【张志伟 京能集团清洁能源公司智慧监管中心负责人】2022智慧电厂论坛(第一期)文字实录

   

主持人:感谢苏老师的精彩分享。下面我们有请京能集团清洁能源公司智慧监管中心负责人张志伟作《清洁能源智慧监管中心建设研究与示范项目》的主题发言。


    
    张志伟:各位领导,各位专家,行业的各位同仁大家下午好。
    我是京能清洁能源智慧监管中心建设项目负责人,我叫张志伟,接下来的汇报以京能清洁能源智慧监管中心一个建设与研究作为一个背景。上午华电各位老师和各个AI厂家专家把前沿的科技讲的已经非常专业,非常的透彻,我结合在建设过程中,对前沿的科技,前沿技术的理解和结合向大家做汇报,也是一个分享,也想通过本次大会,与各位专家取长补短,拓展思路。
    京能集团经过多年的基本积累和资产整合形成煤电热一体化的大能源格局,涵盖电力能源、热力供应、煤炭经营、地产置业、节能环保和金融证券,健康文旅等多个板块,控股电力装机容量超过3千万千瓦,拥有亚洲最大的供热管网,供热面积超过5亿平方米。
    我们这个项目的承办单位就是京能集团的下属单位清洁能源公司,是香港的H股上市公司,业务涵盖燃气、燃气发电、供热、风、光、水及其他清洁能源业态。总装机容量1480万千瓦,公司是北京地区最大的燃气热电供应商,也是2022年北京冬奥会绿色电力的主要供应者。
    项目场景介绍,京能集团在十四五规划当中提出,根据咱们国家大的形势,着重推进集团的能源产业的数字化、智慧化进程,全面提升能源高效利用,清洁能源智慧电场项目的实施,就是京能集团对标行业发展前沿,聚焦产业数字产业化,产业数字化,治理现代化的重要支撑项目。是应用新一代信息技术,加快推动企业数字化转型,迈向世界一流的必由之路。
    说到数字化转型,一个是行业的推动效果,另外一个新能源企业或者清洁能源的企业存在各种各样的问题,估计各大新能源的厂家运营商问题差不多,把现在面临的问题整理成五大类:
    1、企业的装机规模日益增加,各大企业都一样,管理人员的成本随着装机容量,如果按照原有的运维模式,跟着装机容量成比例的增加。在当今社会个人认为已经不是通过运维人员的数量和管理人员的数量提升公司运营管理一个很好的途径。
    2、清洁能源特点装机比较少,建站数量比较多,分布比较散,较偏远。目前所说的小散远的场站。
    3、在人才队伍培养问题上,进入数字化时代,单纯的技术人员已经不能满足现在的科技化、数字化时代一个脚步,也跟不上节奏。原来靠技术人员来解决社会问题,提高可靠性,现在进入数字化时代,刚才各位专家介绍,通过不同的技术手段,来解决现在人员的问题,技术的问题,各种难点的问题,很多冗杂事情。单纯的技术人员已经无法满足目前的需求。
    4、点多,面广,自动化水平不足。依靠各类技术人员参与的过程占主导地位,人员安全意识水平参差不齐,安全生产管理难度较大,从企业安全方面提出一个点。
    5、风光行业传统的一个模式,运维一体,生产管理模式,这种模式现在大部分还在用,也在做转型,人员需求量较大,效率不高,这是一个现状。
    二、项目概况。
    智慧监管中心的项目经过科学的规划,充分的论证,结合企业自身的结构特点,统筹规划形成智慧监管中心和集控中心、场站三级的管理体系。燃气电厂在管理体系内跟分公司的集控中心是同等水平,最终要求建设一个智慧监管中心,中心级,九家燃气电厂,以及区域公司的集控中心,绿电创新中心,整体监控目前有100多个风光水、燃气一个场站,后续还会根据规模的不断变化,增加集控中心的数量,逐步实现无人值班,少人值守,集中监控,智慧运维的一个新型生态管理模式,截止目的,我们已经建成的清洁能源中心级的智慧监管中心,一个是座落在北京,区域集控中心,我们目前是根据体量和分布,建了十座,绿电中心是两个,燃气接入九个。
    具体项目所应用的一些特别详细的技术,上午各位专家讲得非常细,今天也把我们的体会和成果跟位做分享。
    项目成果,通过对项目深入研究和不断推进,集团公司形成三级一体智慧管理体系,构建“一平台三中台”技术架构,实现九大拱,展现七大亮点。
    在这里引进中台的概念,项目在三级一体智慧化管理体系下,汇聚融合撒辖电站生产经营、数据,开展运营管理、设备管理、经营计划管理、安全管理、生产运营管理工作,同时具备清洁能源数据中心、支持中心、诊断中心及技术创新中心的作用,开发布局始终管理模块及高级应用软件,实现全过程智能化分析功能,为公司业务创新和开展,风险管控提供决策依据。
    (图示)场站级重在执行,集控中心级重在管理,这个管理依据智能智慧监管中心分析的结果,进行人员和设备双方面的管理。智慧监管中心重在计算和分析,我们大体的一个管理思路是这样的。监管中心级就是现在的大数据中心。
    向各位说一下对“一平台三中台”的技术架构理解。
    一平台就是边缘计算平台,三中台自己在这个系统里,目前开发用的就是技术中台、数据中台和业务中台。边缘计算平台实现对边缘数据侧的统一接入,统一建模,统一管理,具备完整可靠的边缘计算能力,断点续传能力,实现与中台的云边协同计算,主要是数据接入这一类的规划或者治理。
    数据中台,包括数据采集,获取、存储,数据的规划和治理,数据业务的价值,探索分析,数据的共享,协作等能力,这是针对于数据这一块。
