劉杰：我的使命是讓風電機組更聰明

夏云峰

如果風電機組可以開口說話，言及自己的生存條件時它或許會感慨，“我太難了”。身處茫茫原野之中，風總是飄忽不定，其他影響因素又復雜多變。在超過20年的生命周期中，為保持穩定運行以及高效產出，風電機組必須時刻敏銳感知環境變化，迅速做出調整。這既離不開各類高精度傳感器，更需要一個“聰明的大腦”，主控系統就扮演著后者的角色。它是風電機組整個控制系統的核心，通過與監控系統、變槳系統、變流器系統互聯，監測風況、機組運行狀態、電網，在綜合分析數據的基礎上發出控制指令，完成系統啟停、并網與脫網、開槳與收槳、偏航與解纜等動作。

歷經數十年的發展，風電機組主控技術獲得長足進步，持續驅動整機的智能化升級，而這背后凝結著幾代控制技術人員的努力與智慧。

劉杰？ 中國海裝研究院智能控制技術研究所所長，擁有典型“80后”踏實、勤奮的性格特征以及“技術男”嚴謹、專注的做事風格。進入中國海裝的14年間，他將全部精力放在控制技術的開發與優化上，帶領團隊取得一系列重要突破。在劉杰的世界里，這已經成為不可或缺的一部分，“如果能把主控系統與智能化兩個方向的工作進一步做扎實，我也沒什么遺憾了”。

小白的快速進階路

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

2006年，在西華大學順利完成學業后，劉杰懷揣夢想進入位于山城重慶的中國海裝。考慮到主修的電氣工程及其自動化專業“學的就是控制”，他的崗位自然而然被定在了風電機組主控軟件開發，成為公司的第一批“技術男”。

“當時，風電屬于新興產業，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，所以決定加入這個團隊。”被問及最初的選擇動機時，劉杰如是說。

然而，眼前的現實卻不容樂觀。彼時，中國風電剛剛開啟大規模開發，產業鏈十分不成熟。中國海裝也僅僅成立2年時間，沒有形成核心產品，更談不上具備關鍵技術的自主研發能力，只得依靠與國外企業開展合作，引進技術。

更讓劉杰倍感壓力的是，自己屬于風電“小白”，此前從未接觸過這一領域。而設計主控軟件時，既需深入理解風的特性，也要掌握機械、電氣方面的原理知識。

為了盡快攻克難題，讓公司真正掌握風電核心技術，劉杰決定采用“土辦法”？ 啃書本，大量查閱國內外的文獻資料，并利用各種途徑與國外專家交流，從零開始學習風電知識。

在他看來，這段經歷很有紀念意義，“我過得特別充實、快樂，完全沉浸在技術攻關的氛圍中，沒有其他的雜念”。

2007年，經過一年的積累，劉杰迎來職業生涯的第一次重大挑戰？ 參與研發2MW風電機組。據悉，這是中國海裝開發的首個具有自主知識產權的兆瓦級風電機組，也是這家企業日后在市場中攻城略地的主打產品之一。針對該機型，公司層面投入了大量的人力、物力資源。

劉杰主要負責主控軟件的開發，以及樣機軟件在車間與風電場現場的測試。他至今仍對期間的艱辛記憶猶新，“在車間與電氣人員一起進行調試時，為了保證質量和進度，我們經常通宵達旦干活，工作做得很細致”。

尤其是現場調試，更是讓他這個土生土長的南方人對北方的酷寒有了真切體會。樣機調試的地點位于內蒙古烏蘭察布輝騰錫勒風電場，當時正值隆冬時節，最低氣溫接近-30℃。有時為了充分利用滿足條件的有利風況，只能連夜組織測試。

“現場非常冷，大家都穿著厚厚的連體服，行動不方便。一爬塔，衣服里全是汗水；停下來，又會覺得很冷。”劉杰回憶道。

克服重重困難，2008年3月，中國海裝的2MW機組順利并網發電。那一刻，劉杰身上的疲勞感一掃而空，取而代之的是內心滿滿的自豪感。

此后，他相繼攻克“風電機組轉矩控制技術”“風電機組偏航控制技術”“風電機組轉速穩定性技術”等關鍵技術，并建立了軟件編寫制度以及車間、風電場調試流程，為后續風電機組設計奠定堅實基礎，也由此被譽為中國海裝風電機組主控軟件設計第一人。

四天完成低穿測試

由于表現突出，劉杰迅速晉升為技術部主管工程師，破解技術難題則成為他的工作常態。

2011年，一個棘手的緊急任務擺到劉杰的案頭。

這一年，全國部分地區發生風電機組大規模脫網事故，風電機組低電壓穿越能力缺陷問題引發廣泛關注。隨后，國家能源局下文提出，新核準并網的風電機組應具備低電壓穿越能力，并通過有關機構的檢測認證。已并網運行的風電機組和風電場，具備低電壓穿越能力的應在當年年底前完成調試，確保該功能正常開放；不具備低電壓穿越能力的機組和風電場，相關企業必須限期完成改造，未按照規定完成改造的機組和風電場，不得并網運行。

