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“數據出來(lai)了，全天的跟蹤偏差均值0.87毫弧度(du)，峰值1.22毫弧度(du)，成了！”

2024年8月(yue)3日(ri)(ri)晚(wan)上7點，中(zhong)廣核數字科(ke)技有限(xian)公司(si)下屬新控(kong)(kong)公司(si)（以下簡(jian)稱“新控(kong)(kong)公司(si)”）研發(fa)部工程師陳震宇對當天定(ding)日(ri)(ri)鏡(jing)追(zhui)日(ri)(ri)的(de)錄像數據(ju)分析完(wan)成(cheng)后，他(ta)興奮地喊道。“確實，雖然只是今天一天的(de)跟蹤(zong)數據(ju)，但已(yi)經(jing)能證(zheng)明我們的(de)算法沒錯了(le)，定(ding)日(ri)(ri)鏡(jing)場控(kong)(kong)制系統最關鍵(jian)的(de)高精度追(zhui)日(ri)(ri)算法總算攻(gong)克(ke)了(le)，”另一名項目負責人梅會儒如釋重負道。

▲中(zhong)廣核上海產業中(zhong)心三臺定日(ri)鏡在自主化(hua)控制系統的(de)控制下(xia)精準動作(zuo)并實現(xian)聚光

定日(ri)鏡作為塔式(shi)光(guang)熱(re)電站的(de)“追日(ri)向日(ri)葵(kui)”，需(xu)通過雙軸轉動(dong)實時調整定日(ri)鏡的(de)方位角(jiao)(jiao)與俯(fu)仰角(jiao)(jiao)，將(jiang)陽(yang)光(guang)始(shi)終反射至塔頂吸熱(re)器。以太陽(yang)每移動(dong)1毫弧度為例，鏡面需(xu)在0.5秒內完成姿態(tai)修(xiu)正，否則千米(mi)外(wai)的(de)光(guang)斑將(jiang)偏(pian)離吸熱(re)靶超20厘米(mi)。而(er)實現如此精(jing)準控制和動(dong)作的(de)關鍵，就(jiu)是定日(ri)鏡場控制系統。

2024年(nian)6月(yue)，新控(kong)公司與中廣(guang)(guang)核(he)新能(neng)源光熱(re)中心聯(lian)合研發的(de)首套原(yuan)型(xing)系統(tong)在中廣(guang)(guang)核(he)上海產業(ye)中心完成搭建，但3臺定(ding)日(ri)(ri)鏡(jing)在實測啟動后，暴露出了(le)問題——定(ding)日(ri)(ri)鏡(jing)追日(ri)(ri)軌(gui)跡偏差(cha)過大，鏡(jing)面聚焦光斑嚴重偏離集熱(re)目標區(qu)。工程師陳震宇回憶(yi)：“經過前面大量的(de)技(ji)術認證和專家評審，在實際(ji)測試時，我們還是嚴重低估了(le)系統(tong)高(gao)精度追日(ri)(ri)時多因素影響(xiang)的(de)復雜性(xing)。”

自研(yan)算(suan)(suan)法(fa)已(yi)經經過(guo)仿真(zhen)和理論計算(suan)(suan)，那(nei)問題(ti)究竟(jing)出現在哪里？研(yan)發(fa)團隊連夜開啟(qi)了頭腦風暴(bao)，是軌跡(ji)計算(suan)(suan)有(you)(you)問題(ti)？是鏡面測(ce)(ce)量誤(wu)差(cha)過(guo)大(da)？是程(cheng)序代(dai)(dai)碼有(you)(you)遺漏？還是外部(bu)環境因(yin)(yin)素考慮不周全(quan)？……一輪(lun)(lun)(lun)(lun)又一輪(lun)(lun)(lun)(lun)，累計梳理出63種影響因(yin)(yin)子。梅(mei)會(hui)儒捏著拳頭：“我就不信一個(ge)(ge)個(ge)(ge)試，還能搞(gao)不定它！”研(yan)發(fa)團隊一個(ge)(ge)因(yin)(yin)子一個(ge)(ge)因(yin)(yin)子的(de)(de)補充到算(suan)(suan)法(fa)中，每補充一個(ge)(ge)就來一輪(lun)(lun)(lun)(lun)仿真(zhen)、來一輪(lun)(lun)(lun)(lun)實(shi)測(ce)(ce)、來一輪(lun)(lun)(lun)(lun)總結、來一輪(lun)(lun)(lun)(lun)改進。在經47輪(lun)(lun)(lun)(lun)迭代(dai)(dai)優化后，最(zui)后確(que)定導致誤(wu)差(cha)的(de)(de)原因(yin)(yin)。在完成(cheng)自研(yan)算(suan)(suan)法(fa)的(de)(de)調(diao)整(zheng)后，終于(yu)在8月(yue)3日實(shi)測(ce)(ce)中取得(de)重大(da)突破，小批(pi)3臺定日鏡的(de)(de)動(dong)態跟蹤精度達(da)1.22毫弧度，遠超項(xiang)目(mu)要求。

研(yan)發團(tuan)隊持續努力，從基礎驗證起(qi)步(bu)，歷經兩個月的(de)(de)全面(mian)工況(kuang)測試，最終確認定日鏡(jing)場控(kong)制系(xi)統(tong)能夠實現(xian)全天跟蹤誤(wu)差(cha)低于2.5毫弧度的(de)(de)高精度表現(xian)，成(cheng)功達成(cheng)了(le)(le)研(yan)發預設的(de)(de)目標(biao)，標(biao)志著中廣核(he)在塔式光熱控(kong)制系(xi)統(tong)核(he)心技術上取得了(le)(le)重要進(jin)展。

▲中科院延慶光熱試(shi)驗基地實證平臺

此刻，中廣核產業中心(xin)3臺(tai)定(ding)日(ri)鏡以及中科院北京延慶光(guang)熱(re)(re)基地4臺(tai)定(ding)日(ri)鏡正追(zhui)隨著太陽軌跡(ji)，在(zai)集熱(re)(re)塔上(shang)匯聚(ju)成耀眼的光(guang)環——這是智能控制(zhi)(zhi)算(suan)法與精(jing)密機械(xie)控制(zhi)(zhi)的完美合奏。

善(shan)用自然(ran)的(de)(de)能(neng)量，中廣(guang)核(he)(he)自主(zhu)化定日鏡場控(kong)制系(xi)(xi)統的(de)(de)故(gu)事還在繼續。下(xia)一(yi)步，研發團隊(dui)將(jiang)基于塔(ta)式光熱(re)定日鏡場控(kong)制系(xi)(xi)統的(de)(de)小批量示范應用向(xiang)智能(neng)化集群控(kong)制突破，為光熱(re)發電站提供中廣(guang)核(he)(he)自主(zhu)化控(kong)制系(xi)(xi)統解決方案，在進一(yi)步強(qiang)鏈、補鏈的(de)(de)過程中作出更大貢獻。