轉(zhuǎn)型過(guò)程中,徐力剛注重探索創(chuàng)新,積極將博士期間所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、當(dāng)下前沿的技術(shù)方法應(yīng)用于實(shí)際工作當(dāng)中,努力拓寬自身的技術(shù)視野。為了使研發(fā)和工程相輔相成,精準(zhǔn)契合工程需求,他和團(tuán)隊(duì)成員每年積極走訪10家左右電廠,從實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn),足跡遍布全國(guó)各地。在深入調(diào)研中,徐力剛?cè)矫媪私怆姀S和運(yùn)行人員的具體需求,再將需求一一梳理,最終“將人為的操作習(xí)慣轉(zhuǎn)化為機(jī)器語(yǔ)言”。
此外,徐力剛不斷深入學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí),了解最前沿的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。他通過(guò)調(diào)研中國(guó)華電、國(guó)家能源和中國(guó)大唐等多個(gè)集團(tuán)的標(biāo)桿智慧電廠示范應(yīng)用情況,參與自動(dòng)化年會(huì)、智慧電廠論壇、亞太電協(xié)會(huì)議等多個(gè)學(xué)術(shù)年會(huì)并作發(fā)言,形成了多份高質(zhì)量調(diào)研報(bào)告,包括《2022智能電廠建設(shè)現(xiàn)狀報(bào)告》、《2022智慧電廠產(chǎn)業(yè)洞察白皮書(shū)》、《2023智慧電廠產(chǎn)業(yè)洞察白皮書(shū)》和《人工智能技術(shù)調(diào)研及發(fā)展規(guī)劃報(bào)告》等。他將所學(xué)、所看、所用,整理成相關(guān)材料,便于團(tuán)隊(duì)成員查看及進(jìn)行技術(shù)補(bǔ)充。
既要做好前期調(diào)研,也要做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試?!叭济弘姀S需要24小時(shí)不間斷運(yùn)行,當(dāng)拿著產(chǎn)品去部署的時(shí)候,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,將會(huì)導(dǎo)致電廠產(chǎn)生巨額利潤(rùn)損失?!泵看维F(xiàn)場(chǎng)部署,徐力剛都憑借過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度圓滿完成調(diào)試任務(wù)。
科研過(guò)程總是充滿挑戰(zhàn)?!巴夥揭延欣碚摵彤a(chǎn)品并不完全適用國(guó)內(nèi)。我們要生產(chǎn)完全符合中國(guó)電廠和中國(guó)人習(xí)慣的產(chǎn)品,這就要求我們必須矢志不渝,自主創(chuàng)新。”徐力剛舉例,在對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制算法及策略構(gòu)建的過(guò)程中,失敗是很常見(jiàn)的,有時(shí)候甚至十天半個(gè)月都毫無(wú)進(jìn)展。他和團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持不懈,窮盡一切辦法,反復(fù)思考和驗(yàn)證,最終克服困難,獲得成功。
ICS是一個(gè)龐大的體系,它包括系統(tǒng)本身和很多智能應(yīng)用,在團(tuán)隊(duì)的共同努力下,我們通過(guò)不斷搭建和增補(bǔ),終于在2024年年底,將ICS架構(gòu)和整體體系建立起來(lái)。優(yōu)化控制和智能控制相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用十余套?!毙炝傉f(shuō)。
他對(duì)科研的理解是,“讓追求創(chuàng)新成為一種意識(shí),讓實(shí)事求是成為一種做事態(tài)度”?!拔乙恢痹谄胶膺@兩個(gè)方面——?jiǎng)?chuàng)新應(yīng)該刻在骨子里,但也要重視現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求,兼具實(shí)用性和可靠性,兩者相互結(jié)合,科研成果才能夠成功轉(zhuǎn)化,給國(guó)家和社會(huì)帶來(lái)福祉。”
今后,徐力剛希望在加強(qiáng)本崗位本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)W習(xí)的同時(shí),拓寬自己的視野,通過(guò)學(xué)科交叉、業(yè)務(wù)交叉的方式不斷追求創(chuàng)新,將所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn),為電力自動(dòng)化行業(yè)作出更多貢獻(xiàn)。
走進(jìn)南自維美德,企業(yè)背景墻上“科技報(bào)國(guó),創(chuàng)新發(fā)展”八個(gè)鮮紅的大字首先映入眼簾——這是南自維美德的企業(yè)使命,也是“90后”開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)師劉宇堅(jiān)守工作崗位的初心。
