內蒙古盛元烏蘭圖嘎風電場是中國海裝在內蒙古的首個風電場,于2016年正式并網發電,擁有25臺2.0MW機組,已在網運行5年,25臺機組的主控系統核心控制器硬件全部采用德國進口品牌。為打破風電行業主控系統硬件及軟件平臺一直受國外技術壟斷的局面,中國船舶集團公司與中國電子聯合研發自主控制器,并結合中國海裝自身風電軟件開發優勢,實現了軟件及硬件的全國產化。
本次在2MW機組上采用的國產化PLC編程組態軟件可跨平臺運行于國外和國產操作系統平臺,符合IEC 61131國際標準;CPU控制器采用飛騰4核高性能處理器,具備風電專用函數庫和風電特殊場景下的功能模塊,產品性能指標、抗電磁干擾能力表現優異;風電機組控制策略和工藝流程基于國產化平臺開發,具有完全自主知識產權,核心算法采用中國海裝最新優化算法,采用全域變槳協同控制技術,運行穩定,能夠適應陸地和海上多種機型要求。
同時,為大力提升PLC主控軟件開發的效率及軟件的穩定性,中國海裝研發團隊采用模塊化開發方法,重構了軟件架構和接口,建立了算法標準庫,使其具備了四大優勢:一是通過全新軟硬件架構,使CPU負載占用率大幅下降,進一步提升了國產化PLC可利用性能;二是利用算法技術的突破,使極限載荷降低10%以上。三是中國海裝具備CNAS認證的主控在環測試平臺,本次國產化PLC控制系統順利通過了該平臺測試,提升了現場應用穩定性和安全性。四是新的軟件架構具有良好的可擴展性,使產品可通用化、系列化,便于該國產化PLC系統在陸地、海上等各風電機組上應用。
通過本次國產化PLC在風電主控系統中的應用測試,進一步驗證了國產化PLC系統的可行性,為國產化PLC產品的工業應用提供了良好的示范效應,顯著提升了我國在風電能源領域的關鍵核心零部件自主可控技術水平。
“核心技術、關鍵技術,化緣是化不來的,要靠自己拼搏。”近年來,中國海裝堅持把創新引領作為發展的第一動力,瞄準自主可控和行業前沿技術,砥礪創新、集智攻關,矢志推進我國風電裝備的國產化。今年5月,與中國華能聯合研制的國產化海上風電機組成功下線,該機組一級部件100%國產,所有元器件級零件國產化率超過95%,首次實現了海上風電機組核心關鍵部件全國產化,標志著我國已掌握大型海上風電機組所有關鍵部件的研制技術。今年6月,在華電福清海壇海峽風電場,中國海裝首臺主控系統國產化6.2MW機組并網投運;今年9月,中國海裝打造的我國風輪直徑最大、全球單位千瓦掃風面積最高10MW級海上風電機組順利下線,該機組國產化率達到95%以上。
面向科技強國的時代召喚,面對“30.60”的時代使命,中國海裝將以技術創新為引領,海陸并舉、向海圖強,堅定創新自信,緊抓創新機遇,自覺肩負起“國之大者”的歷史使命,為我國實現高水平科技自立自強和“雙碳目標”貢獻更多海裝智慧與力量。