智慧水电 “智”引未来——2023年发电企业数字化转型研讨会(智慧水电)成功举办
我国因为特殊的地形和气候条件,拥有全球最丰富的水电资源,其中我国水电资源70%集中在西南六省市(四川、云南、贵州、广西、重庆市、西藏),且主要集中在西南和长江上游水电基地的干流梯级,其中有雅鲁藏布江、金沙江、雅砻江、大渡河、乌江、澜沧江、怒江、南盘江/红水河8个水电基地。
因此,水电智慧化是保障水电生产高效、安全、稳定运行主要技术途径,高度智慧化是未来水电建设的主要发展方向。智慧水电以自动化、信息化、数字化为基础,通过云计算、大数据、物联网、移动通信、人工智能等新一代信息技术的应用,实现生产业务的智能化管控,进而实现水电站安全可靠、经济高效、集成开放、友好互动、绿色环保。
在华北电力大学的指导下,由华北电力大学技术转移转化中心、四川省电力企业协会和中关村华电能源电力产业联盟联合主办的2023年发电企业数字化转型研讨会(智慧水电)研讨会于3月9-10日在四川成都成功举办。会上邀请了14位发言嘉宾围绕水电的调度、运行、检修、安全等智慧化建设开展研讨。大会由珠海优特电力科技股份有限公司、朗坤智慧科技股份有限公司和广东元能星泰孪生科技创新有限公司联合协办,并得到了深信服科技股份有限公司、杭州灵伴科技有限公司、星环信息科技(上海)股份有限公司、苏州寻息电子科技有限公司、徐州幻威动力智能科技有限公司的大力支持。大会特别邀请了中国核工业集团有限公司、国家电网有限公司、中国华能集团有限公司、中国大唐集团有限公司、中国华电集团有限公司、中国长江三峡集团有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、国家开发投资集团有限公司、中国电力建设集团有限公司、中国广核集团、四川省能源投资集团有限责任公司、北京能源集团有限责任公司、汉江水利水电(集团)有限责任公司、雅砻江流域水电开发有限公司、水电水利规划设计总院等单位参加,共吸引300多名参会嘉宾进行了现场交流。
3月9日 主题报告
开场致辞
王源四川省能源局二级巡视员、电力处处长
四川是我国重要的清洁能源基地,国家清洁能源示范省,具有清洁能源资源禀赋和科技创新的先发优势,截止到去年底2022年底,全省建成电力总装机容量12390万千瓦,全国排名第六,其中水电装机9749万千瓦,占全国23.6%。今年1月11日四川省发改委和能源局发布了《四川省能源领域碳达峰实施方案》,明确提出加快数字化技术应用,推动能源全产业链数字化、智能化升级,实现能源开发、生产、加工、储运、销售等全过程用能及碳排放建设,鼓励建设智慧能源管理系统。去年四川发生了历史上“三最”的局面,因此重编了《四川省电源电网发展规划2022-2025年》,预计2025年全省建成水电1.06亿千瓦时,到2025年底全省建成风光达到2200万千瓦,在可以预见的未来,四川智慧水电必将有更广阔的发展空间。
基于工业互联网的云上水电解决方案探索与实践
李 林 国能大渡河流域水电开发有限公司副总经理
水电是服务国家碳达峰碳中和战略、展现绿色发展新担当的重要基础设施。但大量中小水电由于建设早、数量多、分布广、位置偏等客观原因,存在“小、旧、散、弱、乱”等问题。如何依托物联网、云计算、大数据等先进技术,提高中小水电企业安全管控、经济运行能力,赋能中小水电数字化转型提升,是水电高质量发展亟待解决的关键问题。国能大渡河流域水电开发有限公司率先在2014年开展智慧企业研发,已经实现全流域9座电站近1200万装机的远方智慧调度,流域检修创建了设备健康状态诊断预测模型,开辟了由事后检修、计划检修向状态检修直至智慧检修的全新发展路径。论坛上李林副总经理结合四川中小水电特点,以工业互联网思维提出了一套可落地、可复制的解决方案及一种以流域为单元的专业数据服务的新范式,具有典型参考借鉴意义。
数字化转型背景下水电企业现场作业安全管控解决方案
