“自主可控智能發電控制系統”項目通過中國電機工程學會和中國自動化學會共同組織的成果鑒定。

▲定州電廠全景圖。

“提交的鑒定材料完整規范，符合鑒定要求”“該項目針對我國發電控制系統自主可控與智能化的重大需求，建立了智能發電控制體系架構與理論方法”“突破了發電控制系統軟硬件國產化替代及換代升級的技術瓶頸”“智能發電控制系統、成套裝備及算法軟件，實現了智能發電控制技術的產業化應用”……近日，“自主可控智能發電控制系統”項目通過中國電機工程學會和中國自動化學會共同組織的成果鑒定。

通過突破關鍵核心技術瓶頸，“自主可控智能發電控制系統”實現了從技術研發到產業化應用的全鏈條創新。目前，其大規模產業化推廣300余臺套，涵蓋核電、火電、燃氣聯合循環、水電、風電、光伏、分布式能源、熱網等不同場景。與會專家一致認為，“自主可控智能發電控制系統”整體技術處于國際領先水平，標志著我國工業控制領域核心技術攻關取得重大突破。

時代呼喚：能源轉型下的自主可控之路

在全球能源變革的背景下，我國能源行業正經歷著前所未有的深刻轉型。電力產業作為關系國計民生的基礎產業，其供應與安全直接關系到國家安全和經濟社會發展全局?！叭欢L期以來，作為電站自動控制核心的分散控制系統，關鍵技術受制于人，存在重大安全隱患?！比A北電力大學副校長房方指出，特別是在智能化、網絡化趨勢下，核心芯片等部件受網絡攻擊的風險顯著增加，斷供風險對國家能源安全構成潛在挑戰。

21世紀以來，全球范圍內發生多起網絡安全問題引發的重大能源安全事件，例如2010年的“震網”病毒攻擊伊朗核設施，2015年和2016年烏克蘭電網遭受網絡攻擊導致大面積停電等。這些事件表明，能源系統的網絡安全問題已經成為全球性挑戰。我國作為能源消費大國，面臨的網絡安全風險也很嚴峻。確保發電控制系統自主可控，對于維護我國能源安全、提高電力系統運行效率和質量具有至關重要的意義。

為此，國家能源局發布《電力發展“十三五”規劃》時，第一次將智能發電的內容和發展需求寫入規劃，攻關發電機組先進運行控制技術與示范應用。房方表示，“十四五”期間，智能發電得到發電企業的高度認可，形成建設熱潮。

自主創新：產學研協同攻克技術難關

面對嚴峻挑戰，我國科研人員和工程師們迎難而上，積極尋求突破。由國家能源集團牽頭，聯合中國華能集團、中國華電集團等大型能源企業，攜手華北電力大學等高校以及多家科研機構共同組建攻關團隊，研發具有完全自主知識產權的智能發電控制系統。

“這項工作難度極大，涉及控制理論、人工智能、計算機、網絡通信等多個學科領域，需要跨學科、跨領域的協同創新?！表椖恐饕撠熑酥?、中國工程院院士劉吉臻表示，“我們團隊克服重重困難，經過多年潛心研究，終于成功研發出‘自主可控智能發電控制系統’，實現了從跟跑到并跑再到領跑的跨越?！?/p>

劉吉臻接受《中國能源報》記者采訪時指出，在“十五五”期間，智能控制技術將迎來進一步迭代升級，這不僅是技術發展的重要階段，也是規?；瘧玫年P鍵時期。智能發電控制系統將更加深入地與市場化機制相結合，在保障電力系統安全穩定運行、促進新能源消納、提升能源利用效率等方面發揮更加重要的作用。

“自主可控智能發電控制系統”在國家重點研發計劃和國家發改委、國家能源局重點專項等項目支持下，項目團隊歷經十余年，聯合攻關與自主研發，攻克了一系列關鍵技術難題，首創自主可控智能發電控制系統、智能發電控制系統安全防御體系，攻克了智能發電成套控制算法與優化決策關鍵技術，實現了電力生產控制區內數據、算法、算力的高效組織調度和彈性擴展，實時數據存儲規模提升10倍以上，提升檢索速率20倍以上，可支持不少于35種發電智能計算、65種數據分析和20種主流機器學習算法；突破了傳統的被動邊界防護模式，內生免疫功能資源占用≤5%，縱深防護延遲時間減少50%；首次實現大型燃煤發電機組全程近零操作運行，運行人員操作次數降低90%以上，達到少人干預的運行新目標。

中國自動化學會發電自動化專業委員會秘書長孫長生表示，根據2022年中國自動化學會發電自動化專業委員會的測試結論，系統實現了全國產化，整體性能和功能達到國家行業的要求。系統的可信控制終端在功能性和安全性方面，均達到國家及行業對關鍵設備的安全標準要求。系統大量應用先進的控制策略和智能算法，實現了機組安全、高效、環保、靈活的智能化目標。系統平臺具有高度開放性，功能模塊豐富，信息系統安全，展現出自適應、自學習、自驅動、自恢復、自組織的智能化特征。

成效顯著：技術領先與經濟效益雙贏

劉吉臻指出：“‘自主可控智能發電控制系統’的成功研發和應用，不僅解決了我國發電控制系統長期依賴進口的難題，更重要的是為我國能源行業的綠色低碳轉型和高質量發展提供了堅實技術支撐?！?/p>

“根據統計，機組供電煤耗指標平均下降1.55克/千瓦時，每年可節約燃料9765噸。根據電網調度計劃及安全約束系統計算的記錄，機組AGC負荷響應速率達2%，一次調頻合格率提升至90%以上，兩個細則考核轉虧為盈。”房方在匯報中列舉了一系列數據。

此外，該系統還大幅降低了運行人員的操作量，提高了機組的運行效率和安全性。例如，國能河北定州發電有限公司的1號600兆瓦機組在應用該系統后，實現了人工智能算力與工業控制系統的高效融合，通過智能建模、智能控制、智能診斷、智能尋優等智能化應用功能，全面提升系統各項性能指標，在國內首次實現了燃煤機組復雜流程全程自主的高效靈活運行和近零干預操作，日均操作量穩定在300次以內，大幅減小了運行人員的操作和監盤壓力，提高了系統安全性和可靠性。

“‘自主可控智能發電控制系統’的核心技術優勢在于其先進的理論和體系架構、自主可控的全國產軟硬件、安全可信的縱深防御體系、成套的智能控制與優化決策技術?！眹苤巧铧h委書記、董事長鐘震接受《中國能源報》記者采訪時表示，實現關鍵核心電力裝備自主國產化的途徑是硬件芯片國產化替代、操作系統國產化和軟件自主研發。目前，我國工業級芯片門類正在逐步健全中，某些關鍵裝備中的芯片之前一直采用國外產品，國內同類產品在性能和功能上存在一定差距，當前階段必須研究一些特定的性能補償技術、適配技術，同時加強與國內芯片制造商合作，開展工業級芯片的適配應用，逐漸實現控制系統中各類硬件芯片的國產化替代，包括控制器、工控機、I/O卡件等的核心芯片，確?？刂葡到y的自主可控和安全可靠。

在業內人士看來，“自主可控智能發電控制系統”的研發成功，是我國科技創新的又一重大成果，它不僅為我國能源行業的可持續發展注入了新動力，也為全球能源轉型和應對氣候變化貢獻了中國智慧和中國方案。