2022年3月,葛洲坝电站6号机组LCU(现地控制单元)改造后顺利并网运行,标志着三峡集团首台套100%全自主可控LCU在葛洲坝电站成功投运。
LCU是水轮发电机组的自动控制系统,控制着水轮发电机组所有设备的动作、负荷调节等,地位十分重要。机组LCU的关键部件之一可编程逻辑控制器,一直以来依赖西门子、施耐德等进口品牌,即使有部分国产品牌,但关键芯片仍依赖进口。葛洲坝电厂牢记习近平总书记“大国重器必须掌握在自己手里”的殷切嘱托,以实现机组LCU自主可控为目标,成立工作小组,制定工作计划,对关键产品进行深入研究,稳步推进各项工作目标。
工作刚起步时,国内各大厂商全自主可控LCU产品并未问世。作为此类改造“吃蟹人”,葛洲坝电厂积极与各大厂商深入交流,提出水电厂应用场景特点、性能要求、技术目标、技术难点等,为产品研发指明方向。经过深入研究比选,最终确定可编程逻辑控制器采用南京南瑞水利水电科技有限公司全自主可控的N510系列,同时推进同期装置、测速装置、触摸屏、继电器等部件全自主可控的研究应用,实现了LCU芯片级、底层软件级的100%全自主可控。
机组LCU的研制并不是把这些设备进行“1+1”的简单组装,它需要对系统架构设计、组网、设备兼容性、软硬件的适配性等进行统筹考虑。此次6号机组自主可控LCU采用了“环网+星型网络”的混合组网方式,简化了网络结构,提高了系统可靠性,同时扩展方便。在系统结构方面,创新提出标准化、模块化、组件化的思想,采用连接电缆直接从模件接到端配板、继电器插箱,实现标准化、模块化、组件化,工艺、质量得到保证,同时缩短了安装制造周期。
此次自主可控LCU的研制充分考虑国际国内行业的技术发展,结合葛洲坝智慧枢纽建设和数字化转型,实现了机组LCU的边缘计算和水电厂设备建模的落地。边缘计算模块通过底板总线记录采集到的所有信息,同时进行数据挖掘、实时计算分析,实现各种复杂逻辑的实时报警,优化控制策略,而不需要传输至厂站数据中心再进行分析报警,节省网络资源,实时性更高,数据价值发挥更充分。
此次6号机组全自主可控LCU成功投运,极大地推动了国内水电监控行业自主可控的进步。葛洲坝电厂将坚定不移把科技创新作为引领发展的第一动力,将数字化转型和智慧枢纽建设工作不断推向深入,努力突破关键核心技术,在关键领域实现自主可控,为三峡集团创建世界一流示范企业贡献力量。