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黨的二十大對(duì)積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，深入推進(jìn)能源革命，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，作出新的戰(zhàn)略部署。

西北電力試驗(yàn)研究院深入學(xué)習(xí)貫徹黨的二十大精神，堅(jiān)持先立后破，緊跟構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的步伐，根據(jù)傳統(tǒng)火電企業(yè)煤源多樣化實(shí)際和機(jī)組控制智能化技術(shù)需求，深度挖掘火電調(diào)峰潛力，提高機(jī)組靈活性和智能控制水平，以數(shù)字化智慧化助力綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。

該院依托火電靈活性改造、智慧化電廠(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目，開(kāi)展核心技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過(guò)不斷嘗試、論證、實(shí)踐，在服務(wù)區(qū)域電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)智能化控制系統(tǒng)優(yōu)化迭代和順利部署。

明確目標(biāo) 首發(fā)應(yīng)用

“現(xiàn)有燃煤機(jī)組的控制系統(tǒng)并不能完美契合新形勢(shì)下電網(wǎng)新能源消納的調(diào)峰、調(diào)頻要求，如何解決電廠(chǎng)的實(shí)際難題？”《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》對(duì)傳統(tǒng)火電機(jī)組的靈活性、智慧化提出了更高的要求。

面對(duì)挑戰(zhàn)，該院第一時(shí)間成立專(zhuān)項(xiàng)科研攻關(guān)技術(shù)小組，深入一線(xiàn)、廣泛調(diào)研，不斷奔走于服務(wù)區(qū)域內(nèi)各傳統(tǒng)火電企業(yè)與業(yè)內(nèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)研發(fā)領(lǐng)軍企業(yè)之間。在掌握了傳統(tǒng)火電機(jī)組對(duì)新能源消納以及節(jié)能降耗方面的實(shí)際需求后，攻關(guān)小組以提升傳統(tǒng)火電機(jī)組調(diào)頻調(diào)峰能力和主參數(shù)精準(zhǔn)控制能力為目標(biāo)，自主研發(fā)適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的智能控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)在結(jié)合傳統(tǒng)自動(dòng)控制模式的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的理論模型和控制算法，使火電機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在多煤種配煤摻燒、響應(yīng)電網(wǎng)“兩個(gè)細(xì)則”、深度調(diào)峰等新業(yè)態(tài)下表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。

經(jīng)過(guò)夜以繼日的努力攻堅(jiān)，該院項(xiàng)目成果順利在發(fā)電企業(yè)首次應(yīng)用，并因其精準(zhǔn)的定位、良好的效果獲得好評(píng)。

尋優(yōu)推廣?品質(zhì)提升

“控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)上來(lái)了，下一步要讓技術(shù)成果能在更多的現(xiàn)場(chǎng)復(fù)制應(yīng)用，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)參數(shù)智能化、智慧化尋優(yōu)?！惫リP(guān)小組面臨新的課題。

“還是不行，各個(gè)機(jī)組的運(yùn)行工況和基礎(chǔ)參數(shù)差距太大，沒(méi)有可比性。”

“這么多參數(shù)，到底哪個(gè)才是關(guān)鍵變量？”

“一點(diǎn)點(diǎn)來(lái)，先從分類(lèi)比對(duì)開(kāi)始，按順序‘抽絲剝繭’，總能找到規(guī)律的！”

面對(duì)海量的分析數(shù)據(jù)，小組成員化“整”為“零”，將諸多影響自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)的因素一一分離，并結(jié)合不同機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)逐一比對(duì)，找尋突破點(diǎn)。

“成了！”

該院通過(guò)不斷對(duì)原有系統(tǒng)算法進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，新系統(tǒng)終于成功在系統(tǒng)內(nèi)外6臺(tái)機(jī)組先后應(yīng)用，有效地解決了新型電力系統(tǒng)下燃煤機(jī)組普遍存在的復(fù)雜工況主參數(shù)波動(dòng)大、寬負(fù)荷下調(diào)頻調(diào)峰能力不佳等難題，顯著提高了控制系統(tǒng)的智能化水平，并以其出色背景下，控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整和調(diào)頻性能，為提高新能源大規(guī)模并網(wǎng)消納能力提供了可復(fù)制的技術(shù)路線(xiàn)。

乘勝追擊 再顯鋒芒

“面對(duì)機(jī)組各類(lèi)復(fù)雜工況，以及區(qū)域電網(wǎng)日益嚴(yán)格的AGC考核指標(biāo)，燃煤機(jī)組傳統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)基本采用負(fù)荷前饋+PID的控制策略，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)組協(xié)調(diào)控制能力的綜合提升。”

