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        新能源電站智能運(yùn)維技術(shù)研究

        2022-12-18 22:23:47中電投東北新能源發(fā)展有限公司張智會內(nèi)蒙古中電物流路港有限責(zé)任公司赤峰鐵路分公司王嘉言
        電力設(shè)備管理 2022年21期
        關(guān)鍵詞:電站運(yùn)維管控

        中電投東北新能源發(fā)展有限公司 張智會 內(nèi)蒙古中電物流路港有限責(zé)任公司赤峰鐵路分公司 王嘉言

        通常新能源電站建立在人口密度相對較為稀疏的地方,如戈壁灘、海上及山區(qū)等,從而使得新能源電站的分布在地理空間層面較為寬廣,其遍布廣大的國土空間區(qū)域,電站在運(yùn)行過程中的外部條件較為復(fù)雜、多變,同時在諸如戈壁灘、海上等區(qū)域還具備惡劣的外部環(huán)境,從而使得企業(yè)在落實對電站運(yùn)維管理的作業(yè)過程中還受到較大的環(huán)境影響。

        隨著當(dāng)前新能源發(fā)電新項目不斷開工建設(shè),企業(yè)也需要借助更多的技術(shù)人才及管理人才來開展相關(guān)工作,在此過程中不可避免會導(dǎo)致企業(yè)在經(jīng)營管理期間的傳統(tǒng)問題進(jìn)一步凸顯,再加上現(xiàn)場工作條件更加復(fù)雜多樣,以至于現(xiàn)有的運(yùn)維管理作業(yè)還受到較大的制約,企業(yè)應(yīng)在現(xiàn)有的工作管理進(jìn)程中不斷總結(jié)分析,提高工作開展效率。

        1 電站的集中控制

        1.1 實施集中控制的必要性分析

        針對當(dāng)前新能源電站智能運(yùn)維工作的具體開展特征進(jìn)行分析可以看出,大部分運(yùn)維模式均涉及到駐場維護(hù)的部分,且相關(guān)運(yùn)維人員往往需要考量現(xiàn)場工作實際的需求,但受到周邊惡劣環(huán)境的影響,導(dǎo)致大部分運(yùn)維人員的生活環(huán)境相對較為艱苦,同時相關(guān)運(yùn)維作業(yè)也需要大量的專業(yè)人才,當(dāng)前企業(yè)還存在相應(yīng)的人才使用欠缺問題。并且由于運(yùn)維作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,相關(guān)檢修人員往往很難以快速抵達(dá)事故現(xiàn)場,尤其是在針對戈壁灘風(fēng)電相關(guān)新能源設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修的過程中,相關(guān)作業(yè)由于受到戈壁灘復(fù)雜的自然氣候影響,從而使得相關(guān)工作人員不能夠及時到達(dá)事故現(xiàn)場,以至于相關(guān)設(shè)備錯過最佳的檢修以及維護(hù)時間,影響設(shè)備的運(yùn)行效率,同時由于控制不到位也可能導(dǎo)致相應(yīng)的電力系統(tǒng)癱瘓,以至于故障影響的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,進(jìn)一步增加運(yùn)維成本。

        因此,通過對以上新能源發(fā)電站的實際運(yùn)行狀況進(jìn)行分析比較可以看出,當(dāng)前企業(yè)需要進(jìn)一步完善現(xiàn)有的工作管理模式,優(yōu)化相關(guān)作業(yè)人員的工作環(huán)境,確保運(yùn)維工作能夠穩(wěn)定、有效地進(jìn)行,在此過程中,新能源發(fā)電企業(yè)可以結(jié)合智能集中監(jiān)督管控系統(tǒng),實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)督、管控,降低運(yùn)營成本,在集中監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)電站的集中優(yōu)化以及簡易控制,提高整個系統(tǒng)自動化運(yùn)行的效率[1]。除此之外,在智能集中監(jiān)控系統(tǒng)中還集成了大量的控制手段,并且中央處理系統(tǒng)也具備基本的分析決策能力,能夠時刻保持設(shè)備處于健康穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),以此來最大限度地減少在運(yùn)維作業(yè)中的人員投入量,進(jìn)一步提高設(shè)備的稼動率,實現(xiàn)對多項設(shè)備全天候、全時段的監(jiān)督管理。

        1.2 硬件配套

        1.2.1 功能達(dá)成

        電力企業(yè)要想實現(xiàn)對新能源電站智能化運(yùn)維管理,首先需要借用相應(yīng)的集中控制中心,但是在對集中控制中心進(jìn)行建設(shè)、打造的過程中,企業(yè)需要對其中的軟件設(shè)施以及硬件設(shè)施進(jìn)行定向化設(shè)置,結(jié)合當(dāng)前電網(wǎng)實際的生產(chǎn)作業(yè)需求,從多個層面、多個角度來優(yōu)化現(xiàn)有的軟硬件配套設(shè)備。

