解决方案

SOLUTION

新能源发电站智慧运维解决方案


一、方案简介


随着新能源行业的发展建设,新能源发电站的规模越来越大,对运行稳定性和可靠性的要求越来越高,因此,对运维人员掌握的技术要求也不断提高;由于发电站内设备种类多,管理自动化程度不足,劳动强度大,因此,需要投入数量庞大的运维人员队伍才能支撑相关的运维管理工作;此外,由于新能源发电站多远离城镇、远离交通干线,加大了运检工作的难度,无法有效对现场作业进行实时监管,容易造成作业安全隐患。

目前新能源场站的监控系统建设多集中在运行领域,如SCADA系统,风电机组或光伏阵列在线监测,功率预测、电力主设备在线监测,能量系统等,各系统相互的联系较少,数据较多,却难以相互共享,无法为运维决策提供有效的数据支撑。

新能源发电站智慧运维平台,能够强化新能源设备运行安全及作业人员安全,保障发电系统稳定可靠运行完成发电计划,提升发电量,实现智能高效的设备数字化、精细化管理,确保各项运维检修作业高质量完成。


二、方案特点


新能源发电站智慧运维平台拥有1+7+N智慧运检体系,包括1个智能运检全场景解决方案平台、提供7个智能化微服务和N个智能应用建设思路。

111.png  1个智能运检全场景解决方案平台 

实现智能实时全景监控巡视,设备运维、设备故障应急、设备作业管控、人员安全管控等多维度立体管理。

提供7个智能化微服务

全景监视、智能管理、远程智能巡视、主动预警、设备状态评估、智能决策、安全作业管控。

  N个智能应用建设思路

利用高清视频配备智能设备,结合视频监控技术,无人装备,机 器学习技术移动作业技术,物联网技术,大数据分析实现全景实时智慧化监控;以数字化信息技术变革为根本,运用数字可视化化区块链5G关键技术,更智能更安全更统一管理,实现一体数字化智慧管控。

 

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三、方案关键技术


以视频监控技术、机器学习技术、实时通信及定位技术、运用物联网大数据分析等为底层业务模块,实现场区全景总览、变压器升压站全景监视、断路器全景监视、作业过程全景监视、视频监视、动环监视,人员安全规范等业务功能。主要关键技术如下:

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1.全景监视技术

全景监视数据横向分布于管理信息大区和互联网大区。在管理信息大区侧,应用业务中获取设备台账、运行状态、运检作业等数据,实现升压站全景总览、变压器全景监视、断路器全景监视、作业过程全景监视、视频监视、动环监视等业务功能模块。

                          全景监视技术                                                             全景拼接


2.机器学习及图像分析技术

以数字信息智能化为基础,采用机器深度学习及图像分析技术,自动判断指示灯、仪表、压板、开关、刀闸的分合开、闭状态以及引线接头的状态。同时,根据预置的信息条件判断工作状态不符的相关异常,自动识别表盘模糊、表盘破损、绝缘子破裂、硅胶变色、油封破损、挂空悬浮物、鸟巢、部件表面油污、地面油污、金属锈蚀等设备缺陷,分析图像中是否存在异常,实现设备监测预警。

                                                    机器深度学习图像解析




3.全维度在线监测技术

系统可对采集设备相关的振动、声纹等信息,同时实现对气象、压力、温度相关信息的测量,通过红外热像不仅能够测量设备的温度,同时能够辨别相关设备的具体部位,实现快速故障识别。

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红外测温热成像监控设备


4.物联网技术、大数据分析

使用数字信息化物联网技术,软硬件相辅相成,智能联动人机交互,实现数字一体化。

物联网大数据分析技术



四、方案平台功能


新能源发电站智慧运维平台特点为:监测感知自动化、作业流程标准化、生产指挥集约化、项目管控数字化、分析决策智能化、运检现场可视化。

平台系统功能主要由七个模块组成:全景监视、智能管理、远程智能巡视、主动预警、设备状态评估、智能决策、安全作业管控。

系统主要功能如下:

