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解決方案

SOLUTION

新能源發(fā)電站智慧運維解決方案


一、方案簡(jiǎn)介


隨著(zhù)新能源行業(yè)的發(fā)展建設,新能源發(fā)電站的規模越來(lái)越大,對運行穩定性和可靠性的要求越來(lái)越高,因此,對運維人員掌握的技術(shù)要求也不斷提高;由于發(fā)電站內設備種類(lèi)多,管理自動(dòng)化程度不足,勞動(dòng)強度大,因此,需要投入數量龐大的運維人員隊伍才能支撐相關(guān)的運維管理工作;此外,由于新能源發(fā)電站多遠離城鎮、遠離交通干線(xiàn),加大了運檢工作的難度,無(wú)法有效對現場(chǎng)作業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監管,容易造成作業(yè)安全隱患。

目前新能源場(chǎng)站的監控系統建設多集中在運行領(lǐng)域,如SCADA系統,風(fēng)電機組或光伏陣列在線(xiàn)監測,功率預測、電力主設備在線(xiàn)監測,能量系統等,各系統相互的聯(lián)系較少,數據較多,卻難以相互共享,無(wú)法為運維決策提供有效的數據支撐。

新能源發(fā)電站智慧運維平臺,能夠強化新能源設備運行安全及作業(yè)人員安全,保障發(fā)電系統穩定可靠運行完成發(fā)電計劃,提升發(fā)電量,實(shí)現智能高效的設備數字化、精細化管理,確保各項運維檢修作業(yè)高質(zhì)量完成。


二、方案特點(diǎn)


新能源發(fā)電站智慧運維平臺擁有1+7+N智慧運檢體系,包括1個(gè)智能運檢全場(chǎng)景解決方案平臺、提供7個(gè)智能化微服務(wù)和N個(gè)智能應用建設思路。

111.png  1個(gè)智能運檢全場(chǎng)景解決方案平臺 

實(shí)現智能實(shí)時(shí)全景監控巡視,設備運維、設備故障應急、設備作業(yè)管控、人員安全管控等多維度立體管理。

提供7個(gè)智能化微服務(wù)

全景監視、智能管理、遠程智能巡視、主動(dòng)預警、設備狀態(tài)評估、智能決策、安全作業(yè)管控。

  N個(gè)智能應用建設思路

利用高清視頻配備智能設備,結合視頻監控技術(shù),無(wú)人裝備,機 器學(xué)習技術(shù)移動(dòng)作業(yè)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),大數據分析實(shí)現全景實(shí)時(shí)智慧化監控;以數字化信息技術(shù)變革為根本,運用數字可視化化區塊鏈5G關(guān)鍵技術(shù),更智能更安全更統一管理,實(shí)現一體數字化智慧管控。

 

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三、方案關(guān)鍵技術(shù)


以視頻監控技術(shù)、機器學(xué)習技術(shù)、實(shí)時(shí)通信及定位技術(shù)、運用物聯(lián)網(wǎng)大數據分析等為底層業(yè)務(wù)模塊,實(shí)現場(chǎng)區全景總覽、變壓器升壓站全景監視、斷路器全景監視、作業(yè)過(guò)程全景監視、視頻監視、動(dòng)環(huán)監視,人員安全規范等業(yè)務(wù)功能。主要關(guān)鍵技術(shù)如下:

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1.全景監視技術(shù)

全景監視數據橫向分布于管理信息大區和互聯(lián)網(wǎng)大區。在管理信息大區側,應用業(yè)務(wù)中獲取設備臺賬、運行狀態(tài)、運檢作業(yè)等數據,實(shí)現升壓站全景總覽、變壓器全景監視、斷路器全景監視、作業(yè)過(guò)程全景監視、視頻監視、動(dòng)環(huán)監視等業(yè)務(wù)功能模塊。

                          全景監視技術(shù)                                                             全景拼接


2.機器學(xué)習及圖像分析技術(shù)

