近日，由國家能源集團牽頭，中國華能集團、中國華電集團、華北電力大學等單位共同完成的“自主可控智能發(fā)電控制系統(tǒng)”項目通過中國電機工程學會和中國自動化學會組織的成果鑒定，整體技術達到國際領先水平，標志著我國工業(yè)控制領域核心技術攻關取得重大突破。
自主研發(fā) 破除技術壁壘
“通過‘大兵團’作戰(zhàn)，大家用十年時間實現(xiàn)了我國發(fā)電控制系統(tǒng)從技術研發(fā)到產業(yè)化應用的全鏈條創(chuàng)新，真正做到了自主可控?！敝袊こ淘涸菏縿⒓楸硎?。
2016年，國務院印發(fā)《關于深化制造業(yè)與互聯(lián)網融合發(fā)展的指導意見》，吹響了從“中國制造”向“中國智造”轉型的號角。彼時，我國發(fā)電量連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一，但被譽為電廠運行“神經中樞”的分散控制系統(tǒng)（DCS）仍長期依賴進口。為破解這一困局，劉吉臻院士奔走呼吁，最終“智能發(fā)電”被國家能源局列入《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，發(fā)電控制系統(tǒng)自主化攻堅戰(zhàn)正式打響。
研究初期，“智能發(fā)電”領域無先例可循，多家中央企業(yè)和科研單位勇?lián)皣笳摺?，積極開展相關領域的布局。其中，國能智深控制技術有限公司（以下簡稱“國能智深”）以此為契機走上了一條自主創(chuàng)新的科研之路。
十年攻堅，一朝破壁。通過聯(lián)合攻關與自主研發(fā)，項目團隊首創(chuàng)了“自主可控智能發(fā)電控制系統(tǒng)”，攻克了智能發(fā)電成套控制算法與優(yōu)化決策關鍵技術，實現(xiàn)了電力生產控制區(qū)內數(shù)據(jù)、算法、算力的高效組織調度和彈性擴展。
“‘自主可控智能發(fā)電控制系統(tǒng)’通過智能控制與運行、智能監(jiān)測與分析、智能安全管控，達到無人巡檢、少人值班、精準控制、自主趨優(yōu)和安全可控的目標。同時，還具有良好的開放性，適用于各類大型復雜的工業(yè)過程控制場景?！眹苤巧铧h委書記、董事長鐘震介紹。
全鏈發(fā)力 構建新型智能發(fā)電體系
自問世以來，該系統(tǒng)先后在300余臺機組上成功投運，控制對象涵蓋火電、水電及新能源等不同場景，推動了我國發(fā)電控制技術的智能化升級，構建起完整的智能發(fā)電技術標準體系，并取得顯著的經濟、社會和環(huán)境效益。
在國能內蒙古上海廟電廠，該系統(tǒng)實現(xiàn)全棧國產化突破，軟件、硬件國產化率達到100%，徹底突破了工控領域“卡脖子”難題。同時，全面兼容信創(chuàng)國產化體系，構建起“芯片﹢操作系統(tǒng)”全自主工控產業(yè)鏈，為行業(yè)自主化發(fā)展樹立標桿；系統(tǒng)性能實現(xiàn)躍升式突破，實時數(shù)據(jù)存儲規(guī)模提升10倍以上，檢索速率提升20倍以上，可支持不少于35種發(fā)電智能計算、65種數(shù)據(jù)分析和20種主流機器學習算法；安全方面突破了傳統(tǒng)的被動邊界防護模式，內生免疫功能資源占用率不超過5%，縱深防護延遲時間減少50%。
在國能河北定州發(fā)電廠，“自主可控智能發(fā)電控制系統(tǒng)”成為燃煤發(fā)電過程的“最強大腦”。該系統(tǒng)通過深度解析和挖掘海量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)制粉系統(tǒng)全自動啟停、燃燒優(yōu)化、故障容錯等原創(chuàng)核心功能，并成功完成168小時“無人值守”不間斷運行測試。數(shù)據(jù)顯示，日均操作量從4200次降至249次，為發(fā)電企業(yè)年增效益超1900萬元，實現(xiàn)“減操作、增效能”的雙重突破。
“項目研發(fā)過程中，我們實現(xiàn)了從技術研發(fā)到產業(yè)化應用的全鏈條創(chuàng)新：首次提出并研究建立了智能發(fā)電控制體系架構與理論方法；研制了全國產智能發(fā)電控制系統(tǒng)裝備及系統(tǒng)軟件；首創(chuàng)了智能發(fā)電控制系統(tǒng)安全防御體系；首次實現(xiàn)了大型燃煤火電機組全程近零操作運行……”國能智深黨委委員、副總經理張東明表示。
“自主可控智能發(fā)電控制系統(tǒng)”的成功是立足國家能源安全及能源轉型重大戰(zhàn)略需求，聚焦發(fā)電過程控制系統(tǒng)自主化和智能化技術開展的系統(tǒng)性創(chuàng)新研究，也是以“自主可控—主動防御—智能決策”為總體思路，構建新型智能發(fā)電體系架構的大膽實踐。
關于未來，中國科學院院士王秋良對項目團隊抱有更大期許：“‘自主可控智能發(fā)電控制系統(tǒng)’僅是一個開始，大家要繼續(xù)在電力科技自主創(chuàng)新的征途上披荊斬棘，讓發(fā)電控制系統(tǒng)真正擁有‘中國腦’?！?/p>
