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水电样本:大渡河的智慧化应用
2018/6/14 7:24:23    新闻来源:能源杂志
  智慧电厂涉及人与管理因素,也由此区分出了“智能”与“智慧”的差别。

  一个普通的早晨,在没有任何人觉察到的时候,大岗山水电站附近郑家坪滑坡体位移超过42毫米/天,毫米是尺刻度最小单位,在大参照物下几乎不可察,然而这微小的变化可能带来的是大面积塌方的危险。

  国家能源集团大渡河公司库坝安全管理中心监测人员通过启动应急预案,风险预警系统预警到了这肉眼难以觉察的变化,立即对郑家坪滑坡体路段实施交通管制,之后郑家坪滑坡体发生了总量2000立方米的塌方。因预警及时、处置得当,有效控制了自然灾害带来的生命和财产的损失。

  另一边,在瀑布沟水电站大坝尾水闸门出口,一艘无人船静静下水。正是库坝中心运用搭载着单波束测深仪与GPS系统的先进智能无人船,在对机组尾水水面、水下地形进行测量。无需停机就可以进行全面检查,不影响发电效益。

  无人船仅是库坝中心运用先进监测技术的一个缩影,而库坝中心也只是大渡河智慧企业建设的一个缩影。

  作为国家能源集团的试点,大渡河公司逐渐构建起一套自己的智慧化体系。大渡河公司总经理涂扬举带领的大渡河团队提出了业界首个成熟的智慧企业理论框架体系,并率先探索实践智慧企业建设,打造企业创新驱动发展的新引擎,取得了不俗的成绩。

  在各行各业都在追求智慧化的今天,大渡河公司的表现在目前依然存在大量的人工抄录、人工控制、人工分析的水电行业中十分突出,即便是放在整个能源系统之中,大渡河公司在智慧电厂方面所做出的成果也毫不逊色。

  “大渡河公司的智慧建设已成功打造了智慧企业的'大渡河样板',打造了国有企业落实国家创新驱动战略、推动转型升级和提质增效的新引擎。”国务院国资委新闻中心主任毛一翔此前在“十九大精神进央企——智慧企业建设成果发布会”上表示。

  大渡河智慧水电发展经历了怎样的过程,对于正在向智慧化迈进的电力企业而言,有着怎样为人称道的经验?

  智慧化应用

  “智慧企业、智慧电厂从某些角度可以说是不断调整企业的管理体系,以适应当前生产力的发展,让企业在最高效状态下运行。”国家能源集团大渡河公司分管电力生产的副总经理周业荣在参与“2018年智慧电厂论坛”时对大渡河的智慧电厂建设探索过程进行了介绍。

  大渡河公司2014年提出建设智慧企业,在核心业务改造的过程中,采用“互联网+大数据”技术,将大渡河原有的20多个基层专业领域划分为智慧工程、智慧电厂、智慧调度、智慧检修四大单元,并建立了“一中枢、多中心、四单元”的顶层设计架构。

  据了解,智慧电厂以自动控制为基础,以数据管理为核心,整合运行管理历史和人工经验,引导管理系统自主管理、自我演进,谋求设备控制更加自主、生产管理更加智能、风险决策更加科学的全新电力生产组织形态与管理模式。

  智慧电厂涉及人与管理因素,也由此区分出了“智能”与“智慧”的差别。“将信息技术+工业技术+管理技术融合起来是智慧电厂,其是站在电厂整体的角度来考虑的,将人、企业管理要素等全部融入其中成为一个有机整体。从智能的角度来说,仅仅是把工业技术、信息技术融在一起。”周业荣表示。

  以智能化代替人工化,是智慧电厂建设改变传统生产管理模式的出发点。在大渡河公司里这种智能化应用场景并不难见。

  厂房内平缓行进的巡检预警机器人时不时调整视角,通过识别现场图像、声音、震动、温湿度等环境信息,将观察到的一切实时回传监控平台。

  不仅在厂房,智能机器人在空中巡检和水下作业也大有可为,达成了“海陆空”多领域的覆盖。此外,大渡河公司研发出智能安全帽、智能评估钥匙等基于人工智能成套的电站和安全管控产品,智能安全帽集成了定位、摄像、通话、静电感应等功能,实现人的工作状态数字化监控。

