劉杰：我的使命是讓風(fēng)電機(jī)組更聰明

夏云峰

如果風(fēng)電機(jī)組可以開(kāi)口說(shuō)話，言及自己的生存條件時(shí)它或許會(huì)感慨，“我太難了”。身處茫茫原野之中，風(fēng)總是飄忽不定，其他影響因素又復(fù)雜多變。在超過(guò)20年的生命周期中，為保持穩(wěn)定運(yùn)行以及高效產(chǎn)出，風(fēng)電機(jī)組必須時(shí)刻敏銳感知環(huán)境變化，迅速做出調(diào)整。這既離不開(kāi)各類高精度傳感器，更需要一個(gè)“聰明的大腦”，主控系統(tǒng)就扮演著后者的角色。它是風(fēng)電機(jī)組整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，通過(guò)與監(jiān)控系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、變流器系統(tǒng)互聯(lián)，監(jiān)測(cè)風(fēng)況、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、電網(wǎng)，在綜合分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上發(fā)出控制指令，完成系統(tǒng)啟停、并網(wǎng)與脫網(wǎng)、開(kāi)槳與收槳、偏航與解纜等動(dòng)作。

歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，風(fēng)電機(jī)組主控技術(shù)獲得長(zhǎng)足進(jìn)步，持續(xù)驅(qū)動(dòng)整機(jī)的智能化升級(jí)，而這背后凝結(jié)著幾代控制技術(shù)人員的努力與智慧。

劉杰？ 中國(guó)海裝研究院智能控制技術(shù)研究所所長(zhǎng)，擁有典型“80后”踏實(shí)、勤奮的性格特征以及“技術(shù)男”嚴(yán)謹(jǐn)、專注的做事風(fēng)格。進(jìn)入中國(guó)海裝的14年間，他將全部精力放在控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)與優(yōu)化上，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)取得一系列重要突破。在劉杰的世界里，這已經(jīng)成為不可或缺的一部分，“如果能把主控系統(tǒng)與智能化兩個(gè)方向的工作進(jìn)一步做扎實(shí)，我也沒(méi)什么遺憾了”。

小白的快速進(jìn)階路

雖然早已是同事們眼中的技術(shù)“大拿”，但劉杰心里很清楚，一路走來(lái)自己經(jīng)歷了什么。

2006年，在西華大學(xué)順利完成學(xué)業(yè)后，劉杰懷揣夢(mèng)想進(jìn)入位于山城重慶的中國(guó)海裝。考慮到主修的電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)“學(xué)的就是控制”，他的崗位自然而然被定在了風(fēng)電機(jī)組主控軟件開(kāi)發(fā)，成為公司的第一批“技術(shù)男”。

“當(dāng)時(shí)，風(fēng)電屬于新興產(chǎn)業(yè)，自己比較感興趣。面試后，我了解到，公司人員整體比較年輕，很有活力，氛圍也非常好，所以決定加入這個(gè)團(tuán)隊(duì)。”被問(wèn)及最初的選擇動(dòng)機(jī)時(shí)，劉杰如是說(shuō)。

然而，眼前的現(xiàn)實(shí)卻不容樂(lè)觀。彼時(shí)，中國(guó)風(fēng)電剛剛開(kāi)啟大規(guī)模開(kāi)發(fā)，產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)植怀墒臁Ｖ袊?guó)海裝也僅僅成立2年時(shí)間，沒(méi)有形成核心產(chǎn)品，更談不上具備關(guān)鍵技術(shù)的自主研發(fā)能力，只得依靠與國(guó)外企業(yè)開(kāi)展合作，引進(jìn)技術(shù)。

更讓劉杰倍感壓力的是，自己屬于風(fēng)電“小白”，此前從未接觸過(guò)這一領(lǐng)域。而設(shè)計(jì)主控軟件時(shí)，既需深入理解風(fēng)的特性，也要掌握機(jī)械、電氣方面的原理知識(shí)。

為了盡快攻克難題，讓公司真正掌握風(fēng)電核心技術(shù)，劉杰決定采用“土辦法”？ 啃書(shū)本，大量查閱國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)資料，并利用各種途徑與國(guó)外專家交流，從零開(kāi)始學(xué)習(xí)風(fēng)電知識(shí)。