該院從實(shí)際、問(wèn)題、目標(biāo)出發(fā)，深入研究不同區(qū)域電網(wǎng)AGC考核指標(biāo)算法和AGC模式下負(fù)荷指令變化特點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)不同類(lèi)型機(jī)組配煤摻燒后系統(tǒng)特性變化，在原有算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，整合入新系統(tǒng)，進(jìn)一步優(yōu)化控制策略和控制算法，最終研發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的《協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)智能優(yōu)化技術(shù)》。

此技術(shù)在某350兆瓦超臨界機(jī)組應(yīng)用后，年累計(jì)“兩個(gè)細(xì)則”凈收益同比提升337.8%，考核分?jǐn)?shù)同比下降70%，機(jī)組AGC響應(yīng)速率提升42%，響應(yīng)時(shí)間平均縮短60%，機(jī)組升降負(fù)荷過(guò)程中控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)顯著改善。

優(yōu)化迭代??精準(zhǔn)攻堅(jiān)

“不同DCS系統(tǒng)的功能塊存在一定差異，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)參數(shù)也不盡相同，進(jìn)一步優(yōu)化控制算法，才能保證智能控制方案的最終實(shí)施效果?！痹撛含F(xiàn)有系統(tǒng)優(yōu)化方案依托原有DCS控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)邏輯修改以及智能控制策略實(shí)施受到機(jī)組運(yùn)行限制，實(shí)施效果與進(jìn)度推進(jìn)緩慢。

如何保證智能控制系統(tǒng)平臺(tái)優(yōu)化效果，成為了該院攻關(guān)小組卯足了勁兒要攻克的難關(guān)。

該院從不斷嘗試、論證、優(yōu)化、迭代，到大量仿真、測(cè)試、分析、實(shí)踐，攻關(guān)小組最終在以自主可控高性能控制器為核心的外掛智能控制平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)了智能化控制系統(tǒng)的順利部署，徹底解決了在原有DCS控制系統(tǒng)中實(shí)施智能控制方案時(shí)，受機(jī)組運(yùn)行制約帶來(lái)的不便，并有力推進(jìn)了調(diào)頻輔助設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化推廣和高效應(yīng)用。

該院《適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的智能控制技術(shù)研究與應(yīng)用》《協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)智能優(yōu)化》等技術(shù)成果彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在精準(zhǔn)建模、工況適應(yīng)、整體協(xié)調(diào)等方面存在不足，一經(jīng)應(yīng)用，機(jī)組各項(xiàng)系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)品質(zhì)明顯提升。全面“升級(jí)”后的智能控制系統(tǒng)，在提升機(jī)組調(diào)頻調(diào)峰能力的同時(shí)，還能保證機(jī)組主要參數(shù)在合理范圍內(nèi)，并可根據(jù)電網(wǎng)相關(guān)實(shí)施細(xì)則的變化，不斷優(yōu)化控制策略和算法，提高智能化控制的時(shí)效性。由于安裝維護(hù)方便、調(diào)試簡(jiǎn)單、自適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)投入應(yīng)用后得到了發(fā)電企業(yè)的高度認(rèn)可與普遍贊揚(yáng)，為發(fā)電企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)收益，彰顯了較高的推廣價(jià)值和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

與此同時(shí)，該院項(xiàng)目成果以其顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和推廣前景，相繼獲得了中電聯(lián)電力科技創(chuàng)新獎(jiǎng)、全國(guó)電力職工技術(shù)成果獎(jiǎng)、集團(tuán)公司創(chuàng)新創(chuàng)效優(yōu)秀成果獎(jiǎng)、科技進(jìn)步獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)，授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利7項(xiàng)，獲得軟件著作權(quán)1項(xiàng)，項(xiàng)目核心技術(shù)通過(guò)中電聯(lián)科技成果鑒定，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

在綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的征途中，西北院堅(jiān)持科技自立自強(qiáng)，找尋能源轉(zhuǎn)型切入點(diǎn)，探索新技術(shù)新應(yīng)用，踔厲奮發(fā)、勇毅前行，為助力集團(tuán)公司建設(shè)“綠色低碳、多能互補(bǔ)、高效協(xié)同、數(shù)字智慧”的世界一流能源供應(yīng)商，確保能源安全提供有力的支撐。