構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，建設(shè)以新能源占比逐步提高的新型電力系統(tǒng)是實(shí)施我國“雙碳”戰(zhàn)略的重要舉措。大唐(內(nèi)蒙古)能源開發(fā)有限公司管理風(fēng)光場站共計(jì)46座，塔林花風(fēng)電場安裝267臺(tái)風(fēng)機(jī)，總?cè)萘繛?0萬千瓦，是公司單場風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)最多的風(fēng)電場。
隨著能源電力產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和智能化建設(shè)升級(jí)，塔林花風(fēng)電場迫切需要通過智慧電廠建設(shè)來提升場站運(yùn)營效率、現(xiàn)場安全生產(chǎn)管理、改善員工生產(chǎn)生活狀態(tài)。大唐內(nèi)蒙古公司采用積成電子(002339)的智慧新能源發(fā)電解決方案，雙方攜手共同建設(shè)塔林花智慧風(fēng)電場，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場“集中監(jiān)控、少人值守、區(qū)域運(yùn)維、專業(yè)檢修”的生產(chǎn)模式，降低一線員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。
2023年12月21日，大唐集團(tuán)組織專家組召開“大唐(內(nèi)蒙古)能源開發(fā)有限公司塔林花風(fēng)電場智慧風(fēng)電建設(shè)”項(xiàng)目技術(shù)評(píng)價(jià)會(huì)，平臺(tái)系統(tǒng)和應(yīng)用效果得到專家們的認(rèn)可和高度贊揚(yáng)，一致同意評(píng)價(jià)“大唐內(nèi)蒙公司智慧風(fēng)電建設(shè)”項(xiàng)目達(dá)到一星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。塔林花風(fēng)電場也成為大唐集團(tuán)陸地上首座一星級(jí)智慧風(fēng)電場。
精準(zhǔn)部署，十年一劍
從山東大學(xué)走出來的積成電子一直致力于以信息技術(shù)、電力電子技術(shù)和通訊傳感技術(shù)改變傳統(tǒng)行業(yè)，持續(xù)進(jìn)行創(chuàng)新。1984年，山東大學(xué)的四位教師積極響應(yīng)國家號(hào)召，利用星期天為濟(jì)南供電局研發(fā)出我國第一代基于微機(jī)系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，促進(jìn)了我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)質(zhì)的飛躍。在四十年的經(jīng)營發(fā)展過程中，公司秉承“以客戶為中心，為客戶創(chuàng)造價(jià)值”的理念，通過自身技術(shù)優(yōu)勢，助力能源電力提高利用效率、保障系統(tǒng)安全。面對(duì)國家“雙碳”戰(zhàn)略，積成電子以進(jìn)取的姿態(tài)擁抱未來，在智能電網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累的基礎(chǔ)上超前規(guī)劃和部署，研發(fā)出智慧新能源發(fā)電解決方案。
積成電子研發(fā)的智慧新能源解決方案融合“云、大、物、移、智、邊、鏈”新一代信息技術(shù)，涵蓋新能源場站集中監(jiān)控、新能源場站并網(wǎng)技術(shù)支持和新能源場站智慧運(yùn)維解決方案，為新能源發(fā)電提供更安全、更可靠、更易用的方案，建設(shè)靈活感知和高效生產(chǎn)運(yùn)行的能源系統(tǒng)，推進(jìn)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，助力新能源發(fā)電公司降本、提質(zhì)、增效。
隨著新能源發(fā)電場建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，運(yùn)用數(shù)字化、智能化的手段提高發(fā)電場的運(yùn)營和管理水平也變得越來越迫切。積成電子研發(fā)的新能源場站集中監(jiān)控解決方案涵蓋新能源場站集中監(jiān)控系統(tǒng)、新能源集中功率預(yù)測系統(tǒng)和集控智能值班系統(tǒng);應(yīng)用數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、多源數(shù)據(jù)處理技術(shù)、指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)治理技術(shù)、主設(shè)備故障識(shí)別及應(yīng)急處置技術(shù)、分布式采集技術(shù)和數(shù)據(jù)訂單技術(shù)，有效解決了源端數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和重點(diǎn)指標(biāo)計(jì)算準(zhǔn)確度偏差等問題，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)多元化和事件化、實(shí)時(shí)推送故障點(diǎn)，滿足場站按期新增裝機(jī)接入、海量數(shù)據(jù)(603138)采集的需求;實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域新能源場站的運(yùn)行、運(yùn)營情況進(jìn)行全維度掌控，為省公司、集團(tuán)公司的管理提供數(shù)字化手段。
