在探索数字赋能、创新驱动的技术道路上,大唐可再生能源试验研究院深入贯彻落实集团公司和科研总院高质量转型发展的部署要求,以豪迈激情深耕新能源尖端技术领域,具有自主知识产权的风光资源管理系统投入使用,新能源大数据中心通过验收,三种型号国产化风机主控系统成功并网,两项科技成果获得国际领先水平。该院立足科技创新,为统筹推进保供增效和绿色发展做出了应有贡献。
风光资源管理系统:全面支撑新项目投资决策
风能资源分布受复杂地形影响,局部气候差异较大,测风塔代表区域有限,难以准确评估。国内一些风电机组在投资兴建以后的实际发电量与设计指标存在相当大的偏差,为风电行业带来巨大投资风险。
2022年初,该院对内蒙古某风电项目进行微观选址复核工作。基于同样的数据源建模时,该院计算出的平均风速仅达到6.09米/秒,平均小时数2002小时,与设计电量电量相比降幅达14.6%。经风光资源管理系统对测风塔数据、地形图、流体仿真模型边界等数据复核分析发现,该项目初勘时由于测风塔地理位置坐标转换错误,导致原本位于山包的测风塔建模时错置在山沟,模型推算风速失真,直接导致电量计算结果错误。通过风光资源管理系统微观选址复核,为集团公司新能源项目投资决策提供了有力支撑。
2022年,该院完成140座测风塔数据分析研究,编制风电项目测风、资源评估、微观选址全过程技术咨询复核方案67个,提出了典型问题9项,累计装机容量1194万千瓦。
经过不断探索实践,该院开发的这一套具有独立自有知识产权的风光资源管理系统,为集团公司系统提高投资决策水平、规避开发建设风险、提升项目全生命周期盈利能力提供了强大武器和坚实保障。
新能源大数据中心:数据赋能助力提质增效
该院运营着集团公司新能源大数据中心。2022年,该中心编制专业分析报告40期,完成专题分析报告25份;完成了集团公司256个风电项目的发电能力核定,解决了项目前期可研发电利用小时数据偏差问题,有效规避了不同区域、不同资源情况带来的不确定性,科学合理地协助项目公司制定提质增效目标值。结合集团公司功率曲线专项治理活动,该中心从不同场站、主机厂商、区域公司等多维度开展功率曲线专项分析,极大提高了风电机组发电性能,助力集团公司风电项目“四个专项整治”工作取得实效。
2022年6月22日,以新能源大数据中心为依托的云边协同和湖仓一体架构的集团级新能源监测与大数据分析系统研究与示范项目通过中电联鉴定。鉴定专家组一致认为,该中心在技术上有三项行业创新:一是业内首次提出实时监测和精益分析双区协同管控的方法,二是构建了行业首个云边异构、湖仓一体的新能源大数据平台,三是基于机理模型-大数据分析耦合的集团级故障诊断预警联动系统为国际领先水平。
与此同时,鉴定专家组还一致指出,大唐新能源大数据中心在行业内具有两大特色,一是建设在技术监控管理服务单位,能够更有效地支撑专业化的技术监督和服务;二是监控区、功能区双区建设模式能更有效地挖掘数据价值,实现了数字化产品的应用和推广。
风机主控系统:自主创新突破高科技封锁线
对风机来说,主控系统相当于大脑,赋予风机“思考能力”和“行动能力”。通过对风的感知控制“身体”,让风机根据风向自动转向,根据风力大小决定最优发电量。
然而多年以来,国内风力发电机组仍未摆脱进口主控系统或进口PLC搭载国产主控软件两种技术路线,国际和行业技术封锁情况极为严重。
在贯彻落实党的二十大提出“科技自立自强”和聚焦集团公司“二次创业”背景下,该院聚集力量开展科技攻关,着力研发引领型、原创型国产化主控系统,全力解决全行业公认的“卡脖子”问题。
在宁夏同心风场,该院技术人员克服疫情期间物流迟缓、极寒天气、大雪封路、轮毂高温等诸多困难,连续九个月驻场开展研发、技术升级、消缺优化及电网故障穿越测试等工作。在首台样机基础上,2022年5月27日,搭载飞腾FT2000/4CPU主控制器的69号机组顺利并网。同年9月25日,将60号机组主控制器升级为采用飞腾E2000Q腾珑CPU的主控制器,并一次性并网投运成功。至此,该院完成3种型号CPU主控产品的并网投运,创造了中国大唐的“风之速”。
在宁夏同心风场,两台样机经过低温、大风、高温、大雪、冰冻等复杂天气考验,至今运行整体平稳,表现完美。2022年1至10月,在低于全场平均风速3%情况下,比同期平均发电量高出4.15%。2022年1至8月,在平均风速低于2021年2.8%条件下,高于同期累计发电量9.42%。期间,累计故障停机时长降低59.4%,故障损失电量降低73.6%,可靠性明显提升。
2022年11月21日,该院研发的DT-WindOS(E2000Q)风力发电机组控制系统通过设计评估、型式试验、初始工厂检查,该产品完全符合相关国家标准,获得了中国质量认证中心颁发的型式认证证书。
2022年12月26日,该院自主研发的风机主控系统通过科技部相关机构鉴定。以中国工程院李华军领衔的鉴定组专家一致认为,该成果整体达到了国际先进水平,“核辅分离,核控优先”软件架构和跨CPU体系架构异构冗余系统技术达到了国际领先水平。
擂鼓继征程,奋楫展风帆。新的一年,大唐可再生能源试验研究院将以集团公司加快创建世界一流企业目标为动力,聚焦科研总院“6648”总体工作要求,深入推进绿色低碳转型战略,在新能源领域出实招、求实效,以昂扬的斗志和奋进的姿态,为建设“以服务为基础、以研发为动力”的综合型能源研究院贡献新的力量。