奏響天山腳下的風(fēng)電交響曲

袁至

隨著王洛賓先生名曲《達(dá)坂城的姑娘》的風(fēng)靡傳唱，全世界人民都感受到了位于烏魯木齊市南郊天山腳下的小鎮(zhèn)——達(dá)坂城那迷人的浪漫氣息。而達(dá)坂城的風(fēng)，一年十個多月日夜不息的風(fēng)，卻鮮為人知。在達(dá)坂城，由一臺臺風(fēng)電機(jī)組構(gòu)成了一幅獨(dú)特的風(fēng)景。這在當(dāng)時，不僅在中國是獨(dú)一無二的，在整個亞洲也是絕無僅有的，如今早已成為令新疆人引以為豪的現(xiàn)代化標(biāo)志性景觀。天山腳下，那一座座大型機(jī)組，好像奏響了風(fēng)與電的協(xié)奏曲，王維慶和他的團(tuán)隊成員們，則是當(dāng)之無愧的總指揮。

在王維慶看來，從天山山口吹來的風(fēng)是新疆得天獨(dú)厚的資源，利用風(fēng)能發(fā)電是一件“功在當(dāng)代，利在千秋”的事。但是，風(fēng)力發(fā)電作為當(dāng)時世界上最先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)之一，卻主要掌握在國外公司手中。王維慶對中國風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的貢獻(xiàn)，就是從打破國外公司技術(shù)壁壘開始的。

突破：實現(xiàn)風(fēng)控系統(tǒng)中國造

1979年，王維慶如愿考進(jìn)了當(dāng)時新疆工科的最高學(xué)府——新疆工學(xué)院。四年后，因?qū)W業(yè)優(yōu)異，他留校任教。之后，又以優(yōu)異的成績成為浙江大學(xué)電機(jī)系的碩士研究生，師從國內(nèi)著名的繼電保護(hù)專家李菊教授。畢業(yè)后，滬寧杭地區(qū)多家大型電力企業(yè)邀請王維慶去工作。對此，他全部謝絕，堅定地回到新疆工學(xué)院。吸引他拋卻繁華毅然返疆的，正是那被他視為具有無限能量、可以大有作為的來自天山風(fēng)口的長年不斷的風(fēng)。

冥冥之中，仿佛一切早已注定?；亟痪?，受大學(xué)同學(xué)邀請，他到達(dá)坂城風(fēng)電場實地考察研究風(fēng)電機(jī)組，當(dāng)親眼見識到那些從國外遠(yuǎn)購而來價格昂貴的“精貴貨”時，心底已然涌起難以抑制的民族豪情：這些核心技術(shù)，必須全面實現(xiàn)“中國造”，才能降低運(yùn)營成本，真正大范圍推進(jìn)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)。

所謂風(fēng)電機(jī)組核心技術(shù)，就是其控制系統(tǒng)，它猶如人的大腦，負(fù)有指揮操控所有設(shè)備的功能。別的技術(shù)都能仿制，只有難易之分。唯有控制系統(tǒng)完全無法仿制，只有自主創(chuàng)新一條路可走。

經(jīng)過對風(fēng)電機(jī)組實地考察、研究，王維慶有了明晰的攻關(guān)思路：只有把控制系統(tǒng)這一關(guān)拿下，才能扭轉(zhuǎn)全局，最終產(chǎn)生“中國制造”的自主品牌的風(fēng)電機(jī)組，從而打破西方發(fā)達(dá)國家對風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)業(yè)的壟斷封鎖。在“為國家而戰(zhàn)”的崇高使命下，王維慶組織團(tuán)隊，在國家“九五”重點(diǎn)攻關(guān)項目資助下，向風(fēng)電機(jī)組的控制系統(tǒng)這個高精尖技術(shù)的“攔路虎”發(fā)起攻關(guān)。

風(fēng)電機(jī)組控制技術(shù)是西方相關(guān)企業(yè)的最高級別的技術(shù)機(jī)密，只對外出售整機(jī)，不轉(zhuǎn)讓控制技術(shù)，使用者只知其然，不知其所以然。王維慶手里沒有任何可利用的資料，只能從零開始，從沒有路的地方拓出一條中國人走的路。