以數字信息智能化為基礎,采用機器深度學(xué)習及圖像分析技術(shù),自動(dòng)判斷指示燈、儀表、壓板、開(kāi)關(guān)、刀閘的分合開(kāi)、閉狀態(tài)以及引線(xiàn)接頭的狀態(tài)。同時(shí),根據預置的信息條件判斷工作狀態(tài)不符的相關(guān)異常,自動(dòng)識別表盤(pán)模糊、表盤(pán)破損、絕緣子破裂、硅膠變色、油封破損、掛空懸浮物、鳥(niǎo)巢、部件表面油污、地面油污、金屬銹蝕等設備缺陷,分析圖像中是否存在異常,實(shí)現設備監測預警。

                                                    機器深度學(xué)習圖像解析




3.全維度在線(xiàn)監測技術(shù)

系統可對采集設備相關(guān)的振動(dòng)、聲紋等信息,同時(shí)實(shí)現對氣象、壓力、溫度相關(guān)信息的測量,通過(guò)紅外熱像不僅能夠測量設備的溫度,同時(shí)能夠辨別相關(guān)設備的具體部位,實(shí)現快速故障識別。

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紅外測溫熱成像監控設備


4.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數據分析

使用數字信息化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),軟硬件相輔相成,智能聯(lián)動(dòng)人機交互,實(shí)現數字一體化。

物聯(lián)網(wǎng)大數據分析技術(shù)



四、方案平臺功能


新能源發(fā)電站智慧運維平臺特點(diǎn)為:監測感知自動(dòng)化、作業(yè)流程標準化、生產(chǎn)指揮集約化、項目管控數字化、分析決策智能化、運檢現場(chǎng)可視化。

平臺系統功能主要由七個(gè)模塊組成:全景監視、智能管理、遠程智能巡視、主動(dòng)預警、設備狀態(tài)評估、智能決策、安全作業(yè)管控。

系統主要功能如下:

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1.可視化智能全景監視

宏觀(guān)全景監視:主要通過(guò)GIS地圖、圖表等可視化方式,為生產(chǎn)管理人員提供構建信息,滿(mǎn)足指揮人員掌控生產(chǎn)全局的需求。

微觀(guān)全景監視:基于數字孿生技術(shù)實(shí)現對主輔設備運行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監視,包括運行數據、狀態(tài)數據、負荷數據、故障缺陷、修試記錄、預警信息等,快速檢索設備,自動(dòng)在可視模型定位關(guān)鍵數據。

可視化智能全景監視:通過(guò)監測數據、設備工況(報警預警)、視頻總覽,實(shí)現對光伏區、風(fēng)場(chǎng)、升壓站等地方的監控,同時(shí)監控發(fā)電站內的安消防,系統支持數據融合,實(shí)現實(shí)景三維模型展示。

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2.智能巡視

智能巡視是指以大數據分析及人工智能技術(shù),利用高清視頻監控、(機器人、無(wú)人機、)設備監測傳感器等裝置,實(shí)現隨時(shí)高頻的智能巡視,實(shí)時(shí)高效的巡視,盡早發(fā)現發(fā)電設備缺陷,保證設備運行安全。智能巡視功能特點(diǎn):遠程巡視可視化、設備缺陷智能預警、主輔設備智能聯(lián)動(dòng)、巡視缺陷智能識別、主輔設備智能聯(lián)動(dòng)、一鍵順控視頻雙確認等。


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3.智能設備管理

智能設備管理系統主要功能:確保作業(yè)過(guò)程標準化,保證作業(yè)的準確性、高效率,智能化,倉庫全流程跟蹤、備案、復核,以實(shí)現降本增效。智能設備管理包括電力安全工器具及備品備件統一管理、運行主設備及備品備件統計和輔助設備統一管理。

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4.智能作業(yè)

