2022年,大唐可再生能源試驗研究院深入貫徹落實集團公司“二次創(chuàng)業(yè)”工作部署,不斷探索數(shù)字賦能、創(chuàng)新驅(qū)動的技術(shù)道路,以豪邁激情深耕新能源尖端技術(shù)領(lǐng)域,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的風光資源管理系統(tǒng)投入使用,新能源大數(shù)據(jù)中心通過驗收,三種型號國產(chǎn)化風機主控系統(tǒng)成功并網(wǎng),兩項科技成果獲得國際領(lǐng)先水平,為集團公司統(tǒng)籌推進保供增效和綠色發(fā)展作出貢獻。
風光資源管理系統(tǒng):全面支撐新項目投資決策
風能資源分布受復雜地形影響,局部氣候差異較大,測風塔代表區(qū)域有限,難以準確評估。國內(nèi)一些風電機組在投資興建以后的實際發(fā)電量與設計指標存在相當大的偏差,為風電行業(yè)帶來巨大投資風險。
2022年初,該院對北方某風電項目進行微觀選址復核工作。經(jīng)風光資源管理系統(tǒng)對測風塔數(shù)據(jù)、地形圖、流體仿真模型邊界等數(shù)據(jù)復核分析發(fā)現(xiàn),該項目初勘時由于測風塔地理位置坐標轉(zhuǎn)換錯誤,導致原本位于山包的測風塔建模時錯置在山溝,模型推算風速失真,直接導致電量計算結(jié)果錯誤。2022年,該院完成140座測風塔數(shù)據(jù)分析研究,編制風電項目測風、資源評估、微觀選址全過程技術(shù)咨詢復核方案67個,提出了典型問題9項,累計裝機容量1194萬千瓦。
經(jīng)過不斷探索實踐,該院開發(fā)的這一套具有獨立自有知識產(chǎn)權(quán)的風光資源管理系統(tǒng),為集團公司系統(tǒng)提高投資決策水平、規(guī)避開發(fā)建設風險、提升項目全生命周期盈利能力提供了堅實保障。
新能源大數(shù)據(jù)中心:數(shù)據(jù)賦能助力提質(zhì)增效
該院運營著集團公司新能源大數(shù)據(jù)中心。2022年,該中心編制專業(yè)分析報告40期,完成專題分析報告25份;完成了集團公司256個風電項目的發(fā)電能力核定,解決了項目前期可研發(fā)電利用小時數(shù)據(jù)偏差問題,有效規(guī)避了不同區(qū)域、不同資源情況帶來的不確定性,科學合理地協(xié)助項目公司制定提質(zhì)增效目標值。結(jié)合集團公司功率曲線專項治理活動,該中心從不同場站、主機廠商、區(qū)域公司等多維度開展功率曲線專項分析,極大提高了風電機組發(fā)電性能,助力集團公司風電項目“四個專項整治”工作取得實效。
2022年6月22日,以新能源大數(shù)據(jù)中心為依托的云邊協(xié)同和湖倉一體架構(gòu)的集團級新能源監(jiān)測與大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)研究與示范項目通過中電聯(lián)鑒定。專家組指出,大唐新能源大數(shù)據(jù)中心在行業(yè)內(nèi)具有兩大特色:一是建設在技術(shù)監(jiān)控管理服務單位,能夠更有效地支撐專業(yè)化的技術(shù)監(jiān)督和服務;二是監(jiān)控區(qū)、功能區(qū)雙區(qū)建設模式能更有效地挖掘數(shù)據(jù)價值,實現(xiàn)了數(shù)字化產(chǎn)品的應用和推廣。
風機主控系統(tǒng):自主創(chuàng)新突破高科技封鎖線
對風機來說,主控系統(tǒng)相當于大腦,賦予風機“思考能力”和“行動能力”。通過對風的感知控制“身體”,讓風機根據(jù)風向自動轉(zhuǎn)向,根據(jù)風力大小決定最優(yōu)發(fā)電量。
然而多年來,國內(nèi)風力發(fā)電機組仍未擺脫進口主控系統(tǒng)或進口PLC搭載國產(chǎn)主控軟件兩種技術(shù)路線,國際和行業(yè)技術(shù)封鎖情況極為嚴重。
該院深入貫徹落實黨的二十大提出“科技自立自強”要求,聚集力量開展科技攻關(guān),著力研發(fā)引領(lǐng)型、原創(chuàng)型國產(chǎn)化主控系統(tǒng),全力解決全行業(yè)公認的“卡脖子”問題。
在寧夏同心風場,該院技術(shù)人員克服疫情期間物流遲緩、極寒天氣、大雪封路、輪轂高溫等諸多困難,連續(xù)九個月駐場開展研發(fā)、技術(shù)升級、消缺優(yōu)化及電網(wǎng)故障穿越測試等工作。在首臺樣機基礎上,2022年5月27日,搭載該院自主研發(fā)的主控制器的69號機組順利并網(wǎng)。同年9月25日,該院自主研發(fā)的升級版主控制器在60號機組投入使用,并一次性投運成功。至此,該院完成3種型號CPU主控產(chǎn)品的并網(wǎng)投運,創(chuàng)造了中國大唐的“風之速”。
在寧夏同心風場,兩臺樣機經(jīng)過低溫、大風、高溫、大雪、冰凍等復雜天氣考驗,至今運行整體平穩(wěn),表現(xiàn)完美。2022年1至10月,在低于全場平均風速3%情況下,平均發(fā)電量比同期高出4.15%。期間,累計故障停機時長降低59.4%,故障損失電量降低73.6%,可靠性明顯提升。
2022年11月21日,該院研發(fā)的風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)通過設計評估、型式試驗、初始工廠檢查,該產(chǎn)品完全符合相關(guān)國家標準,獲得了中國質(zhì)量認證中心頒發(fā)的型式認證證書。12月26日,該院自主研發(fā)的風機主控系統(tǒng)通過科技部相關(guān)機構(gòu)鑒定。該成果整體達到了國際先進水平,“核輔分離,核控優(yōu)先”軟件架構(gòu)和跨CPU體系架構(gòu)異構(gòu)冗余系統(tǒng)技術(shù)達到了國際領(lǐng)先水平。
擂鼓繼征程,奮楫展風帆。2023年,該院將繼續(xù)深化學習黨的二十大精神,緊密圍繞集團公司提質(zhì)增效工作要求,以老舊小風機治理為重點,開展“以大代小”、長停機組、低效機組提質(zhì)增效,功率曲線達標治理,試驗檢測評估、安全技術(shù)評價、機組風險隱患深度排查治理等技術(shù)服務工作,系統(tǒng)推進主控系統(tǒng)批量改造項目,真正解決新能源工控領(lǐng)域的“卡脖子”難題,切實提升風電場站發(fā)電能力,形成新能源與數(shù)字化交叉領(lǐng)域的數(shù)字化產(chǎn)品。