在他看來(lái)，這段經(jīng)歷很有紀(jì)念意義，“我過(guò)得特別充實(shí)、快樂(lè)，完全沉浸在技術(shù)攻關(guān)的氛圍中，沒(méi)有其他的雜念”。

2007年，經(jīng)過(guò)一年的積累，劉杰迎來(lái)職業(yè)生涯的第一次重大挑戰(zhàn)？ 參與研發(fā)2MW風(fēng)電機(jī)組。據(jù)悉，這是中國(guó)海裝開(kāi)發(fā)的首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組，也是這家企業(yè)日后在市場(chǎng)中攻城略地的主打產(chǎn)品之一。針對(duì)該機(jī)型，公司層面投入了大量的人力、物力資源。

劉杰主要負(fù)責(zé)主控軟件的開(kāi)發(fā)，以及樣機(jī)軟件在車間與風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試。他至今仍對(duì)期間的艱辛記憶猶新，“在車間與電氣人員一起進(jìn)行調(diào)試時(shí)，為了保證質(zhì)量和進(jìn)度，我們經(jīng)常通宵達(dá)旦干活，工作做得很細(xì)致”。

尤其是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，更是讓他這個(gè)土生土長(zhǎng)的南方人對(duì)北方的酷寒有了真切體會(huì)。樣機(jī)調(diào)試的地點(diǎn)位于內(nèi)蒙古烏蘭察布輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)，當(dāng)時(shí)正值隆冬時(shí)節(jié)，最低氣溫接近-30℃。有時(shí)為了充分利用滿足條件的有利風(fēng)況，只能連夜組織測(cè)試。

“現(xiàn)場(chǎng)非常冷，大家都穿著厚厚的連體服，行動(dòng)不方便。一爬塔，衣服里全是汗水；停下來(lái)，又會(huì)覺(jué)得很冷。”劉杰回憶道。

克服重重困難，2008年3月，中國(guó)海裝的2MW機(jī)組順利并網(wǎng)發(fā)電。那一刻，劉杰身上的疲勞感一掃而空，取而代之的是內(nèi)心滿滿的自豪感。

此后，他相繼攻克“風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)”“風(fēng)電機(jī)組偏航控制技術(shù)”“風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性技術(shù)”等關(guān)鍵技術(shù)，并建立了軟件編寫(xiě)制度以及車間、風(fēng)電場(chǎng)調(diào)試流程，為后續(xù)風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也由此被譽(yù)為中國(guó)海裝風(fēng)電機(jī)組主控軟件設(shè)計(jì)第一人。

四天完成低穿測(cè)試

由于表現(xiàn)突出，劉杰迅速晉升為技術(shù)部主管工程師，破解技術(shù)難題則成為他的工作常態(tài)。

2011年，一個(gè)棘手的緊急任務(wù)擺到劉杰的案頭。

這一年，全國(guó)部分地區(qū)發(fā)生風(fēng)電機(jī)組大規(guī)模脫網(wǎng)事故，風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力缺陷問(wèn)題引發(fā)廣泛關(guān)注。隨后，國(guó)家能源局下文提出，新核準(zhǔn)并網(wǎng)的風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具備低電壓穿越能力，并通過(guò)有關(guān)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)認(rèn)證。已并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)，具備低電壓穿越能力的應(yīng)在當(dāng)年年底前完成調(diào)試，確保該功能正常開(kāi)放；不具備低電壓穿越能力的機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)，相關(guān)企業(yè)必須限期完成改造，未按照規(guī)定完成改造的機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)，不得并網(wǎng)運(yùn)行。

這意味著，如果不能在規(guī)定的時(shí)間前盡快完成認(rèn)證，整機(jī)廠商的機(jī)組將喪失參加項(xiàng)目投標(biāo)的資格，直接關(guān)乎企業(yè)的生死存亡。

解決問(wèn)題的一大關(guān)鍵就在于整機(jī)控制技術(shù)，劉杰當(dāng)仁不讓擔(dān)當(dāng)起低電壓穿越小組的主控軟件負(fù)責(zé)人。