张志伟 珠海优特电力科技股份有限公司解决方案总监
当前水电企业普遍采用“远程集控、现场值守”的运行模式,如何让集控中心与现场值守人员更安全、更高效地开展运维作业,进一步提升运维工作管理水平。优特科技针对“远程集控、现场值守”运行模式下水电企业运维作业各环节的内容及风险,采用“技防+人防+物防”的管控思路,以数字化技术赋能运维作业管理,全面管控作业风险,提高作业效率。实现对水电企业安全生产作业过程主动性、预防性、全过程、全方位闭环管控,助力本质安全型智慧水电建设。
水电站机电设备智能化建设探究与实践
熊开智 雅砻江流域水电开发有限公司信息管理部主任
雅砻江公司负责实施雅砻江流域水能资源开发,目前已投产水电装机规模1920万千瓦。公司高度重视数字化转型和智能化建设,以“数字驱动、协同创新”的数字化理念为总纲完成了智能电站、智能建设和智能风光规划,为推动公司数字化转型升级,明确了目标、规划了路径。公司机电设备智能化以实现设备安全稳定运行为目标,勇于创新突破,引入机器声纹识别技术、水力空化监测技术、IETM技术,采用大数据分析、人工智能算法、图像识别、智能仓库等智能化技术,突破水电行业智能化发展瓶颈,从设备本身智能监测诊断、到人员管控可视化、再到电站运维信息化,实现较为全面的机电设备智能化。雅砻江公司将紧跟行业内外数字化、智能化发展,博采众长,携手行业兄弟单位、科研院校、厂商等,持续推进电站智能化建设,打造雅砻江水风光互补绿色清洁可再生能源示范基地。
数字化转型背景下水电智慧运行与检修工作探索分享
康建辉 朗坤智慧科技股份有限公司工业软件研究院副院长
水电智慧运行与检修工作主要围绕着集控中心生产运行和各厂站之间的检修开展,基于机组主辅机设备的生产实时数据,利用大数据、人工智能、物联网等技术,构建智能监盘、设备故障预警诊断、智能两票等应用。通过智能监盘减轻集控人员监盘工作量,提高水轮机组运行效能;通过设备故障预警诊断构建设备可靠性管理中心,评估设备健康状态,精准指导日常检维修工作,提高设备可靠性,降低运维成本;通过智能两票等一系列管理智能化应用,规范员工工作行为,提高员工工作效率,降低现场安全风险。
水电工业大数据与工业智能价值实现
张 辉 中国长江电力股份有限公司数字化管理中心主任
目前,现有水电大数据主要存在的问题:一是各信息系统实施厂商、产品型号、技术架构等不尽相同,系统间数据存在壁垒,共享不足;二是缺乏大数据基础技术平台,整体上不能支撑针对公司设备资产全景展示、生产经营管理全面管控和智能决策等高级应用。基于此背景,长江电力构建大数据平台、工业互联网平台“两大平台”并进实现水电工业大数据与工业智能价值。打造公司级大数据平台:采用云边一体技术体系,打通数据“采、传、取、用”全链条,实现公司生产、管理数据的归集管理,提供统一的大数据流转计算分析能力、资产管理能力以及共享服务能力。建设工业互联网平台:基于统一可扩展的大数据平台,构建长江电力工业互联网,以问题为导向,以业务需求为牵引,将公司40余年运行、维护、检修的经验和知识全面沉淀,形成开放共享的技术平台,重点开展故障诊断、状态评估、检修决策等高级应用的开发与验证,全面挖掘数据潜在价值,实现公司生产、管理效率及效益的持续提升。
水电数字孪生智慧运维实践分享
林子扬 广东元能星泰孪生科技创新有限公司产品总监
对于我国日益增多的大中型水电站,保证设备长时间安全、稳定、可靠运行是重中之重。借助数字孪生技术,对数字孪生和水电站工程运行管理进行理论融合分析,构建智慧水电站数字孪生系统,可增强水电站工程的信息全面感知能力、深度分析能力、科学决策能力和精准执行能力,大幅提高水电站工程的智能化运行管理水平。MetaStar元能星泰作为中关村发展投资、清华海峡研究院孵化的企业,在水利、水电、发电等能源行业已落地百余项数字孪生项目。公司核心产品是能源工业元宇宙数字孪生PaaS平台,具备实时仿真、一体集成、孪生建模、高效交互等价值。基于数字孪生PaaS平台产品,结合行业专业机理模型、人工智能模型、XR技术、机器人方案,广东元能星泰孪生科技创新有限公司具备自主水电数字孪生智慧运维解决方案,已经在福建某数字孪生水电站、新华水利新疆及湖南某数字孪生水电站和海上风电站数字孪生等场站实现了应用。
