從南網儲能公司了解到，近日，大陸抽水蓄能領域的首套全國産化核心控制系統在改造機組上安全運作超過25000小時，首個人工智能資料分析平台版本更新上線，機組遠端集中控制模式深化應用，促進抽水蓄能産業向高端化、智能化、綠色化發展。
科研攻關到産業應用，提高核心裝備安全可靠水準
在廣州，南網儲能修試分公司副總經理鞏宇和團隊成員正在會議室研讨新的抽水蓄能數智調速器更新技術方案。這是團隊科技攻關成果産業化應用的第4套裝置，将于今年9月在廣州抽水蓄能電站6号機組安裝更新。關鍵裝置更新将提高這台已投運25年老機組的運作能力，提升電網消納風電、光伏等新能源的響應速度。
裝置更新的推進得益于科研攻關的成功。抽水蓄能成套核心控制系統由計算機監控、調速、勵磁、繼電保護等四個子系統組成，被喻為抽水蓄能電站的“大腦”，涵蓋206種裝置、近12萬個元件。以前，這套系統的關鍵部件依賴進口，核心功能優化存在“盲區”，“卡脖子”問題凸顯。2021年2月，南方電網選取廣州、惠州兩座抽水蓄能電站為平台，同時啟動四個子系統研制的技術攻關。2023年7月，新研制的國産化抽水蓄能控制子系統先後完成對機組原系統的更新替換。“整套系統關鍵技術達到國際領先水準，實作重大技術創新40項，21項技術填補國内空白。不僅是調速器系統，其他三個子系統的裝置更新工作也在同步推進，新裝置已認證2500次啟動、25000小時的實地運作檢驗，标志着創新成果進入了産業化應用的新階段”。鞏宇介紹。
▲團隊研發人員進行國産抽水蓄能數智調速器更新投運前的狀态巡視。南網儲能公司供圖據了解，按照“1台機組1套系統”估算，整套抽水蓄能“國産大腦”的市場容量将達到2500套，市場規模将超過370億，推廣應用空間廣闊。
軟體系統1.0版本到2.0版本，深化人工智能賦能生産運維
除了自主研制核心控制系統的推廣應用，鞏宇創新工作室團隊近日還取得了其他的“新收獲”。就在不久前，大陸首個抽水蓄能人工智能資料分析平台2.0新版本“上線”運作，人工智能賦能抽水蓄能機組運維工作的力度正不斷加大。新版本的算法體系更加豐富，算力更加高效，能夠對機組進行實時的“性能體檢”。
據統計，1台最廣泛使用的30萬千瓦抽水蓄能機組約有4大類、20台套關鍵裝置部件，年度日常檢修項目就多達400餘個，工作量達到了850人/天。
為鍛造新質生産力，2018年起，團隊啟動了人工智能資料分析技術在抽水蓄能領域的研究應用，将7個電站近60個裝置系統的31萬個測點資料，通過統一标準的資料體系，接入到綜合處理單元進行資料采集，再由伺服器“上雲”。有了這樣的雲平台，一旦發現資料出現異常，就可對故障精準排查，實作對裝置非正常狀态原因的“抽絲剝繭”。
▲2023年4月，大陸首個大規模抽水蓄能人工智能資料分析平台——南方電網抽水蓄能人工智能資料分析平台XS-1000D投入運作。南網儲能公司供圖
“借助抽水蓄能人工智能大資料分析平台，我們能夠足不出戶地掌握裝置健康狀況，90%的巡檢工作實作‘機器代人’，還能科學減少機組停電檢修時間，每年可創造經濟效益約1760萬元。”作為團隊主要成員的南網儲能修試分公司自動化檢修部總經理楊銘軒高興地說到。
屬地分散到遠端集中，依托工業網際網路釋放先進産能
“工業網際網路”在抽水蓄能領域的實踐應用正促進着機組産能的不斷提升。2023年，粵港澳大灣區6座抽水蓄能電站的31台機組啟動超過30000次，發電電量首次突破100億千瓦時，分别較2022年增長13.8%、27.3%，有力保障了大灣區新能源消納比重超過60%。
與以往電站運作人員要實時在電站運作值班室監控機組運作情況不同，位于廣州番禺的南網儲能公司集控中心大廳裡，巨大電子屏醒目映入眼簾，顯示畫面星羅棋布，資料表圖整齊排列，操作台前的運作人員實時控制着近全國五分之一裝機規模的抽水蓄能機組運作狀态。基于成熟的物聯網技術，該集控中心具備裝置資訊靈活辨識、裝置操作便捷防誤、值班職責機器替代等多項智能化功能。
▲2023年7月，大陸首個抽水蓄能多廠站集控中心——南網儲能公司集控中心投入正式運作，南網儲能公司供圖
“大陸首個抽水蓄能多廠站集控中心2023年7月正式投運，實作對粵港澳大灣區全部抽水蓄能機組的遠端集中控制，控制效率為傳統模式的2至3倍，能夠迅速響應電網負荷調節需求。”南網儲能運作公司集控中心副總經理張國洋介紹。目前，中心技術人員正在進行集中教育訓練，有望年内實作“一人多廠站操控”，屆時中心生産效率将進一步躍升。
2027年，大陸抽水蓄能電站投運規模将達到8000萬千瓦以上，促進電力系統調節能力不斷提升，保持新能源使用率在合理水準。未來，抽水蓄能裝置更新改造對産業轉型更新的作用将愈發凸顯。
文丨黃昉