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

西北電力試驗研究院深入學習貫徹黨的二十大精神，堅持先立后破，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)煤源多樣化實際和機組控制智能化技術(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、智慧化電廠建設(shè)項目，開展核心技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過不斷嘗試、論證、實踐，在服務(wù)區(qū)域電廠實現(xiàn)智能化控制系統(tǒng)優(yōu)化迭代和順利部署。

明確目標 首發(fā)應(yīng)用

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

面對挑戰(zhàn)，該院第一時間成立專項科研攻關(guān)技術(shù)小組，深入一線、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)火電機組對新能源消納以及節(jié)能降耗方面的實際需求后，攻關(guān)小組以提升傳統(tǒng)火電機組調(diào)頻調(diào)峰能力和主參數(shù)精準控制能力為目標，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)自動控制模式的基礎(chǔ)上，采用先進的理論模型和控制算法，使火電機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在多煤種配煤摻燒、響應(yīng)電網(wǎng)“兩個細則”、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)過夜以繼日的努力攻堅，該院項目成果順利在發(fā)電企業(yè)首次應(yīng)用，并因其精準的定位、良好的效果獲得好評。

尋優(yōu)推廣?品質(zhì)提升

“控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)上來了，下一步要讓技術(shù)成果能在更多的現(xiàn)場復(fù)制應(yīng)用，進一步實現(xiàn)參數(shù)智能化、智慧化尋優(yōu)。”攻關(guān)小組面臨新的課題。

“還是不行，各個機組的運行工況和基礎(chǔ)參數(shù)差距太大，沒有可比性。”

“這么多參數(shù)，到底哪個才是關(guān)鍵變量？”

“一點點來，先從分類比對開始，按順序‘抽絲剝繭’，總能找到規(guī)律的！”

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

“成了！”

該院通過不斷對原有系統(tǒng)算法進行優(yōu)化升級，新系統(tǒng)終于成功在系統(tǒng)內(nèi)外6臺機組先后應(yīng)用，有效地解決了新型電力系統(tǒng)下燃煤機組普遍存在的復(fù)雜工況主參數(shù)波動大、寬負荷下調(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。

乘勝追擊 再顯鋒芒

“面對機組各類復(fù)雜工況，以及區(qū)域電網(wǎng)日益嚴格的AGC考核指標，燃煤機組傳統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)基本采用負荷前饋+PID的控制策略，難以實現(xiàn)機組協(xié)調(diào)控制能力的綜合提升。”

該院從實際、問題、目標出發(fā)，深入研究不同區(qū)域電網(wǎng)AGC考核指標算法和AGC模式下負荷指令變化特點，同時根據(jù)不同類型機組配煤摻燒后系統(tǒng)特性變化，在原有算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年自動控制系統(tǒng)優(yōu)化經(jīng)驗，整合入新系統(tǒng)，進一步優(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350兆瓦超臨界機組應(yīng)用后，年累計“兩個細則”凈收益同比提升337.8%，考核分數(shù)同比下降70%，機組AGC響應(yīng)速率提升42%，響應(yīng)時間平均縮短60%，機組升降負荷過程中控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)顯著改善。

優(yōu)化迭代??精準攻堅

“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，進一步優(yōu)化控制算法，才能保證智能控制方案的最終實施效果。”該院現(xiàn)有系統(tǒng)優(yōu)化方案依托原有DCS控制系統(tǒng)，現(xiàn)場邏輯修改以及智能控制策略實施受到機組運行限制，實施效果與進度推進緩慢。

如何保證智能控制系統(tǒng)平臺優(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、測試、分析、實踐，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上，實現(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)中實施智能控制方案時，受機組運行制約帶來的不便，并有力推進了調(diào)頻輔助設(shè)備的標準化推廣和高效應(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)成果彌補了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在精準建模、工況適應(yīng)、整體協(xié)調(diào)等方面存在不足，一經(jīng)應(yīng)用，機組各項系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)品質(zhì)明顯提升。全面“升級”后的智能控制系統(tǒng)，在提升機組調(diào)頻調(diào)峰能力的同時，還能保證機組主要參數(shù)在合理范圍內(nèi)，并可根據(jù)電網(wǎng)相關(guān)實施細則的變化，不斷優(yōu)化控制策略和算法，提高智能化控制的時效性。由于安裝維護方便、調(diào)試簡單、自適應(yīng)性強等優(yōu)點，系統(tǒng)投入應(yīng)用后得到了發(fā)電企業(yè)的高度認可與普遍贊揚，為發(fā)電企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟收益，彰顯了較高的推廣價值和行業(yè)競爭力。

與此同時，該院項目成果以其顯著的社會經(jīng)濟效益和推廣前景，相繼獲得了中電聯(lián)電力科技創(chuàng)新獎、全國電力職工技術(shù)成果獎、集團公司創(chuàng)新創(chuàng)效優(yōu)秀成果獎、科技進步獎等多項獎勵，授權(quán)發(fā)明專利7項，獲得軟件著作權(quán)1項，項目核心技術(shù)通過中電聯(lián)科技成果鑒定，達到國際領(lǐng)先水平。

在綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的征途中，西北院堅持科技自立自強，找尋能源轉(zhuǎn)型切入點，探索新技術(shù)新應(yīng)用，踔厲奮發(fā)、勇毅前行，為助力集團公司建設(shè)“綠色低碳、多能互補、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。