随着风机并网发电，依托“算控一体”与“软件定义”的核心技术优势，中科时代成功在风机主控系统关键领域首次实现批量替代进口品牌应用。

在甘肃武威辽阔的戈壁滩上，凛冽的西北风常年呼啸而过，它曾是发展的阻碍，如今却是宝贵的资源——一座座百米高的风机巨人巍然矗立，巨大的叶片正以前所未有的效率捕捉着风的能量。近日，这片风场迎来了一项意义非凡的里程碑：基于中科时代国产化工智机及IO产品的主控系统批量化应用。

图1-中科时代工智机完成风电并网

风场攻坚：国产化破局的迫切需求

风电，作为实现“双碳”目标的主力军，近年来在国内发展迅猛。截至2024年底，全国风电装机容量已突破5.2亿千瓦，稳居第三大电源。然而，在风机“大脑”——主控系统的核心领域，仍然是国外控制系统占据主导，面临着执行效率、支持维护、以及最关键的“自主可控”风险。尤其是在环境严苛（高海拔、冬季严寒、风沙大）的风场，对控制系统的稳定性、适应性、持续维护能力和智能化水平提出了极致挑战。

面对风电客户对国产化替代、效率提升、可靠性增强的迫切需求，中科时代团队迎风而上，成功通过实验室、风场的层层考核验证，带着自主研发的“硬核”装备——SX51系列工智机和SRC系列IO模块，深入武威风场一线。

“工智”利器：无惧严苛，算控一体，稳定高效

在风机塔底，或在并网柜，以及狭小的塔顶，都留下了中科时代的工程师们紧张部署和调试的身影。他们手中的“秘密武器”正是针对能源行业严苛工况量身打造的解决方案：

图2-工程师部署、调试设备

 

1、核心大脑——SX51系列工智机

 

• 坚韧可靠： 无惧冬季的严寒（-40℃）与夏季的高温（60℃），在0-4000米的高海拔地区依然稳定运行，强大的抗振能力（满足GB/T2423标准）确保了在风机运行震动下的毫不动摇。
• 精巧强大： 仅130*100*90mm的紧凑模块化设计，节省宝贵空间；丰富的接口和强大的扩展能力，轻松连接各类设备，满足复杂控制需求。

 

图3-SX51系列工智机在风机并网柜中部署安装

图4-SX51系列工智机在并网柜中上电运行

2、灵敏神经——SRC系列IO模块

 

• 极速响应： 背板采用高速S-Link总线，扫描周期低至1ms，确保关键控制信号的精准、快速传递。
• 坚固抗扰： 严格遵循IEC 61131-2/GBT 15969-2标准设计测试，具备卓越的电磁兼容性，在风场复杂的电磁环境中稳如泰山。
• 精准数控： 不仅提供常规IO，更包含专为能源行业优化的高速计频模块、电力测量模块、温度采集模块，精准监测电压、电流、功率等关键参数，为风机高效运行和预测性维护提供坚实数据基础。

 

图5-SRC系列IO模块在塔顶部署安装运行

 

3、“双域”智慧——MetaOS双域操作系统

 

在工智机上的，是中科时代自主研发的双域操作系统MetaOS。这套系统如同为风机主控注入了“智慧双核”（Hybird Kernel）：

 

• 实时域，硬核控制保障

 

基于实时内核，提供硬实时运行环境，虚拟化、优先级抢占、中断管理，确保了周期性核心控制逻辑的高精度与绝对确定性。实时CAN驱动、网卡驱动保障了关键总线通信的实时可靠。

 

• 非实时域，计算与智慧赋能

 

依托Linux内核，可处理边缘计算、智能应用等复杂任务，基于MetaOS的丰富工具链，风电工程师可高效开发、移植风电相关应用。为风机实现智能监测、诊断和预测性维护，有效降低非计划停机风险，提升发电效益，带来了进一步的应用价值。

 

图6-MetaOS双域操作系统示意

 

中科时代风电方案优势：算控一体、开放易用、降本增效，自主可控

 

中科时代为风电客户提供的这套主控系统解决方案，实现了多重突破：

 

• 安全可控，硬件隔离：从主要硬件到操作系统核心，打破国外垄断，保障国家能源安全。硬件级双域隔离，非实时应用与实时控制底层隔离，互不干扰。
• 软件定义，开放易用： 基于开放的PC架构，通过软件定义，赋予系统前所未有的灵活性和可扩展性，满足客户未来升级和定制化需求。
• 无惧严苛，稳定如山： 宽温、高海拔、强抗振、高抗扰设计，完美适应风场极端环境，保障风机长时间稳定运行。
• 算控一体，效率跃升： 双域操作系统实现逻辑控制与智能计算的完美融合，化繁为简，将工控机与控制器一体化，实时控制更精准，应用移植、开发更简单易用。

 

结语：驭风而行，扬帆而上，未来可期！

 

当武威风场的大兆瓦风机搭载着中科时代的“核心大脑”SX51系列工智机、“灵敏神经”SRC系列 IO模块平稳启动，源源不断的绿色电力并入电网，标志着国产风电控制系统在大型化、智能化道路上迈出了坚实一步。这不仅是对中科时代技术实力的有力证明，更是中国风电产业实现核心技术自主可控征程上的重要里程碑。

 

驭风而行，需要强大的心脏和智慧的大脑。中科时代，以创新的工智机技术和双域操作系统，为风机装上了“中国智造”的核心驱动力。扬帆而上，在能源转型的蓝海中，中科时代将持续以硬核科技，助力中国风电产业乘风破浪，驶向更加自主、高效、智能的未来！