智能作業(yè)基于電子圍欄和精準定位人員管控系統,三維電子圍欄通過(guò)配備智能穿戴設備或終端,通過(guò)融合5G技術(shù)的室內精準定位網(wǎng)關(guān)提供低延時(shí)、大連接通道,實(shí)現對作業(yè)人員的三維立體空間多層次的精準定位、目標追蹤、軌跡查詢(xún)、越限告警等功能。全流程作業(yè)智能化在系統監測出設備故障預警后,結合智能數據化評估給出維修方案、工具等操作流程,并在高難度系數故障維修狀況配備技師專(zhuān)家,線(xiàn)上視頻語(yǔ)音指導。實(shí)現簡(jiǎn)單操作易上手,無(wú)專(zhuān)業(yè)限制無(wú)強制培訓要求的高效率低成本化。

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5.智能聯(lián)動(dòng)

針對新能源發(fā)電的程序化操作,實(shí)時(shí)采集現場(chǎng)視頻進(jìn)行開(kāi)關(guān)、變壓器等位置的識別分析,結合在線(xiàn)監測和本地監控系統的信息,實(shí)現視頻聯(lián)動(dòng)操作,對操作進(jìn)行視頻驗證。

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6.主動(dòng)預警與智能決策

主動(dòng)預警是指通過(guò)獲取SCADA、主/輔設備集中監控、智能巡視等系統的電站設備運行狀態(tài)等數據,應用智能推理模型,對變壓器、斷路器、GIS、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器及互感器等變電主設備進(jìn)行缺陷的早期預警和動(dòng)態(tài)跟蹤監視,實(shí)現設備故障前的主動(dòng)預警和防御決策建議。智能決策是指通過(guò)獲取SCADA、主/輔設備集中監控系統、巡視系統感知的狀態(tài)數據及各類(lèi)設備故障信息為基礎,應用智能推理技術(shù)構建的規則模型及故障案例庫,對變壓器、電抗器、斷路器、GIS、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器及互感器等變電主設備進(jìn)行故障數據關(guān)鍵信息的快速提取、分析和研判,生成故障應急處理參考方案、運維輔助決策建議、診斷性試驗建議及檢修輔助決策建議,輔助工作人員進(jìn)行設備故障后關(guān)鍵環(huán)節的處理工作。

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7.智能設備評估

新能源數字化智慧運檢管控平臺,以全場(chǎng)景數字智能多維立體可視化監控監視巡檢為技術(shù)集成,圍繞主設備運維、設備故障應急處理,聯(lián)動(dòng)智能作業(yè)檢修、設備管控等為閉環(huán)的一體全流程平臺。而主設備及備品備件的運作管理、物料管控是業(yè)主及站所重中之重的核心,系統具有全局性、預見(jiàn)性、預估預判等特點(diǎn),對站區所有設備實(shí)現全方位滲透掌控。從設備的整體使用層面、發(fā)電產(chǎn)量收益、運作效率、故障壽命評估及健康管控等維度為數據甄別出發(fā)點(diǎn)。

1) 設備健康管理

以智能大數據為技術(shù)支點(diǎn),從設備的定檢養護巡視維修效益等數據,為主設備及備品備件等做健康評價(jià)和等級,實(shí)現風(fēng)險預估風(fēng)險防控,設備全生命周期定點(diǎn)跟蹤,達到收益可見(jiàn),運維精簡(jiǎn),設備可控。將傳統的只有設備損壞報廢停運故障發(fā)生后、故障出現時(shí)的被動(dòng)轉變?yōu)槿挚煽氐闹鲃?dòng)。

2)設備壽命評估

以設備健康管理數據為出發(fā)點(diǎn),實(shí)現不同設備專(zhuān)項定制的壽命周期畫(huà)像,以科學(xué)的數據分析結果為明確運檢目標導向,主動(dòng)有效的養護、更換、迭代設備,為達到場(chǎng)區不故障、不停運、不應急的理想化“輕”運維做變革性推動(dòng)。通過(guò)設備健康管控壽命評估為新能源發(fā)變電行業(yè)帶來(lái)質(zhì)的飛躍,讓運維走在風(fēng)險與故障前,讓產(chǎn)量收益和效率成本預見(jiàn)未來(lái)。

 

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