但是，對(duì)于當(dāng)時(shí)的多數(shù)風(fēng)電企業(yè)而言，低電壓穿越都是一項(xiàng)全新的課題。

“技術(shù)難度大，我們對(duì)它完全沒(méi)什么概念，也無(wú)太多經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。”劉杰指出。

在這種情況下，他決定與團(tuán)隊(duì)從基礎(chǔ)做起，細(xì)致研究國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，共同探討低電壓穿越技術(shù)的實(shí)施方案。由于無(wú)法開(kāi)展實(shí)物測(cè)試，小組只能通過(guò)假設(shè)多種低電壓穿越運(yùn)行工況，模擬控制運(yùn)行，并提前分析、處理仿真過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，將之解決在設(shè)計(jì)初期。由于前期準(zhǔn)備充分，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，中國(guó)海裝僅用時(shí)4天就完成了2MW機(jī)組全部型式的檢測(cè)項(xiàng)目，它也成為國(guó)內(nèi)最快通過(guò)低電壓穿越并網(wǎng)檢測(cè)的整機(jī)企業(yè)。

“測(cè)試要求非常嚴(yán)格，期間不允許對(duì)機(jī)組性能做任何修改，塔筒也被鎖起來(lái)。出現(xiàn)任何問(wèn)題都算測(cè)試失敗，必須一次性通過(guò)。”劉杰說(shuō)，“時(shí)間也特別緊張，測(cè)試設(shè)備只有兩三套，其他廠家都在排隊(duì)等著用。”

及時(shí)拿到低電壓穿越認(rèn)證證書(shū)，確保了中國(guó)海裝風(fēng)電機(jī)組具備參與風(fēng)電項(xiàng)目投標(biāo)的資格，間接實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益上億元。劉杰的團(tuán)隊(duì)據(jù)此榮獲集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)。

讓團(tuán)隊(duì)保持愉悅性

實(shí)際上，在十多年的科研生涯中，劉杰斬獲過(guò)諸多榮譽(yù)，“2MW雙饋式風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)及系列產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化”“2MW風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)研究及再工程化設(shè)計(jì)”“在役風(fēng)電機(jī)組發(fā)電量提升控制技術(shù)研究”等項(xiàng)目，先后獲得重慶市、集團(tuán)公司的多個(gè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。此外，他還被中國(guó)海裝連續(xù)評(píng)為年度“標(biāo)兵”。

劉杰認(rèn)為，這一切均歸功于公司營(yíng)造的良好工作氛圍以及團(tuán)隊(duì)成員間的密切合作。

每每回想起最初的抉擇，他總是覺(jué)得很榮幸，“幸好當(dāng)時(shí)選擇進(jìn)入中國(guó)海裝，有幸見(jiàn)證了公司的發(fā)展歷程和創(chuàng)造的多個(gè)行業(yè)第一”。

作為中國(guó)船舶集團(tuán)旗下專注于風(fēng)力發(fā)電的企業(yè)，中國(guó)海裝的產(chǎn)品與服務(wù)所具有的軍工品質(zhì)一直為業(yè)界稱道。自2004年成立以來(lái)，它依靠持續(xù)的創(chuàng)新，始終躋身于國(guó)內(nèi)風(fēng)電市場(chǎng)重要參與者之列。在劉杰的眼中，這是“一家非常上進(jìn)、踏實(shí)的公司，我個(gè)人算是跟著中國(guó)海裝成長(zhǎng)，也被改變了很多”。

他認(rèn)為，一方面，自己屬于迎難而上的那類人，“無(wú)論是在最初的2MW樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中，還是為了攻克低電壓穿越技術(shù)，該加班的加班，該熬夜的熬夜，我和團(tuán)隊(duì)沒(méi)有任何怨言”。

另一方面，自己做事比較踏實(shí)，“每個(gè)環(huán)節(jié)都要做好、做細(xì)致，也不會(huì)半途甩手不干”。

細(xì)致，可以說(shuō)是編程人員必須堅(jiān)持的基本職業(yè)操守。如果因?yàn)槭韬龃笠鈱?dǎo)致主控程序存在瑕疵，批量應(yīng)用于風(fēng)電場(chǎng)后導(dǎo)致機(jī)組頻繁誤報(bào)故障，就只能進(jìn)行分析，找出根源的過(guò)程會(huì)花費(fèi)不少時(shí)間。

