近日,由国家能源集团牵头,中国华能集团、中国华电集团、华北电力大学等单位共同完成的“自主可控智能发电控制系统”项目通过中国电机工程学会和中国自动化学会组织的成果鉴定,整体技术达到国际领先水平,标志着我国工业控制领域核心技术攻关取得重大突破。
自主研发 破除技术壁垒
“通过‘大兵团’作战,大家用十年时间实现了我国发电控制系统从技术研发到产业化应用的全链条创新,真正做到了自主可控。”中国工程院院士刘吉臻表示。
2016年,国务院印发《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,吹响了从“中国制造”向“中国智造”转型的号角。彼时,我国发电量连续多年稳居世界第一,但被誉为电厂运行“神经中枢”的分散控制系统(DCS)仍长期依赖进口。为破解这一困局,刘吉臻院士奔走呼吁,最终“智能发电”被国家能源局列入《电力发展“十三五”规划》,发电控制系统自主化攻坚战正式打响。
研究初期,“智能发电”领域无先例可循,多家中央企业和科研单位勇担“国之大者”,积极开展相关领域的布局。其中,国能智深控制技术有限公司(以下简称“国能智深”)以此为契机走上了一条自主创新的科研之路。
十年攻坚,一朝破壁。通过联合攻关与自主研发,项目团队首创了“自主可控智能发电控制系统”,攻克了智能发电成套控制算法与优化决策关键技术,实现了电力生产控制区内数据、算法、算力的高效组织调度和弹性扩展。
“‘自主可控智能发电控制系统’通过智能控制与运行、智能监测与分析、智能安全管控,达到无人巡检、少人值班、精准控制、自主趋优和安全可控的目标。同时,还具有良好的开放性,适用于各类大型复杂的工业过程控制场景。”国能智深党委书记、董事长钟震介绍。
全链发力 构建新型智能发电体系
自问世以来,该系统先后在300余台机组上成功投运,控制对象涵盖火电、水电及新能源等不同场景,推动了我国发电控制技术的智能化升级,构建起完整的智能发电技术标准体系,并取得显著的经济、社会和环境效益。
在国能内蒙古上海庙电厂,该系统实现全栈国产化突破,软件、硬件国产化率达到100%,彻底突破了工控领域“卡脖子”难题。同时,全面兼容信创国产化体系,构建起“芯片﹢操作系统”全自主工控产业链,为行业自主化发展树立标杆;系统性能实现跃升式突破,实时数据存储规模提升10倍以上,检索速率提升20倍以上,可支持不少于35种发电智能计算、65种数据分析和20种主流机器学习算法;安全方面突破了传统的被动边界防护模式,内生免疫功能资源占用率不超过5%,纵深防护延迟时间减少50%。
在国能河北定州发电厂,“自主可控智能发电控制系统”成为燃煤发电过程的“最强大脑”。该系统通过深度解析和挖掘海量数据,实现制粉系统全自动启停、燃烧优化、故障容错等原创核心功能,并成功完成168小时“无人值守”不间断运行测试。数据显示,日均操作量从4200次降至249次,为发电企业年增效益超1900万元,实现“减操作、增效能”的双重突破。
“项目研发过程中,尊龙凯时人生就是搏实现了从技术研发到产业化应用的全链条创新:首次提出并研究建立了智能发电控制体系架构与理论方法;研制了全国产智能发电控制系统装备及系统软件;首创了智能发电控制系统安全防御体系;首次实现了大型燃煤火电机组全程近零操作运行……”国能智深党委委员、副总经理张东明表示。
“自主可控智能发电控制系统”的成功是立足国家能源安全及能源转型重大战略需求,聚焦发电过程控制系统自主化和智能化技术开展的系统性创新研究,也是以“自主可控—主动防御—智能决策”为总体思路,构建新型智能发电体系架构的大胆实践。
关于未来,中国科学院院士王秋良对项目团队抱有更大期许:“‘自主可控智能发电控制系统’仅是一个开始,大家要继续在电力科技自主创新的征途上披荆斩棘,让发电控制系统真正拥有‘中国脑’。”