        現(xiàn)有的集中控制中心需要滿足相關(guān)工作人員對現(xiàn)場設(shè)備實際的運(yùn)行狀況進(jìn)行及時分析、監(jiān)督以及管控的作業(yè)需求,幫助作業(yè)人員及時查驗設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)以及其中所存運(yùn)行異常的狀況,從而協(xié)助檢修人員制定出科學(xué)合理的檢修計劃以及運(yùn)維管理方案,保證電網(wǎng)能夠穩(wěn)定高效地運(yùn)行,同時還能夠進(jìn)一步提高設(shè)備利用率,減少非計劃停機(jī)的時間,滿足當(dāng)前新能源發(fā)電作業(yè)的現(xiàn)實需求。同時結(jié)合集中控制中心還能夠幫助電力企業(yè)收集在設(shè)備運(yùn)行期間所產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)信息,如對設(shè)備的發(fā)電狀態(tài)、發(fā)電量影響因素進(jìn)行評估,借用相關(guān)評估結(jié)構(gòu)來構(gòu)建起一套完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),為后續(xù)相關(guān)工作人員對整個系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改善提供必要的數(shù)據(jù)支撐,以此來滿足新能源發(fā)電作業(yè)對生產(chǎn)安全、生產(chǎn)品質(zhì)的硬性要求。

        如果在發(fā)電過程中存在相應(yīng)的安全生產(chǎn)問題,企業(yè)應(yīng)當(dāng)明確引發(fā)相關(guān)事故的具體原因,鎖定相關(guān)地點,借助相應(yīng)的集中控制中心快速切斷故障點,以此來減少故障所帶來的連帶損失,滿足在設(shè)備運(yùn)行異常時的負(fù)荷要求。同時結(jié)合相應(yīng)的集中控制中心還能夠合理排配發(fā)電廠的發(fā)電計劃,以此來最大限度地減少發(fā)電廠所投入的各項生產(chǎn)費(fèi)用,實現(xiàn)對電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)可行的調(diào)度管控。

        如,企業(yè)可以借助相應(yīng)的系統(tǒng)實現(xiàn)對電壓精確、合理地控制,以此來進(jìn)一步優(yōu)化整個系統(tǒng)內(nèi)部的無功分布狀況,進(jìn)而提高電壓質(zhì)量,以此來滿足對電站監(jiān)控作業(yè)的需求,幫助相關(guān)作業(yè)人員根據(jù)相關(guān)設(shè)備的安裝以及布局管控作業(yè)的具體開展?fàn)顩r,作出實施的作業(yè)調(diào)整,保證相關(guān)設(shè)備能夠穩(wěn)定、安全地運(yùn)行,同時也幫助相關(guān)作業(yè)人員制定相應(yīng)的管控措施,保護(hù)現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行安全。

        1.2.2 設(shè)備連接

        新能源發(fā)電站在建設(shè)期間也需要實現(xiàn)各項設(shè)備與監(jiān)督管控系統(tǒng)的有效連接,確保生產(chǎn)現(xiàn)場各項設(shè)備時刻處于接受監(jiān)督管控的運(yùn)行狀態(tài)。比如在風(fēng)電場,企業(yè)需要對風(fēng)機(jī)的齒輪箱、發(fā)電機(jī)等核心部件進(jìn)行實時監(jiān)控;而在對應(yīng)的光伏電站,企業(yè)需要對匯流箱以及組串進(jìn)行監(jiān)督管理,將相關(guān)設(shè)備接入到集中控制中心,幫助工作人員及時監(jiān)控每一臺設(shè)備的實際運(yùn)行狀態(tài),并且?guī)椭嚓P(guān)工作人員根據(jù)每臺設(shè)備的運(yùn)行狀況來對設(shè)備潛在的故障隱患問題進(jìn)行及時高效地分析,排查相應(yīng)的隱患,及時處理相應(yīng)的事故,減少安全隱患的發(fā)生概率。

        在實現(xiàn)每臺設(shè)備與集中控制中心相互連接的作業(yè)期間,企業(yè)可適當(dāng)?shù)亟栌霉饫w通信,提高數(shù)據(jù)信息的傳遞效率,確保監(jiān)控信息能夠及時、穩(wěn)定地傳遞。同時,結(jié)合相應(yīng)的集中管控中心,還能夠借助視頻監(jiān)控系統(tǒng)對諸如發(fā)電站內(nèi)的設(shè)備以及發(fā)電廠外部環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)督、管控,為相關(guān)作業(yè)人員提供準(zhǔn)確可靠的外部環(huán)境信息,保證發(fā)電作業(yè)安全進(jìn)行。

