在天山腳下的達(dá)坂城風(fēng)電場,一排排高大的白色風(fēng)機(jī)矗立在戈壁荒漠上,巨大的葉片迎風(fēng)飛旋。風(fēng)電場中央監(jiān)控室里,技術(shù)人員緊盯大屏幕,輕點鼠標(biāo),監(jiān)控著風(fēng)機(jī)發(fā)電功率、運(yùn)行狀態(tài)等。
“達(dá)坂城成百上千臺風(fēng)機(jī),都是用我們團(tuán)隊開發(fā)的主控系統(tǒng)軟件保障運(yùn)行。不僅這里,遍布全球的幾萬臺風(fēng)機(jī)都在使用我們研發(fā)的主控系統(tǒng)軟件?!?月3日,黃曉芳一臉自豪地說。
黃曉芳是新疆金風(fēng)科技股份有限公司研發(fā)中心控制工程與保護(hù)部副部長,是金風(fēng)科技實現(xiàn)風(fēng)機(jī)核心控制系統(tǒng)軟件開發(fā)國產(chǎn)化及產(chǎn)業(yè)化的重要科研人員之一。
“早期,我國風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)軟件全部依賴進(jìn)口?,F(xiàn)在,主控系統(tǒng)軟件已經(jīng)實現(xiàn)百分之百國產(chǎn)化,這與金風(fēng)科技一代代科技人員的努力密不可分?!秉S曉芳感慨地說。
中國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展起步較晚,金風(fēng)科技作為最早進(jìn)入這一領(lǐng)域的企業(yè),通過引進(jìn)、消化、學(xué)習(xí)乃至超越國外技術(shù),近些年在風(fēng)機(jī)裝備制造和控制軟件研發(fā)中不斷創(chuàng)新突破,引領(lǐng)了風(fēng)電行業(yè)前沿發(fā)展。目前,金風(fēng)科技研發(fā)的主控系統(tǒng)軟件保障著世界各地數(shù)萬臺風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行,為當(dāng)?shù)卦丛床粩嗟靥峁┲G電。
風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)軟件相當(dāng)于人的大腦,保障著風(fēng)機(jī)運(yùn)行安全,最重要的是賦予風(fēng)機(jī)“大腦思維”,這樣風(fēng)機(jī)就有了“思考”和“自我行動”的能力,可以感知風(fēng)并且控制自身“骨骼肌肉”,如根據(jù)風(fēng)向自動轉(zhuǎn)向,根據(jù)風(fēng)力大小決定最優(yōu)發(fā)電量等,從而最大程度利用風(fēng)場風(fēng)資源,輸出更多綠電。
這些年來,為了尋求技術(shù)突破,黃曉芳和團(tuán)隊每年有半年時間在達(dá)坂城的戈壁荒漠上工作,大家在冬季最寒冷的時候啃干馕喝涼水,在大風(fēng)中爬風(fēng)機(jī)上塔筒;在辦公室的工作同樣不輕松,調(diào)試機(jī)組經(jīng)常要連續(xù)24小時值守。
在艱苦環(huán)境和高強(qiáng)度技術(shù)實踐中,黃曉芳帶領(lǐng)團(tuán)隊創(chuàng)新推動主控系統(tǒng)軟件模塊化、參數(shù)化設(shè)計,反復(fù)推演試錯提煉,開發(fā)出通用主控系統(tǒng)軟件架構(gòu)。該軟件核心技術(shù)成果獲國家發(fā)明專利,一舉打破靠引進(jìn)國外技術(shù)的局面。很快,團(tuán)隊又實現(xiàn)定槳距失速型、直驅(qū)永磁型風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)軟件開發(fā)及國產(chǎn)化等。該團(tuán)隊開發(fā)的大型系列化風(fēng)電機(jī)組核心控制系統(tǒng)及批量產(chǎn)業(yè)化,更是滿足了國內(nèi)外陸上、海上等分散式、大型集中式風(fēng)電場不同應(yīng)用場景下的技術(shù)需求。
“這兩年,我們突破了一項重要的‘卡脖子’技術(shù)難題,實現(xiàn)了風(fēng)電行業(yè)核心技術(shù)——主控系統(tǒng)PLC(可編程邏輯控制器)國產(chǎn)化。今年我們團(tuán)隊已完成全國產(chǎn)化測試及應(yīng)用?!秉S曉芳說。
隨著我國加快推進(jìn)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展,風(fēng)電行業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。為把握新機(jī)遇、迎接新挑戰(zhàn),金風(fēng)科技拿出強(qiáng)大資源,支持有想法、有拼勁的青年科技人員進(jìn)行科技研發(fā)和創(chuàng)新。
“當(dāng)引進(jìn)的國外主控系統(tǒng)軟件架構(gòu)能力不足,無法支撐國內(nèi)風(fēng)機(jī)多配置及快速增量時,我們就采取軟件工程化思路重構(gòu)軟件架構(gòu),開發(fā)出保障幾萬臺風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的軟件。在公司鼓勵下,我們引入汽車行業(yè)先進(jìn)的基于模型的軟件開發(fā)技術(shù),結(jié)合工程具體需求,創(chuàng)新建成多系統(tǒng)跨平臺軟件集成、多學(xué)科仿真實驗室,打造出自動化軟件測試工具鏈,大幅提高了軟件質(zhì)量及開發(fā)效率?!秉S曉芳說,目前,她正帶領(lǐng)團(tuán)隊加快開展軟件核心技術(shù)研發(fā)。
如今,在讓風(fēng)機(jī)更加智慧的技術(shù)領(lǐng)域,科技手段愈加豐富,邊緣計算、協(xié)同控制、激光雷達(dá)、機(jī)器視覺、大數(shù)據(jù)分析……很多手段都能運(yùn)用。今后,也許會像制造汽車一樣,給風(fēng)機(jī)安裝激光雷達(dá),讓風(fēng)機(jī)提前感知風(fēng)的變化,還能通過圖像識別技術(shù),預(yù)判“自己”的大部件是否處在亞健康狀態(tài)。
“夢想有多大,舞臺就有多大。我們團(tuán)隊要賦予風(fēng)機(jī)更多‘大腦思維’,讓風(fēng)機(jī)更加智慧,從容應(yīng)對復(fù)雜多變的運(yùn)行工作環(huán)境?!秉S曉芳說,這十幾年,她和團(tuán)隊在科研創(chuàng)新路上不斷成長、越戰(zhàn)越勇,每一次的技術(shù)破繭,所創(chuàng)造的價值都超出了預(yù)期,風(fēng)電事業(yè)也成為自己的畢生追求。