從零起步的研究無疑是艱辛且漫長的，憑著滿腔的研究熱情，王維慶義無反顧地帶領(lǐng)著團(tuán)隊開始了研究。他們制定技術(shù)路線后，就立即前往達(dá)坂城風(fēng)電場做現(xiàn)場研究。50米的塔身，相當(dāng)于20層樓高，直上直下攀爬無數(shù)次，對體力和安全都是巨大的挑戰(zhàn)。50米的塔頂在風(fēng)力的作用下?lián)u擺幅度有時會達(dá)到將近一米，稍有不慎，后果都不堪設(shè)想。一起奮戰(zhàn)過的同事憶起當(dāng)年，還不由感慨道：“在那六個月中，他幾乎每天都在爬各種各樣的風(fēng)電機(jī)組，上上下下、反反復(fù)復(fù)地記錄各個點(diǎn)的數(shù)據(jù)，比任何一個工作人員爬塔的次數(shù)都多！”在他的帶領(lǐng)鼓舞下，每個成員都鼓足了勁開展研究，從天未亮到午夜，無一人提前離開實驗室，所有人心中都有一個明確的目標(biāo)——研制國人自己的電控系統(tǒng)。

功夫不負(fù)有心人，最終，王維慶和他的研發(fā)團(tuán)隊在國內(nèi)首次揭示了水平軸、定槳距失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制機(jī)理并提出了技術(shù)路線圖，成功研制了國內(nèi)第一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水平軸、定槳距失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng);主持完成國內(nèi)第一座大型風(fēng)電場并網(wǎng)、監(jiān)控及運(yùn)行管理系統(tǒng)，并應(yīng)用于金風(fēng)科技600kW/750kW國產(chǎn)化風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中。使金風(fēng)科技的600kW/750kW/800kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成為當(dāng)時國內(nèi)唯一產(chǎn)品化的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電機(jī)組，占領(lǐng)了這個級別的國內(nèi)市場，實現(xiàn)了引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新的目標(biāo)。這些成果使他在2000年獲得了新疆維吾爾自治區(qū)科技進(jìn)步獎一等獎;2002年，獲得國家科技進(jìn)步獎二等獎。

發(fā)展：向大型風(fēng)電機(jī)組進(jìn)發(fā)

2003年開始，中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期，大型風(fēng)電機(jī)組成為了必然的發(fā)展方向。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容量提升以后，其作為一個綜合發(fā)電系統(tǒng)，必然要考慮其大規(guī)模并網(wǎng)后來自各方面因素的影響。相比于之前集中研究風(fēng)電機(jī)組電控系統(tǒng)，這是一個更復(fù)雜綜合的課題。需要建設(shè)一個先進(jìn)的研究平臺，以研究團(tuán)隊為基礎(chǔ)，綜合展開研究。

對科研具有極高敏銳度的王維慶，很早就意識到這一攻關(guān)思路的變化，并開始研究規(guī)劃和布局。在2004年11月至2005年7月，王維慶為了更加系統(tǒng)學(xué)習(xí)研究當(dāng)時世界上最先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，在國家留學(xué)基金委資助下，成為德國柏林工業(yè)大學(xué)（風(fēng)能利用控制技術(shù)）高級訪問學(xué)者。由于訪學(xué)成效豐碩，2009年獲新疆維吾爾自治區(qū)優(yōu)秀留學(xué)回國人員。之后，王維慶完成了先進(jìn)研究團(tuán)隊領(lǐng)導(dǎo)者向先進(jìn)研究平臺領(lǐng)導(dǎo)者的轉(zhuǎn)變。他領(lǐng)導(dǎo)建設(shè)了新疆唯一一個教育部工程研究中心——“可再生能源發(fā)電與并網(wǎng)控制教育部工程研究中心”，并建設(shè)了新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)實驗室。有了先進(jìn)的研究平臺，自然吸引和留住了人才，穩(wěn)定了科研與工程技術(shù)研發(fā)隊伍。王維慶領(lǐng)導(dǎo)的“風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)智能控制與并網(wǎng)技術(shù)”教育部創(chuàng)新團(tuán)隊不斷發(fā)展壯大，在大型風(fēng)電機(jī)組各方面開展高效協(xié)作的綜合研究。幾年的時間，王維慶從攻堅克難的將軍成功轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)籌帷幄的統(tǒng)帥，這一漂亮轉(zhuǎn)變，也正是新疆風(fēng)電機(jī)組隊伍大發(fā)展的縮影寫照。