    技术中台主要负责系统资源的管理和计量,数据库,中间件、性能监控,运维管理,服务管理,用户管理,针对于系统硬件设备这一块。
    最后业务中台,提供可以复用的标准和业务能力,包括资产模型,智能算法,通用数据库的模块和开发的框架。实现智慧监管中心与原来集团所有的ERP系统,物资管理系统,安全管理系统,财务管理系统,人资的模块实现一个集成或者是数据的互通,这是下一步的目标。做到互通互联。
    实现九大功能。基于“云、大、物、移、智”,新一代的技术来做支撑,“云”是云计算,大数据,物联网,移动互联网,人工智能,最终实现集中监控,生产管理,安全管理,功率预测,电力营销,综合应用,大数据分析,网络分布级移动APP,移动监控,调度指挥系统。
    最终达到一个风险隐患全识别,运行状态全感知,运行数据全监控,经营管理全在线的目标,通过数字化、智慧化管控,加速推进企业数字化转型一个进程,实现企业高质量的发展。
    常规几个功能不多介绍,大数据分析这一块,基于企业自建一个私有云,导入行业典型一个数据案例,把我们企业从成立到现在所有的历史数据,包括一些典型的模型都导入到数据库,为下一步的分析做理论支撑。系统通过不断的学习,形成分析指导意义的分析结论。目前规划,我们是风机光伏的智能预警,振动监测,智能摄像头,数字卵生技术应用,专家AI的诊断系统。网络发布和移动APP,通过模型的转化,将现在电脑系统里的所有的功能转换到移动的手机端,查看平台的数据运行状况,便于我现场运维工单的执行,跟我现状两票三制和生产管理做一个深度的结合。
   提质增效,提高安全管理水平这一块,通过项目的实施,在提质增效方面做了一个统计,也有显著效果,以张家口冬奥风电项目为例,在集控中心装机容量是120万的装机,单体是7个风电,改变传统的运维模式,现在执行的就是无人值班,少人值守,集中监控,智慧运维的措施。有效开展设备的能效分析,故障预警,健康管控,性能提升等方面的工作,年可减少电量损失1到2个百分点,这个也是通过实际的数据测算,实现提质增效,增加经济效益约2800万/年。按照我们现有的风电光伏的装机体量,年增加的收益大概在8千万元左右,同时项目的实施也充分体现了企业对员工的人文关怀,新的工作模式工作氛围改善员工的工作和生活环境。也为员工提供更多学习和自我提升的机会,专业能力增强,管控水平不断提升,企业本质安全水平也会随之提高。
    (图示)下面这两张图比较熟悉,外交部发言人赵立坚当时在外交部记者会上,讲了一个故事,就是把张北的风能转化为清洁能源电力,定入机北电网,输送到北京,点亮一座座奥运场馆,也点亮北京的万家灯火,这个故事“张北的风点亮奥运的灯”。我们集团有幸是其中的重要的参与者,前后我们为北京的冬奥会,冬残奥会累计供应绿色电力是1.7亿度千瓦时。保障供电期间的有条不紊,安全无事故,也是依托咱们智慧监管中心和集控中心前沿先进的管理理念。
    左边的风机京能集团为绿电和冬奥会保电分析设计的一个彩绘。
    在北京冬残奥会为绿色办奥,承诺和口号应用而生的京能的清洁能源张家口集控中心,这是一个实景图,在冬奥开展之前,也都是完全投入运行。
    三、项目技术需求。
    上午和昨天各位专家讲得差不多,这个项目包含七大关键技术:数字治理、数字孪生、工业大数据、工业物联网、人工智能、边缘计算、网络安全。
    网络安全这一块国家也有比较成熟一套方案,不多做介绍。现在根据能源局36号文的具体要求在实施完善,这个东西个人认为没有一个最好的结果,技术在发展,水平就会再提高,防护方案不断在更新,这个工作是持续不断做下去的一个事。
    数据治理这一块,项目通过数据治理实现数字的资产化,重点开展数据统一编码的工作,进而提升企业数据管理的效能。消除数据孤岛,避免重复开发,提高数据质量,保证数据安全的共享与应用。使中台数据可见、可用、可运营,目前我们也形成了公司独有的电站标识系统编码规则,我们也跟DCMM行业冠标取得联系。评估数据完整性,安全性,准确性,提高数字资产的管理能力,下一步也会走贯标的流程。
    工业物联网,万物互联是大课题,这个项目所涵盖的能源电站遍布全国各地,高山、荒漠、戈壁,各种复杂环境,工业物联网的搭建适应于新能源业态,需要的感知层,传输层和平台层。提供适用于风、光、水、燃气电站的工业物联网的网络环境,实现风、光、水和燃气电站内部的外部互联。
    人工智能技术方面,项目对类人智能研发是共同努力的方向,在生产场景中应用机器人,语言识别、图像识别,机器学习等技术手段提高人工智能技术应用,提高智慧化管控水平。
    工业大数据技术分析,借助于各大研发单位、生产单位,在数据机理方面的成熟经验,应用数据驱动与数据模型的双轮驱动方式,从海量的数据中发掘新模式和知识,实现数据机理的深度融合,将数据的价值深度挖掘。
    边缘计算方面:借助于更多高科技企业的人工智能,边缘智能设备,进行最近端的智能分析和服务,为电力生产场景进行智能化、智慧化、主动化、预防化的赋能。
    热忱感谢各位专家对清洁能源公司的建设,开展技术交流,也希望各位专家能提出宝贵的建议,我的发言就到这,谢谢!

 

注:文字实录未经专家整理核实,仅作参考使用,具体解释权归本次会议主办方所有。

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