抽水蓄能信息化数字化总体规划
刘永亮 水电水利规划设计总院信息数据中心高工
随着国家“双碳”战略推进落地,未来数十年,我国抽水蓄能行业将迎来大规模建设高峰,如何高效高质、科学有序地开展抽水蓄能规划、建设和运营,是行业面临的巨大挑战。与此同时,数字化技术已日趋成熟,在国家“数字中国”战略引领下,数字政务、智慧能源、数字电网、智慧水利、智慧交通均在蓬勃发展,2021年国家能源局发布的《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》中,也明确提出要充分利用物联网、云计算和大数据等数字化手段,推动抽水蓄能电站工程数字化、智能化的相关要求。为更好引导抽水蓄能电站信息化数字化建设工作,持续推动数字化赋能增效作用,水电总院结合水电工程新版可研编规对工程信息化数字化相关要求,在广泛调研我国抽蓄工程信息化数字化建设现状基础上,总体开展了抽蓄工程信息化数字化总体规划,以便明确抽蓄工程信息化数字化建设内容、工作边界划分和总体架构设计,为抽蓄行业信息化数字化工作的标准化建设提供参考。
电力领域AR技术的应用与实践
向文杰 杭州灵伴科技有限公司CEO
水电行业存在地处偏远,外界难以快速抵达水电站,如遇设备故障、应急指挥等场景,难以高效处理;作业票、操作票执行多通过纸质文件执行,数字化程度不足,难以长效保存等问题。在杭州灵伴科技自主研发的一体化5G工业AR智能眼镜X-Craft支持下,通过 AI、扫码等识别,能确保作业的准确性,失误率降低至0,同时 AI 表计识别,能有效助力统一巡视标准,在线识别录入,避免传统错记、漏记、标准差异等问题。当遇到故障需要紧急排除,作业人员可直接语音唤醒远程专家系统,将现场的第一视角画面实时传输给专家,同时支持多人协作,可进行屏幕共享、截图标注、视频录制等操作,呼叫总部专家予以支持,大大缩短了处理周期。杭州灵伴科技公司于专注5G+AI+AR领域的软硬件产品开发,通过语音识别、光学显示、芯片平台、硬件设计等多领域研究,将前沿的Al和AR技术与行业应用相结合,为工业领域的客户提供全栈式解决方案,打造智能时代的超级工人,助力企业减负提质、增效安全。
基于国产基础软件的水电数据底座方案与实践
王耀锋 星环信息科技(上海)股份有限公司电力行业解决方案高级专家
传统离线数仓的数据时效性是T+1,调度频率以天为单位,无法支撑实时场景的数据需求。即使能将调度频率设置成小时,也只能解决部分时效性要求不高的场景,对于实效性要求很高的场景还是无法良好地支撑。在新一代数据底座整体技术架构下,设备侧及边缘侧:依赖边缘端能力实现设备数据的采集及控制;数据层:依赖星环的实时数仓实现数据内容的实时在线分析;应用侧:通过构建业务智能决策大脑,通过数据底座,为不同的业务决策提供实时数据感知及指令下达。最终实现业务运营情况的实时在线监控,业务策略执行的实时支撑,业务操作指令的实时传递,最终为企业数字化转型建设提供强有力的数据支撑。
水电集控及电厂云边安一体化建设方案
周书亮 深信服科技股份有限公司能源事业部发电行业专家
深信服科技作为专注于企业级网络安全、云计算、IT基础设施及物联网的产品和服务供应商,重点分析了水电集控及电厂智慧化建设中面临的资源云平台、云边协同、信息安全等相关的问题,介绍深信服云边安一体化方案、深信服相关产品能力及实践案例。云边安方案主要服务于发电行业数字化转型业务场景,为发电集团省公司生产运营指挥中心、智慧电厂、新能源集控等数字化场景,提供安全、稳定、易扩展的超融合云底座,提供统一的数据存储及共享平台,实现对结构化、非结构化数据的采集及边缘数据处理能力。