  智慧电厂以预警机器人和智能安全帽为核心的智能设备投入,优化电厂员工的巡检工作体制,提高设备故障的精准排查率,减少电站安全风险,来实现“无人值班、少人值守”运行模式。

  在电力生产现场,巡检预警机器人在逐步取代人工作业,其带来的效益也十分显著。仅此一项,每年就减少人工成本、管理成本400万元。

  智慧电厂所带来的效益远不止于此,据了解,通过定量降水预报、洪水资源化利用、智能调度决策支持、经济调度控制等先进技术研究成果的应用,累计增发电量35亿千瓦时,产生经济效益7亿元,减少电煤消耗110余万吨,减排二氧化碳290万吨。

  总体来看,智慧电厂作为智慧企业建设的四大业务单元之一,大渡河公司在推进过程中坚持的路线是以建设“无人值班、少人值守”运行管理模式为目标,运用全生命周期系统监控、人工智能、大数据分析、虚拟控制等先进技术,实现设备自动巡检、故障精准排查、设备智能联动,促进电力流、信息流、业务流智慧一体化融合。

  大数据集成

  “互联网+”智慧能源在不断重塑能源行业的商业模式,在能源行业转型升级的关键,“大数据”是避不开的话题,在智慧电厂的建设过程中,大渡河公司一直在不断深化大数据挖掘、强化企业物联网应用、变革企业组织管理形态。

  有观察人士称:“未来的智慧电厂,将大量依靠专业数据中心管理,电厂职工角色逐渐向大数据开发、维护与应用以及维护与应用以及创新产品研发转变。”

  建设智能电厂、智慧企业,提到大渡河一定是数据的集成集中。大渡河公司建设了云计算与大数据中心,所有的数据都在云端储存,分为12个主题域,数据整理全面完成。大渡河运中心空间1200个TB,目前私有云数据300个TB,下一步将根据需要再进行不断扩展。

  目前,大渡河公司构建了大计算、大存储、大分析、大运维的网络构架,全面整合了全流域信息系统资源,实现数据计算、存储和网络资源集中部署、九州娱乐ts111分配、统一管理。从往定性描述、经验管理,到业务量化、数据说话,大渡河公司全面启动了企业数字化改造。

  据了解,凭借云计算与大数据中心建设,在机房建设、设备购置以及运维成本等方面,节约成本费用超过1亿元;系统运转由传统的一主一备模式提高到现在的N+1负载均衡模式,计算资源利用率从平均每台服务器25%提高到65%;依靠预报调控一体化平台,每年减少负荷调节工作量约3万次。

  据周业荣介绍,大渡河智慧电厂的内在架构是,物理电厂通过数据孪生的一个过程,不论是采集数据还是形成模型,会在联动平台实现联动,到云端电厂、云端大脑里进行智能协同。

  由此呈现出来的外在模型架构是,工业控制系统、信息技术和管理技术,通过物联网、边缘计算,实现云端集中,最后到云端大脑。

  而在保障安全性方面,数据的联动就显得尤为重要。以瀑布沟水电站为例,其控制系统种类多,各系统数据复杂,为解决各系统相互间缺少联系联动的问题,瀑电总厂启动了综合数据平台建设项目。

  据悉,综合数据平台作为智慧电厂建设中的基础项目,打破了各个系统间的数据壁垒,建立了统一的数据传输和管理平台,为后期各智慧项目的实施提供了数据保障。而基于综合数据平台的系统联动控制,通过互联网通讯技术和事故处理方案预想,能够实现设备在发生事故后自主联动控制,有效保障了设备和人员安全。

  “大渡河公司提出智慧企业理念并投入实践运用,按照以数据驱动管理打造的企业,不是企业简单的数字化、信息化、智能化,也不是单纯建设企业数据库系统、自动化系统,而是充分运用大数据技术,在大数据支撑下,采用各类人工智能手段开展,取得了实实在在的效果。”全国政协常委、中国工程院原常务副院长、院士潘云鹤在大渡河智慧企业建设成果鉴定会上如此点评道。

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