麦邦咨询网 火电 浙江浙能台州第二发电屠海彪:浙能台二基于赋能驱动的5G物联智能电厂实践

浙江浙能台州第二发电屠海彪:浙能台二基于赋能驱动的5G物联智能电厂实践

麦邦咨询火力发电网讯:“5G物联智能电厂依托底层工业互联网平台和采用为服务开发容器的框架,实现智能模块的快速开发与部署,同时平台作为数据管理中心,与现有的ERP等平台实现互联互通。整个智能电厂项目采用了云边端协同框架进行部署,集团侧主要是工业互联网,智能服务系统作为云端,提供数据的统筹管理,还有模型的训练,策略的下发这些服务。电厂侧作为边端,负责数据采集上传,将模型部署到生产线上的设备,同时也可以利用现场的实时数据进行模型再训练。”

――浙江浙能台州第二发电有限责任公司设备管理部副主任屠海彪

4月27日,华北电力大学技术转移转化中心与中关村华电能源电力产业联盟联合主办的2021年智慧电厂论坛(第一期)在广东深圳成功举办。在4月28日举办的《大数据+5G赋能智慧电厂》分论坛上,浙江浙能台州第二发电有限责任公司设备管理部副主任屠海彪发表了以《浙能台二基于赋能驱动的5G物联智能电厂实践》为主题的演讲。

直播专题:2021年智慧电厂论坛(第一期)

文字实录如下:

技术创新是推动世界经济发展和人类生活变革的源泉,近年来随着大数据、云计算、物联网等技术的进步,各个主要工业国家提出了工业4.0标准,中国也提出了互联网+、两化融合、中国制造2025等国家战略。在这个背景下,浙能集团智能电厂示范项目也是以国家的指导意见为纲领,响应省委省政府提出的建设一批无人车间、无人工厂的号召,立足集团数字浙能、新浙能战略规划,开展的重科技项目。

这个项目是以台州第二发电有限公司两台1050MW机组为试点,利用先进的各种先进技术,将电厂中的人、设备、物资、知识等各类资源进行有机整合,为发电生产构建一种独有的服务生态系统,建设新兴智能电厂。

我们公司两台1050MW机组是2015年底投产的,在浙江省来说是第二新的国力发电厂,因为浙江省控煤严格,五年来,在我们之后只有一家两台66万的燃煤机组上去过,其他一概都没有。

这是我们电厂的示范项目的建设历程,2019年3月总体规划方案完成编制,19年4方案通过评审,正式拉开了建设的序幕,19年9月,我们是首批四个项目合同签订方,11月的时候我们被列为浙江省数字化车间智能工厂称号,12月召开了核心项目智能生产应用及赋能服务系统启动会,标志着整个项目建设进入全面实施阶段,一直建设到2021年下半年将会有一个验收。

我们总体的建设目标是减能降本,提质增效。它是依托底层工业互联网平台和采用为服务开发容器的框架,实现智能模块的快速开发与部署,同时这个平台作为数据管理中心,与现有的ERP等平台实现互联互通,依托这个系统,我们集团可以实现全集团数据统一管理以及智能应用的自主研发。整个智能电厂项目采用了云边端协同框架进行部署,集团侧主要是工业互联网,智能服务系统作为云端,提供数据的统筹管理,还有模型的训练,策略的下发这些服务。电厂侧作为边端,负责数据采集上传,将模型部署到生产线上的设备,同时也可以利用现场的实时数据进行模型再训练。

电厂侧的项目是依托集团的赋能服务系统,进行智能化应用开发,同时坚持以问题为导向,根据八大领域出现的问题,将项目划分为决策、设备、运行、燃料、安全、仓储、档案、培训八大模块。这是八大模块的总体功能,这里不一一细说。这里是我们规划的功能清单,有五六十个,绿色是现在正在建设的,通过这些功能清单的整理,先是整理出了37个项目,后来进一步整合,最后还有20多个项目还在实施。

第三部分我们讲一下建设内容及实施情况,第一个模块是智能设备,智能设备中有五六个子项,首先是智能生产应用,智能生产应用系统是依托于辅能服务系统来部署开发的,它具备几个特点,一个是组织和映射各类设备数。

我先讲图形化建模这个功能,通过辅能服务系统,电厂各个专业的技术人员可以自主进行大数据挖掘和模型训练,就可以轻松实现模型部署,这样不懂编程的业务人员也可以快速建立大数据的分析模型。基于辅能服务系统预警以后,可以对系统进行自动化监视,可以主动发现设备异常,实现智能预警。预警信号产生之后,后面可以根据故障树进行智能诊断。智能生产应用系统功能比较多,这里是能效监测的界面,主要是对机组运行能效和年度的发电计划完成情况有一个可视化的展示,同时能够根据大数据分析,能效低的系统设备进行提醒并进行调优。这是启停监督,这是对机组启停过程的全记录,以及根据不同启停的各自启停相关的记录来做一个优化分析,是引导我们操作人员向最优启停工况靠拢,开展指导的好帮手。