大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行和調(diào)度帶來較大困難。新能源場站并網(wǎng)技術(shù)支持解決方案涵蓋新能源場站AGC/AVC并網(wǎng)系統(tǒng)、新能源場站功率預(yù)測系統(tǒng)和新能源場站快速響應(yīng)支撐系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了新能源場站與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的信息交換互動(dòng)，準(zhǔn)確預(yù)測新能源發(fā)電變化趨勢，監(jiān)視電場的運(yùn)行情況，與現(xiàn)場設(shè)備快速聯(lián)動(dòng);接收調(diào)度命令，對(duì)電場進(jìn)行自動(dòng)發(fā)電控制、自動(dòng)電壓控制及快速響應(yīng)支撐;實(shí)現(xiàn)發(fā)電可預(yù)測、并網(wǎng)可調(diào)控、快速響應(yīng)可支撐的目標(biāo)。
新能源發(fā)電場站一般位于山嶺和草原腹地、位置偏僻，給運(yùn)維人員的工作和生活帶來了極大的不便。為此，積成電子推出新能源場站智慧運(yùn)維解決方案。該方案涵蓋新能源場站智慧運(yùn)維系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)故障預(yù)警系統(tǒng)、一體化安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)和新能源場站管控狀態(tài)數(shù)字化評(píng)估系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全面智能化、管理關(guān)鍵領(lǐng)域智慧化;基于人工智能算法模型，自動(dòng)適應(yīng)新能源發(fā)電企業(yè)內(nèi)、外部環(huán)境;根據(jù)電網(wǎng)安全、氣候變化、設(shè)備健康等影響因素，優(yōu)化生產(chǎn)策略;實(shí)現(xiàn)新能源場站的集中監(jiān)控、無人值守、區(qū)域運(yùn)維和專業(yè)檢修，滿足客戶的自運(yùn)行、自優(yōu)化和遠(yuǎn)程運(yùn)維的需求。
積成電子持續(xù)十余年研發(fā)并不斷迭代的智慧新能源發(fā)電場解決方案近些年不斷地利劍出鞘，取得了輝煌業(yè)績：新能源電站集中監(jiān)控方案融通60多種型號(hào)風(fēng)機(jī)/逆變器，成功應(yīng)用于500多座電場的2萬多臺(tái)風(fēng)機(jī)、10萬多臺(tái)逆變器，為大唐、國電投、中核、深能等多個(gè)發(fā)電集團(tuán)打造區(qū)域集中監(jiān)控平臺(tái);新能源并網(wǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)已在國能、國電投、大唐、華能、華電、華潤等大型發(fā)電企業(yè)和地方新能源發(fā)電企業(yè)的180多座風(fēng)電場、50多座光伏電站成功應(yīng)用;新能源智慧運(yùn)維解決方案已在國電投、大唐、深能、華電等大型發(fā)電企業(yè)和地方新能源發(fā)電企業(yè)獲得應(yīng)用。智慧新能源發(fā)電解決方案為新能源電場的智慧化、數(shù)字化管控和運(yùn)維起到支撐作用，獲得客戶的一致好評(píng)。
精誠合作，碩果累累
隨著新一代數(shù)字化、智能化技術(shù)的飛速發(fā)展，加速了大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)與電力企業(yè)的深度融合，對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化建模，實(shí)現(xiàn)從發(fā)電到用電的全過程數(shù)字化，從物理設(shè)備到數(shù)字模型的數(shù)字孿生，為解決電力行業(yè)面臨的各種挑戰(zhàn)提供了全新的解決方案。大唐內(nèi)蒙公司攜手積成電子以塔林花風(fēng)電場為試點(diǎn)，建設(shè)一套具備自學(xué)習(xí)、自尋優(yōu)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)能力的智慧電場系統(tǒng)。該系統(tǒng)圍繞新能源發(fā)電企業(yè)運(yùn)行、設(shè)備、檢修、安全、應(yīng)急等業(yè)務(wù)領(lǐng)域，涵蓋一體化管控平臺(tái)、升壓站和繼保室智能巡檢、智能安防、管控狀態(tài)數(shù)字化評(píng)估系統(tǒng)建設(shè)，智能化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，風(fēng)機(jī)環(huán)網(wǎng)建設(shè)和3D建模建設(shè)等，實(shí)現(xiàn)新能源電場的 “集中監(jiān)控全面化、運(yùn)維檢修移動(dòng)化、場站運(yùn)行智能化及整體運(yùn)轉(zhuǎn)全閉環(huán)”的“三化一閉環(huán)”一體化生產(chǎn)運(yùn)營體系架構(gòu)。
