智能水电站:水电站智能运检思路探讨

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7月1日,国际小水电联合会“云上小水电讲堂”直播邀请到南京南瑞水利水电科技有限公司专家郑慧娟作《水电站智能运检思路探讨》的演讲。演讲分为“智能水电厂内涵与定义”、“智能化建设的技术路线”、“智能运行与检修维护”三个部分。


智能水电厂内涵与定义


目前我国所有的水电厂均建立了大量的自动化和信息化系统,普遍面临着业务信息共享问题;对设备健康状态的感知能力不足,对电力生产安全风险的防范、监测和处置能力不足。此外,很多水电企业收购了大量新能源,面临着多元能源管控的问题,包括控制、调度和运维。国内许多水电站自动化系统积累了大量的历史运行数据,普遍面临历史数据分析挖掘的问题。随着智能电网建设的推进,对水电厂的源网协调能力提出了更高的要求。此外,电力体制改革也使得水电厂面临着电力市场交易优化的问题。

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以云计算、大数据、物联网、人工智能为代表的新兴技术快速发展,并开始应用于不同的产业领域,为水电运行管理的提升提供了新的思路和工具。

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智能化建设的技术路线


从水电行业自身的发展阶段来看,大多数水电企业已经走过了工程建设、生产控制阶段,进入了集约化管理的新阶段,不再局限于远程集控,而追求精细化的运行、精益化运营管理和精准化分析评估。为此,国内许多电厂提出了数字电厂、智能电厂、智慧电厂、智慧流域、两型两化等多种提法。其中,南方电网下属水电厂、华电集团均采用数字电厂概念,大多数水电厂采用了南瑞提出的智能水电厂概念,大渡河则采用了智慧电厂和智慧流域的概念,国网新源则提出了两型两化概念,全称为数字化智能型电站,信息化智慧型企业。

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在DL/T 1547-2016《智能水电厂技术导则》中,定义智能水电厂的定义如下:

智能水电厂 smart hydropower plant

以自动化、数字化、信息化为基础,利用云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能等技术,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应能力,实现安全、稳定、高效运行的水电厂。


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其主要技术路线为在数据汇聚的基础上,进行数据发现,并打通各个系统之间业务流,形成业务整合,并进行新的业务发现,从而达到智能化目标。


智能运行与检修维护


针对水电站运行与检修的智能化目标,其主要建设内容如下:

构建“三维电子沙盘”、“二维大屏”叠加“时间维度”的全景多维空间,开展水电业务的关联应用分析,挖掘深层次的业务应用价值。

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此次介绍的智能运检的核心组件,包括有数据采集汇聚、全景可视化监控、设备管理及分析、智能经济运行、故障诊断与状态评估、智能预警、决策支持、多系统联动、智能巡检。


通过建立水电机组的全工况设备健康模型,对指定监测量的越限值建立定期动态阈值刷新,监视及告警与设备运行工况相关,解决需人为调整的粗粒度上下限判断、精细度不高等问题。建立水电机组的故障诊断推理模型,对机组及配套设备进行在线故障诊断。通过业务协同,联动对接其他系统比如短信服务来发送故障预警机配套故障处理指导、视频监视直接推送当前告警、智能工作票的自动对接等

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  • 设备故障主因分析(专家系统)

  • 顺控流程异常信号报警(机器学习、专家系统)

  • 辅助设备启停异常分析(统计、关联、回归)

  • 报警阈值分段及自修正(人工神经网络)

  • 故障处置指导

  • 三维故障定位

  • 对接智能工作票


针对小水电企业普遍存在的运维成本高、电站规模小、设备先进性相对不足等问题,可通过相关智能化建设,加强小水电站运行管理水平,有效降低企业成本,提高小水电站发电能力,从而使企业获得更大的经济效益,达到绿色小水电目标。


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◆◆直播回放◆◆

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回放链接

https://live.polyv.cn/session/1073632/bbfab8351059bc42fe74e970f59efa4f?isWatchBack=1&hasFrame=1


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本文来源于国际小水电中心

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