        1.3 智能化應(yīng)用

        1.3.1 智能化達(dá)成的功能

        集中控制中心內(nèi)部所需要實現(xiàn)的功能類型相對較多,比如相關(guān)設(shè)備需要實現(xiàn)對SCADA數(shù)據(jù)信息的采集、收集,同時完善對相關(guān)數(shù)據(jù)資料的查詢、統(tǒng)計,即使針對相關(guān)事件做出警告,并且相關(guān)控制中心還需要調(diào)節(jié)相應(yīng)的功能,參考發(fā)電設(shè)備的實際運(yùn)行狀況、分布狀況建立相應(yīng)的控制模型,實施對設(shè)備分布式管控,結(jié)合圖模一體化的管控運(yùn)營模式以及相應(yīng)的編碼管控技術(shù),從根本意義上解決電站遠(yuǎn)程監(jiān)控工作中所遇到的疑難雜癥,保證監(jiān)控信息能夠?qū)崟r、高效地傳遞[2]。同時智能化系統(tǒng)也能實現(xiàn)對各項設(shè)備集中管控,最終做到發(fā)電廠內(nèi)部熄燈生產(chǎn)、無人生產(chǎn)的工作管理模式。

        在此過程中,電力企業(yè)需要構(gòu)建三位一體化的生產(chǎn)運(yùn)維管理系統(tǒng),充分利用當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)時代所帶來的便捷性實施對整個電力生產(chǎn)信息化管理,對其中所涉及到的管理流程、數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效管控,借用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)為電力企業(yè)更加長遠(yuǎn)穩(wěn)定的發(fā)展提供相應(yīng)的便捷,為后續(xù)對數(shù)據(jù)信息的分析、決策以及管理、管控提供必要的支持,整個生產(chǎn)運(yùn)維管理系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控,以此來實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的運(yùn)維管理,并且還涉及到部分故障診斷、警告、管控、風(fēng)險分析、量化考核等不同的管控內(nèi)容。為了方便管理,相應(yīng)的管控中心還引入了移動運(yùn)維管理技術(shù),例如結(jié)合移動APP幫助管理者隨時、隨地了解相關(guān)設(shè)備實際的運(yùn)行狀態(tài)。

        1.3.2 無人機(jī)監(jiān)控

        在現(xiàn)有的運(yùn)維管理系統(tǒng)中也融入無人機(jī)智能監(jiān)控診斷作業(yè),無人機(jī)上搭載了各種成像儀器,如紅外線及可見光攝像機(jī),能及時采集電廠運(yùn)行數(shù)據(jù)如溫度、環(huán)境濕度等,利用相應(yīng)的圖像處理技術(shù),結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的實時信息,依托故障檢測技術(shù)來最大限度地實現(xiàn)對當(dāng)前發(fā)電廠設(shè)備預(yù)警狀況的監(jiān)督,及時掌控現(xiàn)場設(shè)備外部的運(yùn)行狀況,如光伏太陽能面板是否布滿灰塵、污垢,以及是否存在設(shè)備發(fā)熱異常的狀況,提高數(shù)據(jù)信息的利用效率。

        1.3.3 現(xiàn)場安全巡檢

        而在對應(yīng)的安全生產(chǎn)智能巡檢管理作業(yè)中,相關(guān)系統(tǒng)需要為現(xiàn)場運(yùn)維人員提供智能分析檢測以及防誤指導(dǎo)操作,有效地應(yīng)對現(xiàn)場應(yīng)急狀況,同時智能巡檢系統(tǒng)還能夠及時記錄各項設(shè)備運(yùn)行異常信息,最大限度地提高對新能源發(fā)電站的智能感知、感應(yīng)能力,實現(xiàn)對各項信息資料的及時處理管控以及安全防護(hù),為新能源發(fā)電廠設(shè)備的運(yùn)行安全提供相應(yīng)的保障。在安全生產(chǎn)智能巡檢管理體系中構(gòu)建了遠(yuǎn)程監(jiān)督、專家指導(dǎo)以及巡檢管控等多種內(nèi)容,實現(xiàn)現(xiàn)場與遠(yuǎn)程實時互動、高度集成的巡檢管控形式,以此來進(jìn)一步提高了電站的運(yùn)維管理水平[3]。