大唐重庆分公司彭水电站智慧电厂建设与实践
段美前 大唐重庆分公司水电及新能源创新中心副主任
大唐重庆分公司围绕区域发电企业安全管控、故障诊断、智慧巡检三大核心业务,以“五中心、两平台”为架构,通过基础设施升级、网络优化、数据采集治理和智能模型算法应用,建设优化了运行中心支撑集控中心远程机组控制和梯级水库联合优化调度;大数据中心打通电厂各系统数据互联互通;安全管控中心实现“人员行为风险、作业过程风险、现场环境风险、外包外委风险、地灾交通风险”综合管控;技术支持中心实现对现场设备状态的远程监测和故障预警,自主开发了设备工况及趋势预警分析应用平台;应急指挥中心实现应急预案的数字化、应急物资的可视化;全息展示平台构建电厂综合联动的一体化展示平台;依托各系统建设形成工业互联网平台。同时在风电场建设了“智慧巡检”系统。通过智慧电厂的建设提高生产现场安全等级、降低一线生产人员劳动强度、提高设备安全可靠性、提高员工应急处置能力,促进了“无人值班”“关门电站”“运检一体化”等生产模式转变。
偏远山区引水式水电站基于数据驱动的大坝智慧管理
唐振宇 四川华能太平驿水电有限责任公司副总经理
随着近年来极端天气的频发,岷江上游映汶段周边山体松动,极易出现泥石流灾害,给汶川地区带来了巨大的安全风险,处于泥石流高发地区的水电站安全形势异常严峻。以保证人身安全、提高设备可靠性、降低自然灾害带来的损失、提升企业安全生产管理水平为目标,华能太平驿水电有限责任公司通过对大坝周边气候、地质数据、机组运行数据水位数据的收集和分析,建立了大坝水位与厂房运行参数的数据模型,为应对各种风险提供决策支持。此次,还在以下方面进行智慧化建设:泥石流预警算法实现泥石流的提前预警、动态纠偏算法提高闸门调节成功率、深度学习算法辅助闸门控制、自主设计实现基于北斗通讯的柴油发电机远方控制、基于人脸识别的智能门禁管理系统实现大坝的无人化管理、建立大坝数据智能管理中心全面接入智能控制系统。
白鹤滩智能水电站建设规划与实践
杨廷勇 三峡金沙江云川水电开发有限公司宁南白鹤滩电厂监控/信息安全设备主任
白鹤滩作为水电行业单机容量世界第一、总装机容量世界第二的巨型电站,正全面落实习近平总书记首批机组发电贺信精神指示,坚持问题导向和科技引领,积极探索智能电站建设。白鹤滩数字化转型总体原则是问题导向、分步实施、重点先行,先智能,再智慧,当前,正在进行智能电站建设实践。会议上,杨廷勇主任介绍了白鹤滩工程情况,工程世界领先指标和中国水电行业由跟随到世界引领的崛起历程,白鹤滩智能电站建设目标、实施步骤、实施原则、技术路线、系统架构、平台建设、大数据中心建设、应用系统建设等内容。
智慧电厂建设探索与实践
赵小明 国能大渡河大岗山发电有限公司运行维护处主任
大岗山智慧电厂建设以行业《智慧水电厂技术导则》、国家能源集团《智能电站建设规范》以及大渡河公司《智慧企业2.0》为指导,按照“大感知、大计算、大存储、大传输、大应用”五大技术原则,不断探索智慧电厂建设。
按照大感知原则,在原有设备自带的在线监测系统的基础上,新增了设备温度、气体密度、扭矩力度、振动摆度等状态数据的智能采集。按照大传输原则,进行了5G通信基础建设,为后续物联化做好了准备。按照大存储原则,通过30多个系统数据,建立数据统一接口,实现了设备数据的统一汇聚、信息共享、互联互通,并建立48T数据中心。按照大计算原则,基于电站设备数据中心的建立,实现了设备故障诊断分析和趋势预警,提前预测设备运行状况,分级定制处置方案,变被动处置为主动预防。按照大应用原则,建立应急联动管理系统,定制不同事件下的联动策略,使多个系统协同工作,更大发挥各个系统间的作用,进一步提升电站应急管理响应速度。
3月10日 参观交流
初审:祝仕鸿
复审:刘 晓
审核:王宏盛