啃下“硬骨头”！风电核心控制装备自主化加速

一台风电机组的任何操作，都是由PLC发出指令，再传导至发电机、轴承、叶片等各个环节，最终使这台庞然大物，成为一台生产海量电力的能源装备。PLC，就是风电机组的“大脑”。

而这样“牵一发而动全身”的关键装置，在数十年时间里被国外企业长期垄断，于近年来才实现国产化突破，并在最新的国产风电机组中应用。也就是说，中国约6亿千瓦的风电装机，绝大部分机组仍未实现真正的“自主可控”。

幸而，决心自立自强的中国风电企业，正在开启一场大规模“脑科手术”。

近期，国家电投集团云南国际电力投资有限公司（下称“云南国际”）联合国核自仪系统工程有限公司（下称“国核自仪”）、金风科技全资子公司金风慧能（下称“金风慧能”）共同在云南打挂山风电场，开启了国产化PLC替代实践。

随着竞争的日趋激烈和产业平价发展，部分整机商退出牌局，这些“孤儿风机”的后续维护成为增加电网考核、运营效率低下的隐患。

位于云南楚雄的打挂山风电场情况也正是如此——风机运行超过10年，其配置的PLC已难以控制机组高效运行。出保后，金风慧能作为该项目的运维服务商，积累了大量机组运行、故障历史的数据，让打挂山风电场具备了在真实的运营场景中，检验国产PLC可用性的绝佳机会。

“老旧风电场的技术改造与效能提升已成为行业共性需求。通过智能化、自主化手段对控制系统进行升级，不仅是技术迭代，更是资产价值延续的必然选择。”金风慧能董事长杨建表示。

破解PLC国产化难点

风机PLC国产化改造是块“硬骨头”，其难点不仅在于硬件适配，更涉及控制逻辑的重构与系统集成。进口PLC核心代码不开放，缺乏原始设计模型，实施方面临“无图可依”的情况，反推控制逻辑难上加难。

面对重重困难，项目团队形成了严谨周密的工作体系。国家电投集团云南国际副总经理杜成康在项目推进会上进行工作动员：“我们一定要啃下这块硬骨头”。为了确保改造项目顺利推进，云南国际牵头，从现场勘察、方案设计、主控移植、系统验证、极端环境测试到现场安装调试，制定了严格缜密的全流程工作细则。

在项目研究阶段，打挂山维检中心工作人员对50余台风机、几千条数据逐一对比分析后，筛选出项目试点风机。确定样机的下一步，就是为技术适配、程序移植制定更精密的方案。

金风慧能依托多年风电运维数据与数字孪生技术，通过逆向工程重建机组运行模型，并结合实时运行数据持续校准与动态优化，为控制策略移植奠定了可靠基础。

搭载创新性“ARM+FPGA”异构计算架构的国核自仪“和仪”PLC产品，能够兼顾复杂算法处理与实时控制需求，实现控制系统在性能与可靠性上的平衡。

历经六个月的系统建模、策略移植、仿真测试与现场调试，搭载国产PLC的机组最终成功在打挂山风电场并网投运。

“本次合作是‘国家队’与‘行业队’优势互补、协同攻关的典范，”杜成康对此次的合作给予了高度评价，“云南国际作为具有战略眼光的资产运营方，提供了真实的场景牵引与全方位的资源保障；国核自仪作为国家级的自主可控基础平台提供者，确保了硬件的根技术与高可靠性；金风慧能则依托深厚的行业知识与工程化能力，承担系统集成与最终落地。三方围绕100%自主可控这一共同战略目标，构建了一个目标引领、优势聚合、深度协同的新型攻关联合体，共同解决了行业在国产化替代中面临的生态适配难与工程验证难两大共性挑战。”

创新PLC改造标准范式

“真正的自主可控并非选择某一条技术路线，而是从行业痛点出发，构建一套能包容差异、引领整合、面向未来的自主可控PLC系统级解决方案。”杨建强调。

此次改造的创新之处，在于采用了模块化设计与分层解耦的架构思路，将核心控制逻辑与底层驱动分离，通过标准化接口实现功能模块的“插拔式”调用。这种设计不仅提升了系统的灵活性与可移植性，也为不同机型、不同品牌的PLC改造提供了标准化工具与实施范式，极大降低了行业推广的技术门槛与成本。

通过机制创新与关键技术突破，探索出了一条严谨可行的技术路径，为同类技改形成了一套自主可控PLC应用的标准范式，为行业存量资产的提质增效与自主化升级蹚出了一条可复制、可推广的道路。

驶入自主可控快车道

2025年5月，工业和信息化部、国家发展改革委、国家数据局印发《电子信息制造业数字化转型实施方案》、《关于推进能源装备高质量发展的指导意见》，国家层面多次明确支持工业控制系统国产化与能源装备智能化转型。风电控制系统的自主化已不仅是企业技术攻关的方向，更是行业协同、生态共建的系统工程。

作为国家战略的坚定执行者和技术突破的主力军，云南国际严格以国产化为主线，明确科技创新方向，推进新能源资产设备、集控运营中心、核心软件、数据库的国产化应用改造，确保向产业链安全与自主可控方向迈进。

“能源装备产业链供应链的自主可控，事关国家能源安全与产业长远竞争力。作为能源电力装备制造和应用的主力军，电力央企在在推动关键技术自主化进程中承担着引领与示范责任。我们坚定协同风电全产业链伙伴，把风电控制技术牢牢掌握在中国人手中。”杜成康表示。

值得一提的是，2017年云南国际建成省内最大新能源集控中心——云南国际昆明生产运营中心，实现风电、光伏全品类接入，具备智能诊断、预警功能，截至目前完成22个新能源存量场站（风光）智慧场站建设，将在滇新能源产业推进高质量发展新阶段。

截至今年9月底，我国风光装机已占发电总装机的46%。风电正在逐步成为构建新型电力系统的主力电源。PLC作为风电装备的“大脑”，其自主化进程不仅关乎产业安全，更是风电行业持续创新、实现高端化、智能化、绿色化发展的根基。此次打挂山风电项目的成功改造，是一个起点，也是一个信号——中国风电，正稳步走向更深层次的自主与自强。