        2 電站的集中管理

        2.1 物資集中管理

        企業(yè)需要配備相應(yīng)的物資采購人員以及設(shè)備管理人員,導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)營運(yùn)作過程中還存在較高的管理成本。為最大限度地降低企業(yè)在經(jīng)營運(yùn)作過程中所產(chǎn)生的一系列成本,企業(yè)應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行集中管控,在此過程中企業(yè)需要優(yōu)先培訓(xùn)出相應(yīng)的管理團(tuán)隊,通過教育培訓(xùn)、考核管理,組建專業(yè)的物資管理團(tuán)隊、完善相應(yīng)的管理制度。企業(yè)還需要結(jié)合科學(xué)統(tǒng)一的命名規(guī)則,對現(xiàn)場內(nèi)部的各項設(shè)備類型、物資種類進(jìn)行編號管控,做到對物資設(shè)備定點、定位的監(jiān)督管理,以便于實現(xiàn)對設(shè)備后續(xù)采購管理以及信息檔案的追蹤管理。

        在對物資編碼工作進(jìn)行優(yōu)化、改善的過程中,應(yīng)當(dāng)采取以下的管控模式:企業(yè)應(yīng)當(dāng)確定電站類型,對電站內(nèi)部的設(shè)備型號進(jìn)行分析比較,對其中所使用到的物資名稱進(jìn)行分類管控,之后結(jié)合物資名稱來實施對物資的編號處理,規(guī)范其存放位置。如,在現(xiàn)有的電站類型中涉及風(fēng)電、光伏發(fā)電、海洋發(fā)電,而相應(yīng)的設(shè)備類型則涉及一次、二次設(shè)備、發(fā)電設(shè)備以及其他輔助設(shè)備,對應(yīng)的物資則包含繼電器、傳感器等,而物資編號則主要是考量設(shè)備的類型、名稱,按照相應(yīng)的排位順序來對各項設(shè)備進(jìn)行編號、處理,以便于實現(xiàn)對相關(guān)物資設(shè)備的統(tǒng)計管控,實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備宏觀、整體的管理,提高管理效率。

        按照以上的工作管理策略,不同的設(shè)備還能夠提供給多個發(fā)電站進(jìn)行使用,而廢棄的設(shè)備也能夠得到集中管控,最大限度地降低對相關(guān)設(shè)備處理、管控的成本,同時也節(jié)約了大量的人力、物力、財力。而為了進(jìn)一步提高對設(shè)備信息化、數(shù)據(jù)化的管理效率,企業(yè)可以利用相應(yīng)的二碼技術(shù)來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的集中管控,提高管理效率,并且也有利于企業(yè)及時根據(jù)當(dāng)前設(shè)備、物資的消耗狀況來對電廠的工作效率進(jìn)行評級、評價,以此來開展對整個發(fā)電廠的改進(jìn)和維護(hù)保養(yǎng),最大限度地提高設(shè)備的加工率,滿足當(dāng)前發(fā)電站經(jīng)濟(jì)安全的發(fā)電作業(yè)需求。

        2.2 人才集中管理

        提高電站設(shè)備運(yùn)行管理的水平和效率,不僅要結(jié)合必要的日常檢驗以及體系化、標(biāo)準(zhǔn)化的常規(guī)性檢驗,如結(jié)合預(yù)防性實驗、消缺管理、清掃管理來減少設(shè)備發(fā)生故障異常的概率,同時相關(guān)作業(yè)也要依托現(xiàn)場工作人員對各項數(shù)據(jù)資料進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致地分析和識別來提高現(xiàn)場工作管理效率。如,相關(guān)作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)了解設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行工況,對現(xiàn)有的智能監(jiān)控系統(tǒng)、集中管控系統(tǒng)進(jìn)行分析、使用,對現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備、電子儀器、儀表及相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示進(jìn)行考量,并且根據(jù)當(dāng)前生產(chǎn)管理的實際狀況提出質(zhì)疑、提出疑問,對后臺數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地使用分析[4]。

        因此,通過以上的分析可以看出,集中控制中心的工作管理人員應(yīng)當(dāng)具備扎實的數(shù)據(jù)分析能力、判斷能力,能夠結(jié)合發(fā)電站的實際運(yùn)行狀況來完成對設(shè)備常態(tài)化的運(yùn)維管控,提高設(shè)備的運(yùn)行效率。同時,相關(guān)作業(yè)人員還需要結(jié)合各項數(shù)據(jù)的生成狀況,制作相應(yīng)的日常報表,實現(xiàn)綜合管控。

        除此之外,相關(guān)工作人員也需要在相關(guān)工作管理進(jìn)程中掌握各項設(shè)備的使用狀況,明確各項設(shè)備的參數(shù)信息,與廠商進(jìn)行交流溝通,及時探討出相關(guān)設(shè)備常見的故障類型以及維護(hù)保養(yǎng)策略,以此來提高對設(shè)備管理維護(hù)的效率。因此,基于以上的需求,發(fā)電站應(yīng)當(dāng)落實對相關(guān)工作人員常態(tài)化的教育培訓(xùn),組織相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)和技術(shù)探討,提高線上運(yùn)維管理工作的效率。

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