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1.可视化智能全景监视

宏观全景监视:主要通过GIS地图、图表等可视化方式,为生产管理人员提供构建信息,满足指挥人员掌控生产全局的需求。

微观全景监视:基于数字孪生技术实现对主辅设备运行状态进行实时监视,包括运行数据、状态数据、负荷数据、故障缺陷、修试记录、预警信息等,快速检索设备,自动在可视模型定位关键数据。

可视化智能全景监视:通过监测数据、设备工况(报警预警)、视频总览,实现对光伏区、风场、升压站等地方的监控,同时监控发电站内的安消防,系统支持数据融合,实现实景三维模型展示。

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2.智能巡视

智能巡视是指以大数据分析及人工智能技术,利用高清视频监控、(机器人、无人机、)设备监测传感器等装置,实现随时高频的智能巡视,实时高效的巡视,尽早发现发电设备缺陷,保证设备运行安全。智能巡视功能特点:远程巡视可视化、设备缺陷智能预警、主辅设备智能联动、巡视缺陷智能识别、主辅设备智能联动、一键顺控视频双确认等。


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3.智能设备管理

智能设备管理系统主要功能:确保作业过程标准化,保证作业的准确性、高效率,智能化,仓库全流程跟踪、备案、复核,以实现降本增效。智能设备管理包括电力安全工器具及备品备件统一管理、运行主设备及备品备件统计和辅助设备统一管理。

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4.智能作业

智能作业基于电子围栏和精准定位人员管控系统,三维电子围栏通过配备智能穿戴设备或终端,通过融合5G技术的室内精准定位网关提供低延时、大连接通道,实现对作业人员的三维立体空间多层次的精准定位、目标追踪、轨迹查询、越限告警等功能。全流程作业智能化在系统监测出设备故障预警后,结合智能数据化评估给出维修方案、工具等操作流程,并在高难度系数故障维修状况配备技师专家,线上视频语音指导。实现简单操作易上手,无专业限制无强制培训要求的高效率低成本化。

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5.智能联动

针对新能源发电的程序化操作,实时采集现场视频进行开关、变压器等位置的识别分析,结合在线监测和本地监控系统的信息,实现视频联动操作,对操作进行视频验证。

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6.主动预警与智能决策

主动预警是指通过获取SCADA、主/辅设备集中监控、智能巡视等系统的电站设备运行状态等数据,应用智能推理模型,对变压器、断路器、GIS、隔离开关、避雷器及互感器等变电主设备进行缺陷的早期预警和动态跟踪监视,实现设备故障前的主动预警和防御决策建议。智能决策是指通过获取SCADA、主/辅设备集中监控系统、巡视系统感知的状态数据及各类设备故障信息为基础,应用智能推理技术构建的规则模型及故障案例库,对变压器、电抗器、断路器、GIS、隔离开关、避雷器及互感器等变电主设备进行故障数据关键信息的快速提取、分析和研判,生成故障应急处理参考方案、运维辅助决策建议、诊断性试验建议及检修辅助决策建议,辅助工作人员进行设备故障后关键环节的处理工作。

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7.智能设备评估

新能源数字化智慧运检管控平台,以全场景数字智能多维立体可视化监控监视巡检为技术集成,围绕主设备运维、设备故障应急处理,联动智能作业检修、设备管控等为闭环的一体全流程平台。而主设备及备品备件的运作管理、物料管控是业主及站所重中之重的核心,系统具有全局性、预见性、预估预判等特点,对站区所有设备实现全方位渗透掌控。从设备的整体使用层面、发电产量收益、运作效率、故障寿命评估及健康管控等维度为数据甄别出发点。

1) 设备健康管理

以智能大数据为技术支点,从设备的定检养护巡视维修效益等数据,为主设备及备品备件等做健康评价和等级,实现风险预估风险防控,设备全生命周期定点跟踪,达到收益可见,运维精简,设备可控。将传统的只有设备损坏报废停运故障发生后、故障出现时的被动转变为全局可控的主动。

2)设备寿命评估

以设备健康管理数据为出发点,实现不同设备专项定制的寿命周期画像,以科学的数据分析结果为明确运检目标导向,主动有效的养护、更换、迭代设备,为达到场区不故障、不停运、不应急的理想化“轻”运维做变革性推动。通过设备健康管控寿命评估为新能源发变电行业带来质的飞跃,让运维走在风险与故障前,让产量收益和效率成本预见未来。

 

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