智能物聯(lián)能源集控平臺案例

背景

本工程依托大數(shù)據(jù)、云計算、工業(yè)無線網(wǎng)、數(shù)字孿生等信息技術，以無人機巡檢系統(tǒng)、先進傳感器、智能控制系統(tǒng)和智能故障自診斷系統(tǒng)等智能設備為支撐，搭建一體化的數(shù)字化智能發(fā)電控制與智能巡檢平臺。此平臺將對風電場和光伏電站進行集中運維和全流程自動管理，構建智慧能源基地。

該平臺的建設旨在提升運行和檢修水平，保障新能源場站的安全穩(wěn)定運行，推進能源生產的智能化、自動化、互動化。

系統(tǒng)架構與目標

1. 集控中心建設

集控中心的場地建設與裝修改造包括調度大廳的大屏幕、數(shù)據(jù)機房、綜合布線、網(wǎng)絡系統(tǒng)、UPS供配電等設施。集控中心采用獨立局域網(wǎng)方式組網(wǎng)，并接入集團網(wǎng)絡，確保集控系統(tǒng)與集團系統(tǒng)的網(wǎng)絡互通及縱向數(shù)據(jù)傳遞。集控中心的目標是實現(xiàn)對風電場和光伏電站的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)一運維管理。

2. 數(shù)智化綜合管控數(shù)據(jù)平臺

平臺將通過搭建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)底座，實現(xiàn)智能監(jiān)控、生產管理、智慧運檢、大數(shù)據(jù)分析等功能。平臺提供未來電力交易策略模型的數(shù)據(jù)支撐，幫助實現(xiàn)新能源廠站的集中智慧化管理。系統(tǒng)設計涵蓋全場景業(yè)務的覆蓋、運營流程的全自動化和支撐運營決策過程的全可視化。

3. 智能巡檢與智能控制

集控系統(tǒng)支持通過無人機、機器人和其他智能設備進行巡檢與設備狀態(tài)監(jiān)測。系統(tǒng)實現(xiàn)對風、光場站的自動管理，能夠自動發(fā)現(xiàn)設備缺陷并輸出維修建議。所有設備、設施的運行情況將實時傳輸至集控中心，確保智能化的運維管理。

系統(tǒng)主要功能

1. 集控系統(tǒng)架構設計

• B/S架構：集控系統(tǒng)采用面向服務的軟件體系架構，分層設計包括基礎平臺層、集成平臺層和應用層，有效組織硬件資源、數(shù)據(jù)與軟件功能模塊。

• 安全認證：生產控制大區(qū)采用通過安全認證的國產操作系統(tǒng)，使用分布式中間件平臺和數(shù)據(jù)庫中間件，確保系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行。

• 實時監(jiān)控功能：系統(tǒng)支持實時監(jiān)控風機、光伏設備、升壓站等設施，保證電站的運行情況可視化，并實現(xiàn)遠程調度與控制。

2. 設備遠程控制與電量管理

• 設備遠程控制功能：設備遠程控制：系統(tǒng)適用風電機組、光伏逆變器等設施的遠程控制，包含啟停、校正、電氣開關操作控制等服務。

• 電量管理：電量管理模塊包括對電站電量的統(tǒng)計與管理，支持電站生產日報和兩個細則考核的管理，生成詳細的電量統(tǒng)計報表。

3. 智能故障自診斷與預警

• 故障診斷功能：系統(tǒng)通過智能診斷分析對設備運行參數(shù)出現(xiàn)異常時，開展智能故障定位與診斷，推送故障部件位置與解決建議。

• 智能預警系統(tǒng)：基于數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)能自動識別常見故障，生成故障預測和預警，確保及時采取維護措施。

4. 大數(shù)據(jù)分析與決策支持

• 數(shù)據(jù)分析平臺：運用大數(shù)據(jù)技術整合電站運作、設備維護等數(shù)據(jù)，提供投資決策，幫助高管制訂更精準的經營戰(zhàn)略。

• 優(yōu)化控制：系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分析，自動優(yōu)化電站的運行參數(shù)，提升發(fā)電效率、降低能耗，并提高經濟效益。

5. 運維管理與巡檢

• 智能巡檢與機器人管理：通過無人機、機器人等設備，系統(tǒng)實現(xiàn)定期巡檢、環(huán)境監(jiān)測與設備故障識別。巡檢結果實時上傳至集控平臺，進行缺陷分析與修復建議輸出。

• 機器替人：通過接入各類智能化設備，如可見光/紅外攝像頭、火災監(jiān)測云臺、無人機等，實現(xiàn)運維工作的自動化和智能化。

6. 安全與視頻監(jiān)控

• 智能安防系統(tǒng)：集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)，提供電站設備、設施的安全監(jiān)控。系統(tǒng)支持重點設備的外觀監(jiān)視、周界防范和人員行為分析，確保場站的安全性。

• 高清視頻監(jiān)控：支持高清視頻監(jiān)控，結合AI算法，進行異常行為檢測、設備狀態(tài)巡檢等，增強現(xiàn)場安防能力。

7. 數(shù)據(jù)存儲與管理

• 歷史數(shù)據(jù)存儲：系統(tǒng)能夠存儲至少三年的歷史數(shù)據(jù)，并支持高效查詢和數(shù)據(jù)恢復，確保數(shù)據(jù)安全和完整性。

• 模塊化數(shù)據(jù)采集：支持多種類型的數(shù)據(jù)采集，包括風電場、光伏設備、升壓站測點數(shù)據(jù)等，便于未來的系統(tǒng)擴展。

8. 生產與運維管理

• 生產計劃管理：平臺支持制定和管理生產任務和巡檢方案，包括任務執(zhí)行時間、執(zhí)行周期等。可通過移動終端進行任務執(zhí)行和結果反饋。

• 設備管理：平臺實現(xiàn)設備有關信息管理、賬表管理、資產管理等服務，適用設備缺點和故障的全流程管理，確保系統(tǒng)的高效運行。

9. 運維評價與考核

• 運維評價：運維評價：系統(tǒng)支持對運維人員工作的描述與評價，依據(jù)故障處理、任務成功等數(shù)據(jù)開展績效分析與評價。

• 運維報告：依據(jù)系統(tǒng)收集的操作與維護數(shù)據(jù)，產生詳盡的操作與維護匯報，適用剖析設備身體狀況和故障率，為后續(xù)決策提供依據(jù)。

10. 培訓管理與知識庫

• 培訓管理模塊：支持運維團隊、技術人員的培訓計劃管理，通過專家知識庫為其提供智能培訓方案，積淀設備維護經驗。

• 知識庫與診斷支持：系統(tǒng)提供設備故障的診斷報告生成功能，能夠生成圖文形式的報告，記錄故障分析、解決方案等，便于運維人員學習和參考。

11. 安全管理與人員安全

• 人員安全管理：確保設備運維中的人員安全，包括資質管理、安全培訓、現(xiàn)場工器具檢查、兩票規(guī)范管理等。

• 視頻監(jiān)控與行為分析：利用智能視頻分析，對場站內的非法入侵、人員行為等進行監(jiān)控，確保場站的安全性。

總結

本案例展示了一個智能化能源集控平臺的全面設計與功能實現(xiàn)，系統(tǒng)通過數(shù)字化、智能化手段全面提升了電站的管理和運維效率。平臺的核心優(yōu)勢在于通過智能巡檢、數(shù)據(jù)分析、設備遠程控制和智能故障診斷等模塊，使得電站管理從傳統(tǒng)的人工操作向智能化、無人值守方向轉變，大大提升了新能源電站的運營效率、穩(wěn)定性和安全性。