我再讲一下设备数字镜像,说得通俗一点是设备的大管家,它包含的内容可以说是非常多维的,与台站、知识库、规则库、案例库、静态数据、动态数据以及设备相关的模型,说明书、检修文件包这些图档资料,都汇总到这里,方便技术人员获取相关数据。这里说一下两个闭环控制,这两个闭环控制就是前面说的云边端,具体的功能就不说了,这两个模块在各电厂也是应用非常广泛,主要特点就是实现闭环控制,在服务器有优化的功能模块,它的结果可以推送到人员系统上,对前面的云边端理念的最好诠释。后期可以更多的把各个相关的控制、功能模块加入。

智能设备方面我讲一下无线感知,它的特点是可以无线部署,相对来说比较灵活方便,还有就是它的设备本身具有边缘计算能力,可以对采集的数据进行直接分析,同时通过我们的5G网络传到后台进行更高维度的分析。

第三个资项目是状态检修系统,就是根据设备说明书、检修规程等等,首先构建一个故障数据库,以设备维修数据为基础,把故障数据进行结构化的存储和分析,深入根本分析原因,整理以后的历史数据用于故障回归分析,根据构建的风险矩阵来评估设备当前的状况,最终要给我们推送一个检修策略,把我们的定修策划向检修方向转变。

锅炉防摩防爆大数据分析系统,这是我们建立锅炉的三维模型,结合锅炉运行检修数据,对锅炉受热面的磨损、超温等安全性问题,作出三维的直观预警,可以协助管理者提高锅炉防磨防爆和寿命问题。

智能运行子项目比较多,我们也有类似于APS的自启停优化,陆续实施了几个模块,从效果来说应该是比较好的,运行人员的劳动强度得到了很大的释放,比如说机组启动的时候,风叶系统的一键启动,还有全过程优化控制。还有智能监盘系统,也是预警系统的功能的延伸,它根据预警的不同时间维度,进行扩维参数的预警分析,提供给操作员监盘辅助指导功能。

我们还有智能巡点检系统,还有巡检机器人,巡检机器人大会很多厂家已经介绍过了,基本上是类似的功能,我们主厂房是用轮式机器人,因为我们机房有四层电梯,它可以实现自主上电梯进行巡检。还可以实现现场扫描任务,还可以接收其他子系统的巡检指令,比如来自于状态检修的,有来自于设备预警的,这些系统之间都有相关的数据交互和关联。

第三是智能两票系统,智能两票系统是创新性提出了动态系统图,利用动态系统图上面不光是实验室过来的远程开关信号,还有现场的阀门开关,都能进入动态系统图,在我的工作票和操作票的流程中,对安全进行把关作用,降低安全风险。智能两票还可以从安全管控这些项目进行关联,可以控制诸如检修工作负责人不在现场,运行操作走错间隔等功能都可以实现。

5G通讯微网采用的是浙江移动建设方案,他们相当于是通过网络切片技术,厂区专用设备技术和其他的终端设备技术进行隔离,保证专网专用,目前实现了厂区全覆盖。

智能燃料主要是两块内容,一个是智能燃料管理系统,还有燃料智能化改造。首先我们有煤场三维测量,智能燃料有管理功能,包括燃料管理,包括智能调度,可以实现从前岗到煤的上仓全生命周期管理,这是煤厂的可视化界面,不同颜色展示了不同的煤种。还有智能调度功能,可以实现调度指令,包括堆煤、配煤,可以实现二维码扫码的方式,进行相应的操作。还有煤仓的实际在仓煤种,可以根据燃烧优化进行指导。智能化改造方面,一个是多数斗轮机,远程控制在一套监控系统里,实现单人监控多台斗轮机。还有卸能机,实现燃煤的自动化抓取。

其他几个模块,一个是智能决策,智能决策目前实现的是生产实时成本,利用决策模型辅助电力系统进行报价,智能安全是利用三维仿真和人员定位,也是UWB,对作业地点、人员进行实时管控。

智能仓储是我们建设了一套管理系统和现场的设备一体库,还有自动堆垛机,实现物资远程验收,自动入库,方便技术人员和仓储管理人员。

智能档案是档案系统的升级,针对数字镜像开发了数字接口,方便在办公地点上以设备为入口,直接进行查找。

智能培训主要是利用虚拟现实技术,其实就是VR技术,来打造虚拟检修的培训,还可以有运行的设备原理,工作流程还有检修的虚拟检修操作,对重要辅机和主机进行虚拟培训。

我们的示范建设功能比较多,但不是乙方给钱建设就完事,我们还是有很大的自主投入研发力量,特别是建模这一块,智能生产应用系统建模这一块,因为辅能辅助系统是三家单位合作开发的,但是建模我们相当于是青年员工团队,他们结合运行专业知识和建模知识以及算法知识,来搭建了模型。这一部分就是介绍,包括自助和配音都是我们团队的人完成的。

最后我也给大家做个预告,因为我们的示范项目过两个月在浙江会有一个发布会或者是交流会,到时候也希望大家能够莅临指导。

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作者: admin

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