■ 本报通讯员 崔丽媛

在城市远郊的山岭上，或广袤湛蓝的海洋中，一台台巍峨挺立的风力发电机显得格外醒目。巨大的叶片在每一缕风的催动下，这些风机好似一名挥动着长袖翩翩起舞的“优美舞者”，在青山绿水的环抱中将风的动能转化为清洁的能源，源源不断地输送给远方的城市，点亮万家灯火。

其中，风电变桨系统正是这些“舞者”的最佳教练。作为风力发电机组管控的重要装置，也是风机停机的主刹车系统，变桨系统不仅可以影响风机的捕风能力，更是风机的“安全卫士”。它能够根据风速、风向的变化以及机组的运行状态，精准调整叶片的桨距角，确保风机在高效发电的同时，也能在极端天气下迅速响应，保护风机免受损害。

作为国家能源集团重要的风电变桨系统研发、生产制造基地，数智科技国能信控公司坚持创新驱动的发展理念，推进变桨产品与变桨相关衍生技术开发。截至目前，公司先后推出重大创新成果9项，获得国家能源集团科技进步奖二等奖1项，中电联科技创新奖二等奖1项，取得授权发明专利5项，实用新型专利15项，软件著作权11项，累计创效超8000万元。

开拓市场，擦亮创新底色

目前，大兆瓦和超长叶片已然成为市场主流，为了使变桨系统产品更加贴合这一市场趋势，加速技术创新能力的提升显得尤为迫切。国家《“十四五”能源领域科技创新规划》明确提出，开发15兆瓦及以上海上风电机组的整机设计集成技术、先进测试技术等。为响应号召，国能信控公司毅然决定投身研发一款既适用于陆地也胜任海洋环境的大功率风电机组变桨控制系统。“我们必须尽快研发出相匹配的风电变桨系统，确保公司在行业市场的技术领军地位不动摇。”国能信控变桨系统创新工作室领头人王振威介绍说。

实际开发进程中的首要课题便是明确技术路径。如何在风电机组大型化发展迅速的现状下，提升经济性的同时，确保技术内核可以很好地延续下去？

经过深入剖析与广泛论证，公司最终决定并驾齐驱，同步推进单驱动大功率与双驱动大功率两大技术路线的研发策略。这无疑对本就有限的研发资源和人员资源提出了更高的要求。随着系统研发逐步迈入深水区，变桨创新工作所面临的挑战亦愈发艰巨。王振威坦言道：“大功率机组变桨系统的研发并非一路坦途。在完成载荷数据的精细化计算与闭环验证、提升电机制动在台风等极端工况下的可靠性等方面，存在着诸多技术关键节点。”

面对这些挑战，国能信控变桨系统创新工作室突破传统思维，积极探索尝试新的技术方法和解决方案，并通过分解技术关键点，采用分开研究，集中讨论的方式将技术难点逐个攻破，终于在载荷序列计算方法与系统载荷实时分析功能方面取得突破，成功实现了变桨系统载荷的精细化计算和设计闭环。同时，还紧密贴合大功率长叶片风电机组的特性，开发了变速率顺桨、抛物线顺桨以及抗涡激等多项功能，为机组的降载及抗振动策略提供了坚实的基础保障。最终，研发团队成功开发出了大功率单驱动变桨系统方案和双驱动双电机变桨系统方案，并在多个风场落地应用，取得了良好效果。

精益求精，守牢品质关卡

在15兆瓦项目研发过程中，变桨系统面临了一项严峻挑战：低转速条件下响应时间过长，这一问题不仅直接影响着系统工作效率，还增加了故障触发的风险。

“为快速定位问题根源，我们结合变桨程序每一个参数和大量文献资料，进行了无数次模拟实验，最终果断调整技术方案的逻辑，依据新思路进行反复的推算测试。最终，优化完成了新的控制方案，不仅大幅缩短了响应时长，也使系统变得更加稳定可靠。”产品经理刘佳伟说道。

从研发设计到生产制造，国能信控始终对质量品控保持着一种“执念”。在15兆瓦变桨系统的一次安装调试中，部分产品出现了偶发性信号失真问题，最终将导致模拟量信号采样精度降低。由于产品已经进入了生产线的后期，且面临着紧迫的交货时限，必须在既定的交货日期之前，迅速解决这一精度问题。

产品型式试验负责人张宗魁立即组织了一次专项排查会议，联合研发、制造和质量控制部门进行全面分析。经过初步排查，发现问题出现在通信线路的屏蔽设计上。原本通信线路回路中增加了客户新增冗余通道的影响，导致信号传输受到了更多的外界电磁干扰。问题看似简单，但一旦影响到系统的稳定性和安全性，后果不堪设想。

为了解决这一问题，公司迅速采取两项措施：一方面，重新设计并优化了通信线路的屏蔽结构，通过分段接地确保屏蔽效果更好；另一方面，在软件部分增加滤波同时，通过提高通信回路的检测标准，细化EMC分步测试流程，加严了系统级屏蔽功能的测试。新的设计方案在出厂前通过了全方位的质量验证，并且在后续的风电机组调试和运行中表现稳定，得到了客户的高度认可。张宗魁总结道：“质量控制不仅仅是检测产品合格与否，更是在每一环节上追求卓越。即便是最微小的环节，都可能影响到最终产品的表现，只有精益求精，才能确保产品真正达到高品质标准。”

降本增效，提升产品经济性

“除了在技术层面寻求突破外，经济性同样是一个不容忽视的重要因素。如何通过技术创新实现真正的降本增效，是科研人员必须要考虑的。”深谙创新与市场关系的王振威，始终运用产品全生命周期的创新思维推进变桨科研工作。

同样，在保证15兆瓦变桨系统性能和可靠性的基础上，如何降低关键部件成本，提高国产化率，真正实现降本增效，成为研发团队必须面对的一大挑战。

在产品选型阶段，公司变桨系统创新工作室首先需要对国产大功率驱动器和大容量超级电容进行选型测试。通过建立测试平台，模拟实际风场运行环境，包括高负载、长时间振动、极端高低温等条件，重点对驱动器工作稳定性、抗干扰能力、散热情况等方面表现进行严格验证。结合风电机组工作特点，模拟电容的充放电特性，重点验证优化其在不同场景下的稳定性和一致性，确保超级电容能够在变桨系统运行中保持长期稳定性，实现性能发挥最大化。

为进一步实现驱动器、电机、电容等关键部件国产化自主可控，公司采取跨领域合作策略，通过整合国内外技术资源，优化迭代设计方案，不仅解决关键部件的技术难题，提升产品在性能和稳定性方面的优势能力，更实现显著的降本增效。

在推进国产化替代过程中，公司逐步搭建起高效可靠的全国产化供应链，大幅度降低采购成本，避免国际供应链的不确定性，有效提高了供应链的灵活性和稳定性。尤其是在大规模项目中，国产部件的生产和交货周期得到有效控制，为项目按时交付提供坚实保障。

降本的背后，公司还注重各部件的技术集成和整体设计优化，确保国产部件与变桨系统其他模块的无缝对接，兼容性得到显著提升。国产化替代在系统能效和可靠性方面具有明显优势，使得整体变桨系统更加适应国内市场的需求，减少了对进口部件的依赖，降低了长期运维成本。

未来，国能信控将继续坚持创新驱动发展，提高生产效率和产品质量，持续推动新能源工控产业向高端化、智能化、绿色化方向发展。