【网事】大数据赋能:水电厂的数字化转型

信息来源:南网知行  发布时间2021-04-13

广州蓄能水电厂(资料图片)

 

  近日,调峰调频公司智能水电厂科研团队大数据组在生产实时数据分析技术领域取得突破,《基于云计算的可定制专家策略和机器学习融合应用的监控数据分析与处理技术平台研发》项目正式验收并上线运行,有效提高了调峰调频蓄能电厂的智能化水平。

  近年来,调峰调频公司承接南方电网公司智能电网建设发展要求,全力推进数字化转型,将先进数字技术与业务深度融合,助推公司高质量发展。作为数字化转型的重要一环,智能水电厂建设在调峰调频公司下辖的广蓄电厂得到了良好的实践,实现了安全生产与经济效益双提升。

  广州蓄能水电厂成立于1991年,电站总装机容量240万千瓦,是我国自行设计和施工的第一座高水头、大容量的抽水蓄能电站。作为大型抽水蓄能电站,广蓄电厂的生产运行设备数量和品类较多,生产运行设备产生的数据量也特别大。运行人员为了掌握生产设备运行性能的变化趋势,常常需要对反映运行设备健康状况的数据进行分析,通过对运行数据分析可发现设备的隐性缺陷,在缺陷暴露前发现并消缺,可以给生产带来极大的安全经济效益。

  然而,以往由于缺乏数据分析工具,所有的数据分析工作只能依靠人工完成。面对海量数据,运行人员只能采用随机选点和等采样周期选点的办法来遴选部分设备的数据进行分析,每项数据分析工作需花费3~5小时才能完成,每年也只能开展12~13项专项数据分析工作。即便如此,数据分析的有效性也存疑。如何高效全面分析运行设备数据,全面把脉电站的健康指标,成为困扰电站运行人员多年的棘手难题。

  广蓄电厂运行人员于2015年首次提出运行设备保压性能状态分析技术,并创新自主研发了专用数据分析软件。改进后的技术弥补了过去依靠人工统计无法处理大数据的不足,分析工作只需一人即可完成,而所用时间仅为过去的1/2,分析的数据量则为过去的十万倍以上,并可获取可视化程度更高的趋势图和指标分析及异常数据报表。

  “得益于创新自主研发的专用数据分析软件,广蓄电厂运行人员曾十余次提前发现隐形缺陷,预先发现设备隐性故障,由此提高设备可靠性而产生的经济价值不可估量”。软件开发人员调峰调频公司数据资产专责张豪说。

  广蓄电厂运行数据分析工作为后来的大数据技术在运行实时数据分析应用提供了宝贵的经验。为进一步提高智能水电厂建设水平,2018年调峰调频公司决策启动《基于云计算的可定制专家策略和机器学习融合应用的监控数据分析与处理技术平台研发》科技项目工作,分层搭建专用于状态监测系统分析的云计算平台。项目以广蓄电厂8台机组为研究对象,研发搭建了基于瓦温数据、振动数据、运行事件记录数据的机器学习模型,为安全生产提供了相关预警分析数据服务。

  “以前的数据分析软件仅能分析线下离线下载的数据,考虑到运行设备隐性缺陷的发生具有一定概率性,线下分析严重制约了大数据在生产运行的应用。

  云计算平台的建成,有效突破了线下数据分析的瓶颈,通过对大数据的分析,运行人员能够实时全面把控运行设备的‘健康指标’。”调峰调频公司数据资产专责张豪说。

  云计算平台通过将设备状态、设备监测、设备运行日志等各种监控数据,按周期定时上传到专有云环境,有效保障数据接入的稳定性和可控性。通过对统一、标准的数据进行存储,形成大数据资产层,为各类应用提供强有力的数据服务,从而创造更大价值。

  通过数字化、智能化的建设,广蓄电厂的安全稳定运行得到了更加有效的保障。截至2020年底,广蓄电厂安全生产天数超过4200天,无工时损失超过9800天,并于2020年获评南方电网公司2018年—2020年度安全文化示范单位。在经济效益方面,通过智能水电厂建设,广蓄电厂逐步建立对水泵水轮机、发电电动机等主设备的全生命周期管理,实时监测主设备运行状况,变计划检修为状态检修,提高设备的安全性和可靠性,降低维修成本,延长主设备使用寿命。此外,广蓄电厂还优化了机组运行方式,提升机组运行效率,提高发电效益,实现了降本增效,确保企业可持续健康发展。

  数字化转型与智能水电厂的建设是一个长期的过程,在“十四五”科技引领创新的规划指引下,调峰调频公司将继续推动项目后续科技成果转化、推动项目创新深入实施落地的应用成效,争取在智能水电厂建设上更上一个台阶。

  文/张豪 王耀广

  调峰调频公司