贝加莱风电行业经理刘斌:数字时代的控制技术

能见 App 2021年10月19日 3313

2021年10月17日-20日,2021北京国际风能大会暨展览会(CWP 2021)在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京。

本届大会以“碳中和——风电发展的新机遇”为主题,历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“国际成熟风电市场发展动态及投资机会”“国际新兴风电市场发展动态及投资机会”“风电设备智能运维论坛”“碳达峰碳中和加速能源转型”等不同主题的15个分论坛。能见App全程直播本次大会。

在19日上午召开的风电机组技术创新论坛上,贝加莱风电行业经理刘斌发表了《数字时代的控制技术》的主题发言。

以下为发言全文:

刘斌:大家好,我是贝加莱风电行业经理刘斌,今天主要是给大家讲述一下,数字时代的控制技术。

我们在开发项目的时候,经常会遇到一些问题,比如说在开发过程中会费时费力,如果有一个控制策略,不同的供应商通用的,或者现场要解决问题,很多研发工程师要到一线去解决问题,如何保证代码能不能可靠运行,就是工程师编出来以后,能不能确保这是无误的,或者现场下发程序的时候,随着机型越来越多,版本也会越来越多,会发现版本管理是很头疼的问题。一般来说风机整体如果大家做算法整体架构,这里包含一些通讯的算法层等部分,其实可以把它分为两类。

这些部分其实对于平台来说是支撑的一部分,无论用哪家控制器都需要去进行二次开发,中间部分是我们风机比较核心的,比如说每个部件的控制或者是发电策略。右边可以再把它分类,比如说平台的硬件,针对不同平台的操作系统、不同的配置,可能有些系统的库要使用,人机交互或者是针对特殊功能的部分。整机主控算分成两个部分,第一是控制策略,第二是平台相关的部分。针对平台支撑以往都需要工程师去熟悉不同平台,不同平台中库是怎么调用,开发比较反复,相对来说测试并不十分充分。 

ICI就像APP一样,直接拿来用的方式,右边平台的部分是可以做成APP,比如风电中常用的报警、通讯、事件记录、远程更新、参数配置等等,这些其实都可以把它做成APP,左边算法是可以由研发团队再不断的维护更新。这是我们模块化编程速度,我们真正核心的算法,其实也就是大家经常再说通用化平台,在我理解上,目前是没有办法做到通用化平台的,只能说最大极化的,比如我们维护的是全国风机的核心算法,而外围的东西可以用我们供应商来提供拿来计用导入的方式,比如说远程更新,可以做成类似这样的APP。    

以往研发工程师需要在现场打开研发平台、IDE或是通过不同厂商提供的工具,我们把它做成像APP网页的形式,对于现场操作人员来说不需要对风机有特别的了解或者专业度,就可以进行操作和简单的维护。现场经常会用到buffer故障录波,就是故障日志,把它做成可配置APP,大家拿来计用以后,自动就会生成我们想要记录的。在风电行业,做触控buffer是每个厂商都会用到的功能,这块所有数据依赖于每个控制厂商如何写文件,如何调用库,其实可以把它做成APP的形式。我们基于网页这么画面的形式,这里可以作为单风机的监控,做巧思在里面,这些只是用户的录波,里面可嵌入视频。 

我们做的智能维护是什么概念?故障生成以后,以往只会生成一条代码,比如齿轮箱故障,编码故障等,而我这点了故障以后其实可以直接连接到这个故障键相关的,打开的是用户手册,以往传统的故障只是一条信息,还要找自身的工程师或者再去查相关图,大家可以看到这里现在触发一条故障,会连接到某个PDF某一页里,比如现在是编码区故障,编码区的图纸直接显示出来了,现场就是所有的信息都连接在一起,而不需要某些人去了解它,或者一个模块损坏,这个模块损坏现在替换模块怎么替换?每一家可能有自己替换的方式。我可以点一个问号以后出来视频,是如何来更换模块,现场根据这个视频去更换模块和更换接线,这样相对来说比较智能化。

这里不同的参数配置,可有不同的权限、配置,有些人只能看,有些人只能修改中间的参数,由无数种一些参数的配置,都是基于网页,运行在主控CPU里面,在任何争端都可以访问它,甚至加无线技术,比如NFC的技术。如果我在风场运维的时候,拿一个ipad,靠近了哪个风机,它就自动连上,并显示它的画面, ipad又可以GPS定位,在中控是可以看到的,其实这些从技术上来说都是可行的。    

第二部分,多家控制器,如何控制策略每个厂商是100的呢?这个控制策略是通过手动编写,其实可以依赖于建模技术,自动仿真,生成控制算法。现在国内很多主厂商都已经开始做这方面的实施, 如何进行数字双胞胎的建模,甚至是现场调试的功能,这是我们在公司搭建类似数字双胞胎的实验平台,左面是控制器,右边是被控对象,在家里就可以实现实物仿真,可以实现到硬件在环,一般会有三个在环,软件在环,硬件在环,可以实现到HIR,硬件在环这一部分,实现到这步以后,叫做Web View的一个功能,是什么概念?原来软件研发,建模了,建模好,生成代码以后,到现场建模工程师还是要到IDE里面去进行数据的监控,而用了这个功能完全可以独立于我的供应商,全部都是基于模型来调试。    

我们的开发平台,通过网页大家看到,这是这里的模型,现场工程师不再是打开开发平台里面监控窗体或者去了解什么,就在这里调它的模型,可以到多级模型。对于仿真建模工程师来说,他不需要去了解任何平台的IDE,直接在里面怎么调试,在这也是怎么调试,在现场是一样调试方式。

如何保证代码可靠运行呢?有叫做单元测试的功能,比如说现场需要程序发布,发布的话需要做测试来验证功能是否可靠。拓展到自动测试的功能区,然后开始运行,绿色是通过的,现在测试30个代码,有3个没通过,这3个没通过是怎么样?如何我再点击更多信息,告诉你每一行代码实施有哪问题。

最后总结一下,对于贝加莱来说,通用性平台,不可能一套原程序适用于不同的平台,能够做到的是一套控制算法是使用不同平台,而针对平台可以提供相应的APP来支持你,这样能够真正实现通用型控制器,也就是数字时代下的控制技术。谢谢大家。

 

(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)