“原本在編程中或許只用一分鐘就可以處理的問(wèn)題，到風(fēng)電場(chǎng)后常常得耗費(fèi)幾天的時(shí)間，這還取決于現(xiàn)場(chǎng)條件是否滿足測(cè)試要求。”劉杰表示。

走上管理崗位后，團(tuán)隊(duì)建設(shè)成為劉杰關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。目前，其領(lǐng)導(dǎo)的智能控制技術(shù)研究所，共有接近30名員工。如何調(diào)動(dòng)所有人的積極性，是他不得不思考的問(wèn)題。

劉杰的秘訣就在于，讓大家更快地融入團(tuán)隊(duì)，在其中找準(zhǔn)各自的定位，發(fā)揮所長(zhǎng)。“只有不斷在工作中體會(huì)到愉悅性，隊(duì)員才有持久的動(dòng)力。一旦他們覺(jué)得工作只是按部就班的事情，就會(huì)感到很枯燥，從而失去動(dòng)力。”

此外，考慮到大家的出差任務(wù)多，劉杰還經(jīng)常與隊(duì)員談心，并幫助他們與家庭成員加強(qiáng)溝通，增進(jìn)彼此之間的理解包容。

風(fēng)機(jī)還可以更聰明

交談中，劉杰坦承，面對(duì)主控技術(shù)的日益成熟，自己曾經(jīng)歷過(guò)一段彷徨期，“內(nèi)心始終感覺(jué)有一股勁使不上來(lái)”。對(duì)此，他經(jīng)常與團(tuán)隊(duì)成員談心聊天，在交流中慢慢改變自己的想法，重新鎖定前行方向。

目前，根據(jù)公司的整體戰(zhàn)略規(guī)劃，劉杰與團(tuán)隊(duì)確立了下一個(gè)奮斗目標(biāo)？ 研發(fā)智能風(fēng)電機(jī)組平臺(tái)。

本質(zhì)上，風(fēng)電機(jī)組是一種高度集成的自動(dòng)化裝備，已經(jīng)具有智能化的基礎(chǔ)。近幾年，伴隨大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)應(yīng)用的興起，開(kāi)發(fā)智能風(fēng)電機(jī)組成為各家整機(jī)企業(yè)的發(fā)力點(diǎn)。

劉杰深知這項(xiàng)工作的關(guān)鍵所在，“應(yīng)該一步步把技術(shù)做得更加扎實(shí)，要能落地。推動(dòng)機(jī)組的智能化，主要圍繞降低成本和提升發(fā)電量?jī)蓚€(gè)方面；同時(shí)，對(duì)于制造業(yè)而言，還必須兼顧投入與產(chǎn)出的平衡。”

任務(wù)明確后，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)展開(kāi)全面研究，并結(jié)合公司特點(diǎn)定義了智能風(fēng)電機(jī)組的內(nèi)涵，確定全域感知、智慧學(xué)習(xí)、智能控制、環(huán)境友好等四大智能方向，致力于打造具有自感知、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自控能力的“高智商”風(fēng)電機(jī)組，旨在為客戶提供更高收益、更高安全性、更高可靠性的風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品。

值得一提的是，在單機(jī)級(jí)的基礎(chǔ)上，中國(guó)海裝還著手探索場(chǎng)站級(jí)的數(shù)字化解決方案，加快建設(shè)智慧風(fēng)電場(chǎng)的技術(shù)儲(chǔ)備，“不少技術(shù)已經(jīng)初顯出來(lái)，未來(lái)還需要解決適用性的問(wèn)題，讓它們能夠應(yīng)用于各種環(huán)境中，這個(gè)過(guò)程或許會(huì)較為漫長(zhǎng)。”劉杰強(qiáng)調(diào)。

劉杰堅(jiān)信，雖然任務(wù)依然十分艱巨，但只要踏實(shí)走好每一步，路就會(huì)越走越寬。