——100%國產大兆瓦風機控制系統表現優異【培育新質生產力在行動】

在甘肅省瓜州縣廣袤的戈壁灘上，長風奔嘯。國內首臺全鏈自主化大兆瓦風機矗立曠野，晝夜不息。

“自今年初并網以來，這臺機組已平穩運行半年，各項指標表現優異，支撐它持續運轉的軟硬件，全由國內自主研制。”近日，運達能源科技集團總經理助理羅勇水告訴科技日報記者，這意味著我國大兆瓦風機的控制系統制造不再需要依賴國外的技術和零部件，走出了一條中國特色的產業自主可控道路。

跨越三道鴻溝

長期以來，我國風電裝機規模穩居全球首位，產業規模、整機制造能力持續領跑世界。但風電機組中被譽為“中樞神經”的核心控制系統，尤其是大兆瓦機型仍依賴進口。

此次投運的7.7MW陸上風電機組，成功搭載100%國產“主控、變流、變槳”三大核心系統，歷經超半年不間斷“靜默測試”，能穩穩捕獲戈壁長風，穩定輸送清潔電能。

談及這項技術突破，羅勇水用通俗的比喻拆解這套國產化核心體系：把風電機組比作一臺智能捕風機器人，主控系統是機器人的“大腦”，協調各個部件工作，統籌調度全局;變流系統是機器人的“心臟”，負責風能轉化、穩壓與友好并網;變槳系統是機器人靈活的“手臂”，能精準調整葉片角度，以最優姿態捕獲風能。

在此基礎上，三大系統既要各司其職，又要協同運轉，實現完全自主可控，挑戰不言而喻。羅勇水表示：“這是一套龐大的系統性工程，對各部件適配性、系統聯動精度、工況容錯能力提出極致要求。”

據介紹，從“局部替代”到“完全自主”，團隊跨越了三道鴻溝。

其一是攻克芯片自主關，此前風機芯片依賴進口，不僅供貨受制于人，定價也全然被動。如今團隊已自主完成基于全國產化芯片的控制系統設計、制造、試驗，徹底筑牢供應鏈安全根基。

其二是突破軟硬件融合關，技術人員通過上千輪動態調試與迭代優化，順利解決了國產芯片在復雜工況下運行不穩的行業難題。

其三是筑牢全棧自研關，從底層硬件、操作系統到上層應用軟件，全鏈條掌握了技術及供應鏈。

羅勇水表示，相較于行業部分國產化替代方案，這套全國產化系統實現了質的跨越，有望重塑產業底層架構與發展模式，一旦規模化鋪開，將徹底改變過去“買系統、等授權、付高額服務費”的被動局面。

迎接實戰“大考”

半年戈壁試練，是技術落地的硬核考場，更是國產系統實力的最佳佐證。

羅勇水介紹，國際主流進口風控制系統的標準工作溫度區間為零下25℃至零上60℃，該參數可適配歐洲溫和風場環境，但無法滿足我國風電主力基地的極端工況需求。我國“三北”地區冬季極寒溫度低至零下40℃，沙戈荒地區夏季地表溫度可達零上70℃，疊加高濕、高鹽霧、強電磁干擾等復雜場景，進口系統運行邊界閾值嚴重不足，極易出現故障停機。

“我們的主控系統可在零下50℃至零上80℃極端溫度下穩定工作，變流器、變槳系統也適配高低溫、高鹽霧、強電磁干擾等復雜場景，工況覆蓋范圍遠超進口同類產品，完美適配我國等特殊風場環境。”羅勇水說。

同時，針對野外風電場雷電頻發、電磁干擾復雜的運行特點，國產核心控制系統完成專項防護升級，抗干擾能力大幅提升，相較進口設備，國產系統響應速度更快、運行能耗更低、故障發生率大幅下降。

半年穩定運行只是起點，規模化的落地與持續的技術迭代，才是推動風電產業升級的核心引擎。羅勇水坦言，風電機組控制系統國產化仍需經受更大規模驗證，部分技術有待在更多工程應用中打磨優化、提升成熟度;同時，國產風電核心產品的市場認知與認可度以及產業生態也需要持續培育。“但100%國產化風機的落地已經證明了這條路走得通——從芯片到算法，從單板到系統，中國風電完全有能力構建自主可控、性能更優的核心控制體系。”羅勇水說。