在全球能源转型的浪潮中,风电作为一种清洁、可再生的能源,正发挥着越来越重要的作用。而风电机组控制系统作为风电产业的核心关键技术,其自主可控性对于国家能源安全和风电行业的可持续发展至关重要。
2024年8月23日,国家能源集团龙源电力自研的风电行业首套全栈式国产控制系统在试验机组成功投运,犹如一颗璀璨的明星照亮了风电行业的未来之路。这一重大突破标志着龙源电力在风电主控、变桨、变流三大控制系统技术领域均取得了卓越成就,为风电核心关键技术的自主可控增添了浓墨重彩的一笔。
打破垄断,勇攀技术高峰
长期以来,风电机组控制器及编程软件被国外厂商长期垄断,这不仅给我国风电行业的发展带来了诸多挑战,也对国家能源信息安全构成了潜在威胁。为了打破这一局面,龙源电力工程技术公司毅然肩负起了使命,依托集团公司《国产自主可控风电机组控制系统研制及示范应用》科技项目,联合国内风电控制领域科创企业,踏上了攻克技术难题的征程。
国产PLC控制器整体技术水平落后,是摆在研发团队面前的第一道难关。研发人员深入分析国外先进控制器的技术特点,结合国内风电行业的实际需求,对国产PLC控制器进行了全面升级。通过不断优化硬件设计和软件算法,提高了控制器的运算速度、稳定性和可靠性,使其在性能上逐步接近甚至超越国外同类产品。
国产组态编程软件功能缺失,是又一个亟待解决的难题。研发团队投入大量精力,对国产编程软件进行深度开发。他们借鉴国际先进的编程理念,结合风电控制系统的特殊要求,不断完善软件的功能模块。经过无数次的调试和优化,终于成功开发出了具有强大功能的国产组态编程软件,为全栈式风电机组控制系统的研发奠定了坚实的基础。
进口变桨及变流控制系统故障率居高不下,一直是困扰风电行业的痛点问题。为了解决这个难题,研发团队对进口系统进行了深入剖析,找出了故障频发的原因。在此基础上,他们结合国内的运行环境和维护需求,自主研发了变桨及变流控制系统。新系统采用了先进的控制策略和可靠的硬件设计,大大降低了故障率,提高了系统的稳定性和安全性。
经过不懈努力,龙源电力成功研制出了行业首套全栈式风电机组控制系统,突破了国外控制器厂商的垄断,为我国风电行业的发展开辟了新的道路。
技术创新,彰显卓越优势
龙源电力自研的全栈式风电机组控制系统具有众多技术优势,为风电场的智能化精益运维提供了强有力的技术支撑。
首先,该系统搭载全国产化控制器件,具有100%自主知识产权。这意味着我国风电行业在核心技术上不再受制于人,能够更好地保障国家能源信息安全。同时,自主知识产权也为系统的后续升级和优化提供了广阔的空间,使我国风电技术能够不断创新发展。
其次,该系统兼具高频通信、逻辑可视、参数可调、一体集成等技术优势。高频通信技术能够实现控制系统与风电机组各部件之间的快速、稳定的数据传输,提高了系统的响应速度和控制精度。逻辑可视技术使得系统的运行状态一目了然,方便运维人员进行故障诊断和排除。参数可调功能则可以根据不同的风电场环境和运行要求,对系统参数进行灵活调整,以达到最佳的运行效果。一体集成技术将主控、变桨、变流三大控制系统集成于一体,减少了系统的复杂度和成本,提高了系统的可靠性和稳定性。
此外,该系统适配国际和国内通用标准对控制系统安全性和功能性的多端接口,满足新型电力系统的涉网性能要求。这使得系统能够与不同类型的风电机组和电网进行无缝对接,提高了系统的通用性和兼容性。同时,系统还可有效解决控制系统信息孤岛、配置参数不合理、电网支撑性差等问题,为风电场的智能化精益运维提供了有力保障。
效益显著,推动行业发展
龙源电力全栈式风电机组控制系统的成功应用,具有显著的经济和社会效益,对促进新能源行业降本增效具有重要意义。
在经济效益方面,该系统的国产化改造降低了风电机组的制造成本和维护成本。由于采用了全国产化控制器件和自主研发的编程软件,系统的采购成本大幅降低。同时,系统的稳定性和可靠性提高,减少了故障发生的概率,降低了维护成本。此外,系统的高效运行还可以提高风电机组的发电效率,增加风电场的经济效益。
在社会效益方面,该系统的成功应用推动了我国风电行业的技术进步,提高了我国在全球风电领域的竞争力。同时,该系统的自主可控性保障了国家能源信息安全,为我国能源转型和可持续发展做出了积极贡献。此外,该系统的推广应用还可以促进新能源行业的降本增效,为实现“碳达峰、碳中和”目标提供有力支持。
总之,龙源电力自研的风电行业首套全栈式国产控制系统的成功投运,是我国风电行业发展的一个重要里程碑。该系统的技术创新和优势彰显了我国风电行业的技术实力和创新能力,其显著的经济和社会效益将为我国新能源行业的发展注入新的动力。相信在龙源电力的引领下,我国风电行业将在技术创新的道路上不断前行,为实现国家能源转型和可持续发展做出更大的贡献。