這意味著，如果不能在規定的時間前盡快完成認證，整機廠商的機組將喪失參加項目投標的資格，直接關乎企業的生死存亡。

解決問題的一大關鍵就在于整機控制技術，劉杰當仁不讓擔當起低電壓穿越小組的主控軟件負責人。

但是，對于當時的多數風電企業而言，低電壓穿越都是一項全新的課題。

“技術難度大，我們對它完全沒什么概念，也無太多經驗可供借鑒。”劉杰指出。

在這種情況下，他決定與團隊從基礎做起，細致研究國內外的先進技術，共同探討低電壓穿越技術的實施方案。由于無法開展實物測試，小組只能通過假設多種低電壓穿越運行工況，模擬控制運行，并提前分析、處理仿真過程中出現的問題，將之解決在設計初期。由于前期準備充分，現場測試時，中國海裝僅用時4天就完成了2MW機組全部型式的檢測項目，它也成為國內最快通過低電壓穿越并網檢測的整機企業。

“測試要求非常嚴格，期間不允許對機組性能做任何修改，塔筒也被鎖起來。出現任何問題都算測試失敗，必須一次性通過。”劉杰說，“時間也特別緊張，測試設備只有兩三套，其他廠家都在排隊等著用。”

及時拿到低電壓穿越認證證書，確保了中國海裝風電機組具備參與風電項目投標的資格，間接實現經濟效益上億元。劉杰的團隊據此榮獲集團公司科學技術三等獎。

讓團隊保持愉悅性

實際上，在十多年的科研生涯中，劉杰斬獲過諸多榮譽，“2MW雙饋式風電機組關鍵技術及系列產品產業化”“2MW風電機組關鍵技術研究及再工程化設計”“在役風電機組發電量提升控制技術研究”等項目，先后獲得重慶市、集團公司的多個科學技術獎。此外，他還被中國海裝連續評為年度“標兵”。

劉杰認為，這一切均歸功于公司營造的良好工作氛圍以及團隊成員間的密切合作。

每每回想起最初的抉擇，他總是覺得很榮幸，“幸好當時選擇進入中國海裝，有幸見證了公司的發展歷程和創造的多個行業第一”。

作為中國船舶集團旗下專注于風力發電的企業，中國海裝的產品與服務所具有的軍工品質一直為業界稱道。自2004年成立以來，它依靠持續的創新，始終躋身于國內風電市場重要參與者之列。在劉杰的眼中，這是“一家非常上進、踏實的公司，我個人算是跟著中國海裝成長，也被改變了很多”。

他認為，一方面，自己屬于迎難而上的那類人，“無論是在最初的2MW樣機現場調試過程中，還是為了攻克低電壓穿越技術，該加班的加班，該熬夜的熬夜，我和團隊沒有任何怨言”。

另一方面，自己做事比較踏實，“每個環節都要做好、做細致，也不會半途甩手不干”。

細致，可以說是編程人員必須堅持的基本職業操守。如果因為疏忽大意導致主控程序存在瑕疵，批量應用于風電場后導致機組頻繁誤報故障，就只能進行分析，找出根源的過程會花費不少時間。

“原本在編程中或許只用一分鐘就可以處理的問題，到風電場后常常得耗費幾天的時間，這還取決于現場條件是否滿足測試要求。”劉杰表示。

走上管理崗位后，團隊建設成為劉杰關注的一個重點。目前，其領導的智能控制技術研究所，共有接近30名員工。如何調動所有人的積極性，是他不得不思考的問題。

劉杰的秘訣就在于，讓大家更快地融入團隊，在其中找準各自的定位，發揮所長。“只有不斷在工作中體會到愉悅性，隊員才有持久的動力。一旦他們覺得工作只是按部就班的事情，就會感到很枯燥，從而失去動力。”

此外，考慮到大家的出差任務多，劉杰還經常與隊員談心，并幫助他們與家庭成員加強溝通，增進彼此之間的理解包容。

風機還可以更聰明

交談中，劉杰坦承，面對主控技術的日益成熟，自己曾經歷過一段彷徨期，“內心始終感覺有一股勁使不上來”。對此，他經常與團隊成員談心聊天，在交流中慢慢改變自己的想法，重新鎖定前行方向。

目前，根據公司的整體戰略規劃，劉杰與團隊確立了下一個奮斗目標？ 研發智能風電機組平臺。

本質上，風電機組是一種高度集成的自動化裝備，已經具有智能化的基礎。近幾年，伴隨大數據、人工智能等技術應用的興起，開發智能風電機組成為各家整機企業的發力點。

劉杰深知這項工作的關鍵所在，“應該一步步把技術做得更加扎實，要能落地。推動機組的智能化，主要圍繞降低成本和提升發電量兩個方面；同時，對于制造業而言，還必須兼顧投入與產出的平衡。”

任務明確后，他帶領團隊展開全面研究，并結合公司特點定義了智能風電機組的內涵，確定全域感知、智慧學習、智能控制、環境友好等四大智能方向，致力于打造具有自感知、自適應、自學習和自控能力的“高智商”風電機組，旨在為客戶提供更高收益、更高安全性、更高可靠性的風電機組產品。

值得一提的是，在單機級的基礎上，中國海裝還著手探索場站級的數字化解決方案，加快建設智慧風電場的技術儲備，“不少技術已經初顯出來，未來還需要解決適用性的問題，讓它們能夠應用于各種環境中，這個過程或許會較為漫長。”劉杰強調。

劉杰堅信，雖然任務依然十分艱巨，但只要踏實走好每一步，路就會越走越寬。