2021年,從東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院畢業(yè)后,劉宇發(fā)現(xiàn)自己身邊的一些同學(xué)都在積極適應(yīng)信息、互聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)及交叉學(xué)科發(fā)展,紛紛選擇“轉(zhuǎn)行”,加入互聯(lián)網(wǎng)大廠程序員隊(duì)伍之中。
在擇業(yè)的十字路口,劉宇堅(jiān)定地認(rèn)為,在國(guó)家能源轉(zhuǎn)型的歷史節(jié)點(diǎn),在行業(yè)需要技術(shù)突破的時(shí)刻,總要有人以專(zhuān)業(yè)為錨,扎根這片熱土?!霸凇p碳’背景下,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),作為新時(shí)代的能環(huán)學(xué)子,我希望自己不僅是見(jiàn)證者,更是建設(shè)者?!?/p>
懷揣科技報(bào)國(guó)的初心和使命,2021年7月,劉宇通過(guò)校招入職南自維美德,主要負(fù)責(zé)新能源電力系統(tǒng)領(lǐng)域工作。
當(dāng)年11月18日,由南自維美德自主研發(fā)的海上風(fēng)電一體化監(jiān)控平臺(tái)以及風(fēng)機(jī)能效分析與故障預(yù)警系統(tǒng)在中國(guó)華電首個(gè)海上風(fēng)電——福清海壇海峽300MW海上風(fēng)電項(xiàng)目成功投運(yùn),標(biāo)志著南自維美德在海上風(fēng)電自主研發(fā)領(lǐng)域取得新突破,進(jìn)一步提升了海上風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)維水平。
“入職伊始,我積極投入該系統(tǒng)投運(yùn)工作以及投運(yùn)后的主動(dòng)支撐和智慧運(yùn)維工作?!眲⒂钫f(shuō),海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模大,各類(lèi)子系統(tǒng)多達(dá)數(shù)十個(gè),且相互獨(dú)立。大型海上風(fēng)電場(chǎng)一旦因故障退出運(yùn)行,經(jīng)濟(jì)損失巨大,甚至威脅負(fù)荷中心用電安全。傳統(tǒng)分散式監(jiān)控難以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)深度整合應(yīng)用,更無(wú)法實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)主動(dòng)支撐能力和智能化運(yùn)維水平大幅提升,亟須打通信息孤島,形成一體化監(jiān)控總體架構(gòu)。
“實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電全景一體化智能監(jiān)控,主要面臨海量異構(gòu)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)靈活處理難,新能源出力高隨機(jī)下主動(dòng)協(xié)同支撐難,復(fù)雜多變工況下高效可靠運(yùn)維難等問(wèn)題。當(dāng)時(shí),國(guó)內(nèi)外沒(méi)有成熟的理論和實(shí)踐可借鑒?!眲⒂钫f(shuō)。
面對(duì)挑戰(zhàn),劉宇和團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難,迎難而上。針對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的特殊性要求,南自維美德整合了海上風(fēng)電機(jī)組、海上升壓站、陸上集控中心的監(jiān)控系統(tǒng),提出了海上風(fēng)電場(chǎng)一體化監(jiān)控及智慧運(yùn)維解決方案,研制的海上風(fēng)電場(chǎng)一體化監(jiān)控平臺(tái)具備超大容量、超大規(guī)模實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并發(fā)處理能力,技術(shù)先進(jìn)、功能完備,能夠?yàn)楹I巷L(fēng)電場(chǎng)的調(diào)度、運(yùn)維、運(yùn)營(yíng)各專(zhuān)業(yè)提供數(shù)據(jù)調(diào)用、數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)展現(xiàn)等服務(wù),有效解決了多個(gè)子系統(tǒng)融合問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了海上風(fēng)電場(chǎng)的智慧生產(chǎn)運(yùn)維,降低了風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本。
針對(duì)海上風(fēng)電機(jī)組發(fā)電性能無(wú)法數(shù)字量化、性能劣化無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估等問(wèn)題,劉宇和團(tuán)隊(duì)依托豐富的數(shù)據(jù)分析經(jīng)驗(yàn)以及深厚的算法模型積累,提出了基于智能算法的風(fēng)電機(jī)組能效評(píng)價(jià)體系與故障預(yù)警解決方案,建立了基于預(yù)警的檢修新模式,做到數(shù)字化評(píng)估與提前預(yù)警,降低了機(jī)組故障給發(fā)電企業(yè)帶來(lái)的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。
