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黨的二十大對積極穩妥推進(jìn)碳達峰碳中和，深入推進(jìn)能源革命，加快規劃建設新型能源體系，作出新的戰略部署。

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

該院依托火電靈活性改造、智慧化電廠(chǎng)建設項目，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)區域電廠(chǎng)實(shí)現智能化控制系統優(yōu)化迭代和順利部署。

明確目標 首發(fā)應用

“現有燃煤機組的控制系統并不能完美契合新形勢下電網(wǎng)新能源消納的調峰、調頻要求，如何解決電廠(chǎng)的實(shí)際難題？”《“十四五”現代能源體系規劃》對傳統火電機組的靈活性、智慧化提出了更高的要求。

面對挑戰，該院第一時(shí)間成立專(zhuān)項科研攻關(guān)技術(shù)小組，深入一線(xiàn)、廣泛調研，不斷奔走于服務(wù)區域內各傳統火電企業(yè)與業(yè)內自動(dòng)控制系統研發(fā)領(lǐng)軍企業(yè)之間。在掌握了傳統火電機組對新能源消納以及節能降耗方面的實(shí)際需求后，攻關(guān)小組以提升傳統火電機組調頻調峰能力和主參數精準控制能力為目標，自主研發(fā)適應新型電力系統的智能控制系統。該控制系統在結合傳統自動(dòng)控制模式的基礎上，采用先進(jìn)的理論模型和控制算法，使火電機組協(xié)調控制系統在多煤種配煤摻燒、響應電網(wǎng)“兩個(gè)細則”、深度調峰等新業(yè)態(tài)下表現出良好的適應性和穩定性。

經(jīng)過(guò)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

“控制系統調節品質(zhì)上來(lái)了，下一步要讓技術(shù)成果能在更多的現場(chǎng)復制應用，進(jìn)一步實(shí)現參數智能化、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)機組的運行工況和基礎參數差距太大，沒(méi)有可比性?！?/p>

“這么多參數，到底哪個(gè)才是關(guān)鍵變量？”

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

面對海量的分析數據，小組成員化“整”為“零”，將諸多影響自動(dòng)控制系統調節品質(zhì)的因素一一分離，并結合不同機組的運行特點(diǎn)逐一比對，找尋突破點(diǎn)。

“成了！”

該院通過(guò)不斷對原有系統算法進(jìn)行優(yōu)化升級，新系統終于成功在系統內外6臺機組先后應用，有效地解決了新型電力系統下燃煤機組普遍存在的復雜工況主參數波動(dòng)大、寬負荷下調頻調峰能力不佳等難題，顯著(zhù)提高了控制系統的智能化水平，并以其出色背景下，控制系統相關(guān)參數自適應調整和調頻性能，為提高新能源大規模并網(wǎng)消納能力提供了可復制的技術(shù)路線(xiàn)。

乘勝追擊 再顯鋒芒

“面對機組各類(lèi)復雜工況，以及區域電網(wǎng)日益嚴格的AGC考核指標，燃煤機組傳統協(xié)調控制系統基本采用負荷前饋+PID的控制策略，難以實(shí)現機組協(xié)調控制能力的綜合提升?！?/p>

該院從實(shí)際、問(wèn)題、目標出發(fā)，深入研究不同區域電網(wǎng)AGC考核指標算法和AGC模式下負荷指令變化特點(diǎn)，同時(shí)根據不同類(lèi)型機組配煤摻燒后系統特性變化，在原有算法的基礎上，結合多年自動(dòng)控制系統優(yōu)化經(jīng)驗，整合入新系統，進(jìn)一步優(yōu)化控制策略和控制算法，最終研發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權的《協(xié)調控制系統智能優(yōu)化技術(shù)》。

此技術(shù)在某350兆瓦超臨界機組應用后，年累計“兩個(gè)細則”凈收益同比提升337.8%，考核分數同比下降70%，機組AGC響應速率提升42%，響應時(shí)間平均縮短60%，機組升降負荷過(guò)程中控制系統調節品質(zhì)顯著(zhù)改善。

優(yōu)化迭代??精準攻堅

“不同DCS系統的功能塊存在一定差異，控制系統調節參數也不盡相同，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有系統優(yōu)化方案依托原有DCS控制系統，現場(chǎng)邏輯修改以及智能控制策略實(shí)施受到機組運行限制，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(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上，實(shí)現了智能化控制系統的順利部署，徹底解決了在原有DCS控制系統中實(shí)施智能控制方案時(shí)，受機組運行制約帶來(lái)的不便，并有力推進(jìn)了調頻輔助設備的標準化推廣和高效應用。

該院《適應新型電力系統的智能控制技術(shù)研究與應用》《協(xié)調控制系統智能優(yōu)化》等技術(shù)成果彌補了傳統控制系統在精準建模、工況適應、整體協(xié)調等方面存在不足，一經(jīng)應用，機組各項系統參數調節品質(zhì)明顯提升。全面“升級”后的智能控制系統，在提升機組調頻調峰能力的同時(shí)，還能保證機組主要參數在合理范圍內，并可根據電網(wǎng)相關(guān)實(shí)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(shí)效性。由于安裝維護方便、調試簡(jiǎn)單、自適應性強等優(yōu)點(diǎn)，系統投入應用后得到了發(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(jià)值和行業(yè)競爭力。

與此同時(shí)，該院項目成果以其顯著(zhù)的社會(huì )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(jìn)步獎等多項獎勵，授權發(fā)明專(zhuān)利7項，獲得軟件著(zhù)作權1項，項目核心技術(shù)通過(guò)中電聯(lián)科技成果鑒定，達到國際領(lǐng)先水平。

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