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        國能大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠獲“電力行業(yè)示范智慧電廠”

        2022-02-06 07:17:16
        電力設備管理 2022年23期
        關鍵詞:水電站電廠電站

        一、項目概況

        瀑布溝水電站按照“業(yè)務量化、集成集中、統(tǒng)一平臺、智能協(xié)同”的關鍵途徑,積極探索物聯(lián)網、大數據、人工智能、移動互聯(lián)、智能傳感等新技術在水電行業(yè)的應用,開展綜合數據平臺、安全風險管控數據中心、智能巡檢系統(tǒng)、設備運行監(jiān)測分析系統(tǒng)、3D數字化廠房和多系統(tǒng)智能聯(lián)動等關鍵技術的研究,研發(fā)應用智能巡檢機器人、智能安全帽等智能裝備,在水電站的安全、運行、檢修、調度和設備管理等方面不斷創(chuàng)新,持續(xù)變革傳統(tǒng)水電站的生產管理模式,形成了比較成熟完善的大型水電站“智慧電廠”建設模式。

        伊克昭換流站創(chuàng)新工作室

        二、主要指標

        一是建設綜合數據平臺,打造廠站級數據中心,為智慧電廠奠定堅實的數據基礎。在各安全分區(qū)布置數據服務器將監(jiān)控系統(tǒng)、主設備在線監(jiān)測、工業(yè)電視、智能巡檢等系統(tǒng)集中接入,制定統(tǒng)一的數據存儲規(guī)則,提升數據交互能力,建立廠站級數據中心,并與大渡河公司“云中心”對接,實現(xiàn)水電站數據的云端存儲和應用。

        二是建成安全風險管控數據中心,實現(xiàn)安全風險的實時感知和預警。建立了動態(tài)風險評估模型和作業(yè)風險管控模型,整合應用智能安全帽、安全梯和智能鑰匙等智能安全裝備,對人員行為進行實時感知和預警,實現(xiàn)現(xiàn)場常見的人員違章行為自動識別報警功能,逐步打造“風險識別自動化、風險管控智能化”的安全管理新模式。

        三是研發(fā)水電站智能巡檢系統(tǒng),探索設備巡檢新模式。結合“智慧電廠”建設,開發(fā)應用了“水電站智能巡檢系統(tǒng)”。集成了巡檢機器人、高清可見光工業(yè)電視攝像機、紅外熱成像攝像機、聲音監(jiān)測裝置等硬件設備和電站監(jiān)控系統(tǒng)設備數據,利用視覺識別技術、紅外測溫、機器學習等技術,實現(xiàn)對瀑布溝水電站機電設備的溫度、聲音、位置狀態(tài)、異常信息及“三漏”缺陷的實時監(jiān)視和自動識別。

        四是應用設備運行監(jiān)測分析系統(tǒng) 實現(xiàn)設備狀態(tài)的智能診斷和故障預警。將各類設備故障處理經驗用數據、邏輯和模型等方式量化,把運維管理中模糊化、定性化的經驗轉換為數字化、定量化的數學模型,形成設備運維專家?guī)?。改變了“人工分析、經驗評判、應急消缺”的原始運維管理模式,變“事后處理”為“事前預防”,變“被動消缺”為“主動維護”,提升了設備管控和運維管理的智能化水平。

        五是應用水電站多系統(tǒng)聯(lián)動系統(tǒng),創(chuàng)新水電生產管理方式?;诰C合數據平臺自主開發(fā)了智能聯(lián)動控制軟件,實現(xiàn)監(jiān)控、通風、消防、工業(yè)電視、門禁、生產管理等多個核心生產系統(tǒng)智能協(xié)同聯(lián)動。

        六是引入多源數據融合分析技術,建立高精度水情預測預報體系。采用物理歸因分析與數據挖掘相結合的方法,構建了基于降雨、徑流、大氣環(huán)流指數時空場的多因子集,創(chuàng)建大數據驅動的高精度水情氣象耦合洪水概率預報技術,結合多時空尺度流域產匯流耦合預報模型,將預報水平分辨率由3km提高到1.5km,為梯級電站精準調度提供了基礎。結合高精度水情預報,建立了自適應復雜洪水情勢的流域泄洪閘門智能調控系統(tǒng),取得了良好的經濟效益和示范效益。

        七是建設集數字化、信息化、可視化、智能化于一體的3D數字水電站系統(tǒng),構建物理電站與“虛擬電站”相融合的“云端電廠”。通過對地形地貌、水工建筑、機電設備等三維建模,利用“云中心”完備的生產數據,使物理電站與“虛擬電站”相結合,實現(xiàn)應急指揮可視化管理、水電生產信息的云端展現(xiàn)、電廠生產過程的三維展示、水電運行及檢修培訓虛擬現(xiàn)實體驗等功能。

        三、項目主要亮點

        設計了水電站綜合數據平臺架構方案。制定了統(tǒng)一的數據命名規(guī)范和標準,滿足新型和傳統(tǒng)電站生產系統(tǒng)的接入需求,能夠實現(xiàn)數據的高速上送、集中存儲和標準化處理。水電站綜合數據平臺為綜合利用生產數據奠定了基礎,平臺設計方案已獲得國家專利。

        探索了電廠安全管理新方式。建設了安全風險管控數據中心,采用半定量評價法、超寬帶無線定位等技術,實現(xiàn)了生產現(xiàn)場危險源分級管控、風險動態(tài)預警、違章自動識別等功能。研發(fā)的智能安全繩、智能安全梯及屏柜編碼鎖具已獲得國家專利。

        應用智能巡檢機器人代替人工巡檢。智能機器人應用基于卷積神經網絡等前沿科技理論,以狀態(tài)傳感、圖像處理、缺陷搜索與定位為核心技術,對設備數據采集、分析、處理、報警、存儲、操控等進行管控,通過大量數據的積累和機器學習、自主學習,實現(xiàn)巡檢自動化,該項目獲得中國設備管理創(chuàng)新成果一等獎。

        首創(chuàng)了多系統(tǒng)智能協(xié)同聯(lián)動。瀑布溝多系統(tǒng)智能聯(lián)動功能是對傳統(tǒng)的“點對點”聯(lián)動方式的顛覆式創(chuàng)新,根據生產系統(tǒng)之間的相關性設計聯(lián)動邏輯,滿足觸發(fā)條件時聯(lián)動控制不同的系統(tǒng)動作,自動收集數據,自主聯(lián)動相關設備協(xié)同處理,具有高效的設備自我控制能力,為傳統(tǒng)水電站提供了一種全新的生產管理方式。

        編寫系列標準,填補智慧水電廠標準體系空白。編制了《智能水電站模型》并成功入選國資委“首批中央企業(yè)智能現(xiàn)場模型”。編寫發(fā)布了《智慧水電廠技術導則》《基于大數據的水電廠設備狀態(tài)預警技術導則》等多項行業(yè)和團體標準。

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