近日，国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，大力推动生产设备更新和技术改造。笔者从南网储能公司了解到，近日，我国抽水蓄能领域的首套全国产化核心控制系统在改造机组上安全运行超过25000小时，首个人工智能数据分析平台版本更新上线，机组远程集中控制模式深化应用，促进抽水蓄能产业向高端化、智能化、绿色化发展。
科研攻关到产业应用
提高核心装备安全可靠水平
在广州，南网储能修试分公司副总经理巩宇和团队成员正在会议室研讨新的抽水蓄能数智调速器更新技术方案。这是团队科技攻关成果产业化应用的第4套设备，将于今年9月在广州抽水蓄能电站6号机组安装更新。关键设备更新将提高这台已投运25年老机组的运行能力，提升电网消纳风电、光伏等新能源的响应速度。
设备更新的推进得益于科研攻关的成功。抽水蓄能成套核心控制系统由计算机监控、调速、励磁、继电保护等四个子系统组成，被誉为抽水蓄能电站的“大脑”，涵盖206种设备、近12万个元件。以前，这套系统的关键部件依赖进口，核心功能优化存在“盲区”，“卡脖子”问题凸显。2021年2月，南方电网选取广州、惠州两座抽水蓄能电站为平台，同时启动四个子系统研制的技术攻关。2023年7月，新研制的国产化抽水蓄能控制子系统先后完成对机组原系统的更新替换。“整套系统关键技术达到国际领先水平，实现重大技术创新40项，21项技术填补国内空白。不仅是调速器系统，其他三个子系统的设备更新工作也在同步推进，新设备已通过2500次启动、25000小时的实地运行检验，标志着创新成果进入了产业化应用的新阶段”，巩宇介绍。
而据了解，按照“1台机组1套系统”估算，整套抽水蓄能“国产大脑”的市场容量将达到2500套，市场规模将超过370亿，推广应用空间广阔。
软件系统1.0版本到2.0版本
深化人工智能赋能生产运维
除了自主研制核心控制系统的推广应用，巩宇创新工作室团队近日还取得了其他的“新收获”。就在不久前，我国首个抽水蓄能人工智能数据分析平台2.0新版本“上线”运行，人工智能赋能抽水蓄能机组运维工作的力度正不断加大。新版本的算法体系更加丰富，算力更加高效，能够对机组进行实时的“性能体检”。
据统计，1台最广泛使用的30万千瓦抽水蓄能机组约有4大类、20台套关键设备部件，年度日常检修项目就多达400余个，工作量达到了850人/天。
为锻造新质生产力，2018年起，团队启动了人工智能数据分析技术在抽水蓄能领域的研究应用，将7个电站近60个设备系统的31万个测点数据，通过统一标准的数据体系，接入到综合处理单元进行数据采集，再由服务器“上云”。有了这样的云平台，一旦发现数据出现异常，就可对故障精准排查，实现对设备非正常状态原因的“抽丝剥茧”。
“借助抽水蓄能人工智能大数据分析平台，我们能够足不出户地掌握设备健康状况，90%的巡检工作实现‘机器代人’，还能科学减少机组停电检修时间，每年可创造经济效益约1760万元”，作为团队主要成员的南网储能修试分公司自动化检修部总经理杨铭轩高兴地说道。
属地分散到远程集中
依托工业互联网释放先进产能
“工业互联网”在抽水蓄能领域的实践应用正促进着机组产能的不断提升。2023年，粤港澳大湾区6座抽水蓄能电站的31台机组启动超过30000次，发电电量首次突破100亿千瓦时，分别较2022年增长13.8%、27.3%，有力保障了大湾区新能源消纳比重超过60%。
与以往电站运行人员要实时在电站运行值班室监控机组运行情况不同，位于广州番禺的南网储能公司集控中心大厅里，巨大电子屏醒目映入眼帘，显示画面星罗棋布，数据图表整齐排列，操作台前的运行人员实时控制着近全国五分之一装机规模的抽水蓄能机组运行状态。基于成熟的物联网技术，该集控中心具备设备信息敏捷辨识、设备操作便捷防误、值班职责机器替代等多项智能化功能。
“我国首个抽水蓄能多厂站集控中心2023年7月正式投运，实现对粤港澳大湾区全部抽水蓄能机组的远程集中控制，控制效率为传统模式的2至3倍，能够迅速响应电网负荷调节需求”，南网储能运行公司集控中心副总经理张国洋介绍。当前，中心技术人员正在进行集中培训，有望年内实现“一人多厂站操控”，届时，中心生产效率将进一步跃升。
2027年，我国抽水蓄能电站投运规模将达到8000万千瓦以上，促进电力系统调节能力不断提升，保持新能源利用率在合理水平。未来，抽水蓄能设备更新改造对产业转型升级的作用将愈发凸显。
