火電廠、水電站智能化的積極嘗試

作為國內(nèi)首家智慧電廠，大唐泰州2×200兆瓦燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，在投入商業(yè)運(yùn)營不到一年的時(shí)間里，成功打造出具有“狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行、學(xué)習(xí)提升”5大功能，為當(dāng)前國內(nèi)電廠的建設(shè)探索出了一條新路徑。大唐泰州熱電智慧電廠是綜合考慮電廠實(shí)際和“互聯(lián)網(wǎng)+”的應(yīng)用相結(jié)合的創(chuàng)新，其打造的智慧電廠以三維建模、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人員定位作為基礎(chǔ)，集DCS、SIS、MIS、在線仿真、智慧管控于一體，通過一體化云平臺覆蓋全部業(yè)務(wù)管理，利用信息化手段聯(lián)通各項(xiàng)職能，共集成多達(dá)30個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，涵蓋電廠生產(chǎn)、經(jīng)營全部業(yè)務(wù)的一站式、一體化信息支撐。

華電集團(tuán)山東公司萊州發(fā)電從基建期的全國首家三維數(shù)字化電廠，到生產(chǎn)運(yùn)營管理平臺再到二期智慧電廠建設(shè)，從智能供電、智能供熱到將“互聯(lián)網(wǎng)+”思維延伸配售電產(chǎn)業(yè)鏈……積極利用大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等新興技術(shù)，與傳統(tǒng)火電企業(yè)深度融合，將“互聯(lián)網(wǎng)+”延伸到企業(yè)的每一處，打造華電集團(tuán)數(shù)字化電廠的樣板工程。

國家能源集團(tuán)大渡河公司從2014年以來，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，抓實(shí)基礎(chǔ)建設(shè)，推進(jìn)項(xiàng)目落地，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)基本要素的數(shù)字化感知、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、大數(shù)據(jù)處理和智能化應(yīng)用，改造傳統(tǒng)水電生產(chǎn)、建設(shè)、經(jīng)營管理。一是推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，打造數(shù)據(jù)“大感知”網(wǎng)絡(luò)。二是推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)建，提高數(shù)據(jù)“大傳輸”效率，構(gòu)建了由局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、移動網(wǎng)組成的四大數(shù)據(jù)傳輸通道。三是推進(jìn)互通化建設(shè)，構(gòu)建數(shù)據(jù)“大存儲”平臺。四是推進(jìn)集中化整合，提升數(shù)據(jù)“大計(jì)算”能力。五是推進(jìn)智能化運(yùn)用，提升數(shù)據(jù)“大分析”水平。六是不斷完善決策指揮中心(決策腦)、本部專業(yè)數(shù)據(jù)中心(專業(yè)腦)、基層四大業(yè)務(wù)單元(單元腦)這“一中樞、多中心、四單元”的智慧管理體系，加強(qiáng)智慧工程、智慧電廠、智慧調(diào)度、智慧檢修業(yè)務(wù)單元建設(shè)。