為實(shí)現(xiàn)智慧風(fēng)電場的順利建設(shè)，積成電子組織了以教授級(jí)專家為首組成研發(fā)和交付團(tuán)隊(duì)。雙方精誠合作共同研討應(yīng)用需求，在公司智慧新能源發(fā)電場解決方案的基礎(chǔ)上不斷滿足大唐內(nèi)蒙古公司的個(gè)性化應(yīng)用，多項(xiàng)技術(shù)和應(yīng)用取得創(chuàng)新性突破，開拓出一條智慧風(fēng)電場建設(shè)的康莊大道。
塔林花智慧風(fēng)電場采用全融合的建模方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的全面融合，在電力設(shè)備資產(chǎn)、資源信息模型基礎(chǔ)上，擴(kuò)展融合相關(guān)空間、視覺信息模型，創(chuàng)建以滿足運(yùn)維、檢修生產(chǎn)全景感知需求的檢修公共信息模型。
智慧風(fēng)電場系統(tǒng)基于位置信息的智能聯(lián)動(dòng)，將電場智能攝像機(jī)、拾音器、機(jī)器人、無人機(jī)等輔助控制設(shè)備與平臺(tái)深度融合，實(shí)現(xiàn)主輔設(shè)備智能聯(lián)動(dòng)功能，當(dāng)監(jiān)測到現(xiàn)場報(bào)警、跳閘、潛在隱患后，自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急處理系統(tǒng)，確保電場設(shè)備安全。
智慧風(fēng)電場系統(tǒng)基于視頻的全維度安全監(jiān)視，利用電子圍欄、AI云臺(tái)攝像機(jī)、門禁、火情監(jiān)控、消防系統(tǒng)等設(shè)備所感知的信息聯(lián)動(dòng)分析，實(shí)現(xiàn)電場的立體化智能安防，可追蹤展示入侵位置、告警內(nèi)容、告警級(jí)別等信息。
智慧風(fēng)電場系統(tǒng)應(yīng)用音頻的風(fēng)機(jī)故障識(shí)別技術(shù)，基于深度機(jī)器學(xué)習(xí)算法，進(jìn)行電場的風(fēng)機(jī)設(shè)備的視頻動(dòng)態(tài)目標(biāo)檢測和追蹤，實(shí)現(xiàn)音視頻智能分析和異常檢測。
塔林花智慧風(fēng)電場項(xiàng)目目前已獲得發(fā)明專利8項(xiàng)、軟件著作權(quán)7項(xiàng)，軟件產(chǎn)品登記7項(xiàng)、在核心技術(shù)期刊發(fā)表論文2篇，多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)使產(chǎn)業(yè)設(shè)備的智能化水平大幅提高、標(biāo)準(zhǔn)和管控的技術(shù)手段不斷加強(qiáng)、科技成果不斷豐富，實(shí)現(xiàn)了電力工業(yè)與新一代信息技術(shù)的有機(jī)融合，推動(dòng)了新能源電力生產(chǎn)方式從傳統(tǒng)粗放式向智能化的轉(zhuǎn)變
精益求精，智慧管控
塔林花風(fēng)電場通過建設(shè)智慧風(fēng)電場系統(tǒng)來解決風(fēng)場“無人值班、少人值守”情形下的運(yùn)維及監(jiān)管問題，提高風(fēng)功率預(yù)測水平，提升風(fēng)電場發(fā)電的上網(wǎng)效率，協(xié)調(diào)電網(wǎng)的調(diào)度能力，全方位提升風(fēng)場的效率與安全，有效提高風(fēng)電場運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
一體化智能監(jiān)控，提升場站感知能力
智慧風(fēng)電場系統(tǒng)通過云臺(tái)攝像機(jī)、熱成像攝像機(jī)、拾音器、機(jī)器人等智能感知設(shè)備，搭建槳葉、機(jī)艙、主變、母線等主設(shè)備的全維度監(jiān)視應(yīng)用，解決設(shè)備監(jiān)控死角問題;基于感知設(shè)備智能分析輸出的預(yù)警信息，指導(dǎo)運(yùn)維人員及時(shí)維護(hù)，提高檢修計(jì)劃管理能力和故障概率控制能力;減少風(fēng)場值班人員工作壓力與工作強(qiáng)度，大大降低因路途遙遠(yuǎn)導(dǎo)致的危險(xiǎn)系數(shù)，降低故障發(fā)生概率，延長設(shè)備使用壽命，有效提高發(fā)電效率。
全維度智能巡檢，有效提升巡檢效率