經(jīng)十幾年的持續(xù)研究，他們突破了制約我國風(fēng)電機(jī)組的一系列控制和相關(guān)技術(shù)，包括獨(dú)立變槳、暴風(fēng)控制、低電壓穿越、風(fēng)電場智能控制、產(chǎn)能預(yù)測、動態(tài)物理實驗、風(fēng)電機(jī)組繼電保護(hù)等技術(shù)，解決了風(fēng)電機(jī)組受制于人及環(huán)境適應(yīng)性的關(guān)鍵技術(shù)難題，形成了風(fēng)電機(jī)組仿真建模理論體系，并將研究成果成功應(yīng)用于中國第一臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和電控系統(tǒng)的研制。項目成果同樣屬國內(nèi)首創(chuàng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平，于2012年應(yīng)用于1.5MW-3MW直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，降低機(jī)組疲勞載荷大于10%，提升單臺機(jī)組發(fā)電量5%以上，為我國大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)奠定了基礎(chǔ)，在新疆大規(guī)模風(fēng)電開發(fā)的進(jìn)程中，主導(dǎo)了兆瓦級單機(jī)、集中式和大規(guī)模匯集型風(fēng)電場并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究，于2013年獲新疆維吾爾自治區(qū)科技進(jìn)步獎一等獎，并于2016年再獲國家科技進(jìn)步獎二等獎。

初心：為了祖國的青山綠水

王維慶在多年的科研工作之外，還擔(dān)任了多項行政職務(wù)和學(xué)術(shù)兼職。1998年至2004年3月任新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院副院長，2004年4月至2005月12月任新疆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院院長，2006年至2009年7月任新疆大學(xué)科研處處長，2009年8月至2016年8月任新疆大學(xué)研究生院院長。2002年至2010年兼任西安交通大學(xué)博士生導(dǎo)師，并任中國仿真學(xué)會電力系統(tǒng)仿真專委會副主任委員，新疆電機(jī)工程學(xué)會副理事長，新疆新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟理事。

在對科研工作全力以赴的前提下，諸多行政事務(wù)和學(xué)術(shù)任務(wù)他也都交上了漂亮的答卷。在團(tuán)隊成員眼中的王老師，永遠(yuǎn)充滿熱情和活力，看起來好像一件很不可思議的事情，但是王維慶自己知道，其實只是為了那始終不曾改變的初心。何為他的初心？初心是那個在新疆工學(xué)院校園刻苦學(xué)習(xí)的本科生晚自習(xí)結(jié)束后回家路上的躊躇滿志;初心是那個在浙江大學(xué)玉泉校區(qū)調(diào)試?yán)^電保護(hù)設(shè)備的研究生試驗成功后的喜上眉梢;初心是那個在達(dá)坂城風(fēng)電場測試風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)的青年學(xué)者試驗成功后的欣喜若狂;初心是新疆大學(xué)南校區(qū)可再生能源發(fā)電與并網(wǎng)控制教育部工程研究中心召開科研團(tuán)隊例會時那個中年專家的胸有成竹……

現(xiàn)在，中國風(fēng)電的裝機(jī)容量早已成為世界第一，中國也早已成為了世界風(fēng)電技術(shù)的引領(lǐng)者。在黨的第十九次全國代表大會報告精神的指引下，王維慶已經(jīng)為他的研究團(tuán)隊找到了下一個攻關(guān)方向。那就是“提升風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)的占比，讓風(fēng)力發(fā)電成為建設(shè)綠水青山的真正主力”。

王維慶和他的團(tuán)隊已做好準(zhǔn)備，奏響這天山腳下風(fēng)電交響曲中更為精彩的下一樂章！

責(zé)編/龐貝

王維慶，新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。主要從事電力系統(tǒng)及其自動化和控制理論與控制工程理論，風(fēng)電機(jī)組控制技術(shù)、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)?，F(xiàn)任“可再生能源發(fā)電與并網(wǎng)控制”教育部工程研究中心主任，“風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)智能控制與并網(wǎng)技術(shù)”教育部創(chuàng)新團(tuán)隊帶頭人，“可再生能源發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)”自治區(qū)重點(diǎn)實驗室主任等職。獲國家科技進(jìn)步二等獎2項，自治區(qū)科技進(jìn)步特等獎1項，一等獎2項。主持完成國家和省部級項目30余項，獲國家專利和軟件著作權(quán)等20余項，參編《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 發(fā)電量可利用率》國家標(biāo)準(zhǔn)一部。