智能光伏先聲奪人

智能光伏電站較早實(shí)現(xiàn)跨界的融合，并獲得了廣泛應(yīng)用。2014年3月20日，業(yè)界第一個(gè)智能光伏電站現(xiàn)場會在格爾木召開，會上首次提出智能光伏電站概念，并指出智能光伏電站是行業(yè)的趨勢和潮流。原國務(wù)院參事石定寰會上表示：“智能光伏是行業(yè)的趨勢和潮流，已經(jīng)獲得很好應(yīng)用，并取得重大成效。華為公司智能光伏解決方案融入了其在全世界領(lǐng)先的數(shù)字信息技術(shù)、4G無線技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及核心芯片、軟件等技術(shù)，使“互聯(lián)網(wǎng)+光伏”落到了實(shí)處、得到了規(guī)模應(yīng)用，使中國的光伏電站和通信行業(yè)一樣走到了世界前列。”據(jù)悉，華為公司“智能光伏”理念，包括讓電站數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)光伏電站所有設(shè)備全面高精度數(shù)字化，設(shè)備可感知、可連接、可控制。通過數(shù)字化發(fā)電、數(shù)字化傳輸、數(shù)字化管理重新改造光伏電站，走向真正的智能化。這些技術(shù)包括通過大數(shù)據(jù)挖掘、分析實(shí)現(xiàn)故障預(yù)判、主動預(yù)防性運(yùn)維提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ);使用智能無人機(jī)巡檢，開發(fā)出智能光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)具有智能清洗預(yù)測、告警專家、就近匹配結(jié)合機(jī)器派單服務(wù)等功能。智能算法、智能診斷、智能融合，不僅使發(fā)電量提升了0.5~2%，更可提供故障預(yù)警與自診斷、運(yùn)維團(tuán)隊(duì)績效評估、資產(chǎn)與方案后評估、漁農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析與控制。而時(shí)下最尖端的智能IV 診斷2.0，僅需一鍵啟動25分鐘就可完成百兆瓦電站所有組串掃描。

黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司(以下簡稱“黃河水電”)攜手華為公司2014年底在全球率先建成的格爾木220兆瓦智能光伏電站和拉西瓦12兆瓦智能光伏電站，是最先讓逆變器產(chǎn)品從“啞設(shè)備”變成了具有了感知功能并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化表達(dá)的“電站子陣大腦”。通過采用4G無線系統(tǒng)、智能手持終端、手機(jī)APP軟件等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷、實(shí)時(shí)維護(hù)”，改變了傳統(tǒng)光伏電站傳統(tǒng)運(yùn)維模式。格爾木智能光伏電站建成以來已有全世界超過300家公司慕名到電站考察學(xué)習(xí)。　　目前，黃河水電建成了近200兆瓦智能光伏電站，并取得重大成效。中廣核、三峽新能源、中民新能、協(xié)鑫、招商新能源、中利騰暉、京運(yùn)通等企業(yè)光伏電站完成智能化轉(zhuǎn)型。而此次發(fā)布的《智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計(jì)劃(2018—2020年)》更加明確了光伏產(chǎn)業(yè)今后自動化、信息化、智能化的發(fā)展方向。

此外，大數(shù)據(jù)也是至關(guān)重要的一項(xiàng)內(nèi)容。據(jù)相關(guān)資料顯示，2012年，美國電科院啟動了智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)研究項(xiàng)目，研究在輸配電上的大數(shù)據(jù)應(yīng)用。美國太平洋燃?xì)怆娏尽⒓幽么蟮腂CHydro等電力公司基于用戶用電數(shù)據(jù)開展了大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用研究。C3-Energy與IBM合作開發(fā)，在2014年發(fā)布了針對智能電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。同年4月，Oracle提出了智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)公共數(shù)據(jù)模型，包含配電管理模型、斷供管理模型、網(wǎng)絡(luò)管理模型。在法國，基于大數(shù)據(jù)的用電采集應(yīng)用，法國電力公司實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)監(jiān)測、電網(wǎng)自動愈合、電網(wǎng)調(diào)度局部優(yōu)化，可提供實(shí)時(shí)電價(jià)，實(shí)現(xiàn)可再生能源接入。在德國，德國E.ON電力公司基于大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)用電查詢，除了電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測、用戶用電測量，還可將歷史24個(gè)月電表數(shù)據(jù)存儲并加密保護(hù)，提供實(shí)時(shí)用電消費(fèi)計(jì)算及實(shí)時(shí)查詢。在英國，英國國家電網(wǎng)公司完成了基于大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)用電，可以呈現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)信息、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、天氣信息、腐蝕速率等用戶用電測量等相關(guān)信息，并實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)戰(zhàn)略管理。在加拿大，加拿大BCHydro基于大數(shù)據(jù)的用戶行為分析，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)用電消費(fèi)計(jì)算及呈現(xiàn)，客戶用電模式分析及呈現(xiàn)，用電斷供通知以及快速恢復(fù)，竊電檢測及節(jié)能管理。