“我們攻克了大型海上風(fēng)電一體化監(jiān)控系統(tǒng)的全景數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù),突破了面向海上風(fēng)電場(chǎng)友好并網(wǎng)的主動(dòng)支撐控制技術(shù),構(gòu)建了基于風(fēng)機(jī)能效分析和故障預(yù)警的智慧運(yùn)維新模式,經(jīng)多名院士專(zhuān)家鑒定,項(xiàng)目成果整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平?!眲⒂钫f(shuō)。
在劉宇和團(tuán)隊(duì)開(kāi)拓創(chuàng)新、銳意進(jìn)取的過(guò)程中,我國(guó)新型電力系統(tǒng)和新型能源體系也在加速構(gòu)建。截至2024年底,我國(guó)新能源累計(jì)裝機(jī)容量突破14.5億千瓦,占電源總裝機(jī)的43.3%,歷史性超越火電成為第一大電源,標(biāo)志著能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型進(jìn)入新階段。然而,高比例新能源并網(wǎng)帶來(lái)的隨機(jī)性和波動(dòng)性,對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)控提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在劉宇看來(lái),“新能源功率預(yù)測(cè)作為‘人工智能+’國(guó)家行動(dòng)在能源領(lǐng)域的核心應(yīng)用場(chǎng)景,通過(guò)深度融合人工智能算法與電力系統(tǒng)需求,顯著提升了新能源并網(wǎng)穩(wěn)定性”。
劉宇深入產(chǎn)業(yè)一線開(kāi)展技術(shù)對(duì)接,進(jìn)行工程服務(wù)與技術(shù)支持,了解用戶需求,確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)與市場(chǎng)需求緊密結(jié)合,持續(xù)打通從實(shí)驗(yàn)室到工程現(xiàn)場(chǎng)的“最后一公里”。他從技術(shù)與管理雙重維度,進(jìn)行“歷史-實(shí)時(shí)-預(yù)測(cè)”三位一體的數(shù)據(jù)治理,提出人工智能預(yù)測(cè)生態(tài),集成特征工程、參數(shù)優(yōu)化及在線學(xué)習(xí)模塊,實(shí)現(xiàn)多模型并行優(yōu)化,構(gòu)建全流程閉環(huán)預(yù)測(cè)管理體系,有效提高新能源功率預(yù)測(cè)水平,研發(fā)成果應(yīng)用于中國(guó)華電、中國(guó)華能、中國(guó)大唐、中國(guó)節(jié)能等能源央企,豐富了公司新能源場(chǎng)站電氣二次解決方案產(chǎn)品體系。
“在科技創(chuàng)新的道路上,重要的、有待于去解決的問(wèn)題一定是很難的,一定是經(jīng)歷多次失敗總結(jié)經(jīng)驗(yàn)才有可能成功的,但我們還是要去做,要堅(jiān)持核心技術(shù)的自我突破?!被赝约旱目蒲械缆罚瑒⒂罡锌?,“當(dāng)我們攻克一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)時(shí),可能只是行業(yè)進(jìn)步的‘0.1%’,但這‘0.1%’的積累,終將讓我們國(guó)家在這個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)從‘跟跑’到‘領(lǐng)跑’,功成不必在我,功成又必定有我”。
2023年,南自維美德入選國(guó)家級(jí)專(zhuān)精特新“小巨人”企業(yè)。這讓南自維美德青年深受振奮,備受鼓舞。劉宇認(rèn)為,這充分彰顯了公司以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為核心的發(fā)展理念?!捌髽I(yè)濃厚的創(chuàng)新氛圍源于對(duì)技術(shù)研發(fā)的持續(xù)投入、產(chǎn)學(xué)研深度融合的機(jī)制保障以及鼓勵(lì)突破的開(kāi)放包容文化,這種環(huán)境為青年人才提供了實(shí)踐前沿技術(shù)、攻克行業(yè)難題的廣闊舞臺(tái)?!?/p>
“小”在當(dāng)下,“巨”在未來(lái)。劉宇說(shuō),作為致力于“專(zhuān)精特新”發(fā)展的青年力量,站在新征程起點(diǎn),要堅(jiān)持“為綠水青山添彩,為美好生活賦能”發(fā)展理念,以更前瞻的視野推動(dòng)綠色技術(shù)創(chuàng)新與智能化轉(zhuǎn)型,加速關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)與成果轉(zhuǎn)化,強(qiáng)化向“新”向“綠”發(fā)展定力,積極融入和服務(wù)新型能源體系和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建,為中國(guó)華電加快建設(shè)一流清潔低碳能源企業(yè)貢獻(xiàn)青春力量。
責(zé)任編輯 華南