系統(tǒng)利用現(xiàn)場“無人機(jī)+機(jī)器人+云臺(tái)攝像機(jī)” 按照升壓站、風(fēng)機(jī)等日常巡檢點(diǎn)位及內(nèi)容設(shè)定巡檢計(jì)劃，自動(dòng)調(diào)度巡檢無人機(jī)、機(jī)器人和視頻攝像頭執(zhí)行巡檢任務(wù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化巡檢，大大減輕巡檢人員的工作壓力，極大程度解決了惡劣天氣無法巡檢的問題;結(jié)合智能巡視結(jié)果數(shù)據(jù)，運(yùn)用智能報(bào)表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)指標(biāo)可視化，運(yùn)維人員根據(jù)異常數(shù)據(jù)情況，提升現(xiàn)場工作效率與數(shù)據(jù)管理能力，有效緩解現(xiàn)場人工數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)壓力。
全方面智能安全監(jiān)控，提高電場運(yùn)行安全性
系統(tǒng)平臺(tái)通過應(yīng)用電子圍欄、AI云臺(tái)攝像機(jī)、門禁、火情監(jiān)控、消防等設(shè)備所感知的信息聯(lián)動(dòng)分析，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場立體化智能安防，有效解決風(fēng)電場少人值守下的入侵安保與災(zāi)情預(yù)警問題，保障風(fēng)電場運(yùn)行安全，提高了場站安全管控能力;基于AI人員識(shí)別、動(dòng)作識(shí)別和位置主動(dòng)定位技術(shù)，聯(lián)合生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的工作票信息，可識(shí)別運(yùn)維檢修工作中的安全隱患并主動(dòng)提醒，提高檢修工作的規(guī)范性，保障員工的生命安全。
事件化智能分析診斷，協(xié)同感知設(shè)備聯(lián)動(dòng)
積成電子聯(lián)合大唐內(nèi)蒙古公司合作開發(fā)了基于風(fēng)電場核心設(shè)備、控制系統(tǒng)、主要參數(shù)與傳感器等核心數(shù)據(jù)的事件化智能分析診斷系統(tǒng)，在事件告警的同時(shí)，平臺(tái)輔助故障處置，提高了設(shè)備健康與正常運(yùn)行的管控能力和運(yùn)維人員故障分析效率，減少設(shè)備故障時(shí)間，提升發(fā)電效率。
專家型智能穿戴，推動(dòng)檢修智能化升級(jí)
平臺(tái)系統(tǒng)利用智能手環(huán)、智能安全帽、手持終端等智能穿戴設(shè)備，建立故障診斷知識(shí)案例集，推送巡檢及故障排查方案，縮小排查范圍，為檢修人員日常工作及故障處理提供技術(shù)指導(dǎo)，有效提升日常工作效率，節(jié)省運(yùn)維檢修成本。
人員狀態(tài)數(shù)字化孿生，打造實(shí)時(shí)泛在的場站管理人員管控平臺(tái)
平臺(tái)系統(tǒng)基于影像、聲音識(shí)別以及多種傳感數(shù)據(jù)，利用數(shù)字孿生與區(qū)塊鏈技術(shù)，在無需主動(dòng)配合、無感知的狀態(tài)下，實(shí)時(shí)識(shí)別出場站長出勤、巡檢、會(huì)議等日常工作與管理行為;結(jié)合工作人員生活作息情況，建立數(shù)字空間與物理空間的全息映射，孿生出一個(gè)包含行為習(xí)慣、工作作風(fēng)、專業(yè)能力與履職狀態(tài)的數(shù)字化場站長，提升了對(duì)場站運(yùn)營的深度感知能力，為場站管理人員績效評(píng)價(jià)與晉職提升評(píng)判奠定了數(shù)字基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)“績效評(píng)定有參考、履職晉升有依據(jù)”的管理目標(biāo)，解決風(fēng)電場站“長臂管轄”難題，真正實(shí)現(xiàn)了可控在控。
塔林花智慧風(fēng)電場從數(shù)字化、信息化、智能化以及智慧化的發(fā)展重新定義了風(fēng)電場的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理，起到了低碳環(huán)保、降本增效、智慧運(yùn)營的效果;經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用檢驗(yàn)證明發(fā)電量增長約10%，智慧化運(yùn)營控制大大提高了風(fēng)電場的安全穩(wěn)定運(yùn)行，少人或無人值守節(jié)約了大量人工成本。平臺(tái)系統(tǒng)已應(yīng)用到道德、如德、塔林花、達(dá)日罕等風(fēng)電場。
塔林花智慧風(fēng)電場項(xiàng)目成果的不斷推廣將為全面開展數(shù)字大唐建設(shè)，加快大唐集團(tuán)打造“綠色低碳、多能互補(bǔ)、高效協(xié)同、數(shù)字智慧”的世界一流能源供應(yīng)商步伐，進(jìn)一步提升大唐集團(tuán)生產(chǎn)運(yùn)行的智能化水平，實(shí)現(xiàn)“人員管控?cái)?shù)字化、場站運(yùn)行智能化、運(yùn)維檢修移動(dòng)化、集控監(jiān)控全面化”的發(fā)展目標(biāo)。
評(píng)論