截至6月9日,由大唐中南电力试验研究院自主研发的智能管控一体化平台已在大唐三门峡发电有限公司5号机组上线运行374天。
当“百万机组”有了“数字智慧”的加持,会迸发出怎样的新动能?
中南院坚持从用户需求出发、从解决机组现有疑难问题出发、从提高自动化水平和劳动生产率出发,直面难点、痛点,以科技赋能、安全加码,全力推进百万机组智慧电厂示范项目,助力发电企业数字化、智能化转型发展。
智慧管理应用平台
科技赋能,一体化管控更“智慧”
36项发明专利、32项实用新型专利、25项计算机软件著作权、3项行业标准……一系列实打实、硬碰硬的科技新成果,为三门峡智慧电厂建设注入了成色十足的“科技感”。
三门峡发电公司5号机组为1050MW超超临界火力发电机组,发电设备众多、流程复杂。如何将已有技术成果和专家典型技术经验转化为智能算法,实现从人工决策到智慧决策的跨越?中南院三门峡项目部迎难而上,以先进可靠成熟的自主可控技术为依托,以一流前沿技术为引领,以提高企业效益为导向,引入大数据分析、人工智能、机器学习、工业互联网等智能技术,通过搭建ICS平台、模块化机房与ISS平台、智能SIS、智能MIS及智能安防巡检等,以数据采集、数据集成共享、用户交互来实现智能控制、智慧管理一体化管理。
“‘智慧电厂管控一体化平台’完全由我们自主设计研发。这是一种自学习、自适应、自趋优、自恢复、自组织的智能发电运行控制管理模式,如能自动根据机组运行状态调整参数,甚至不需要人员干预便可自动处理典型故障……”智慧电厂建设项目主要负责人袁世通一边演示平台界面,一边介绍。
在这个平台上,能清晰看到中南院团队自主研发的锅炉燃烧智能优化、智能吹灰及结焦监控、汽轮机运行参数自寻优技术研究、汽轮机振动智能分析及预警技术研究、智能报警等子模块正在稳定运行中。
“这个平台画面简单易懂、操作方便可行,很快就能上手。”经过短期培训,电厂运行人员已经完全能够熟练操作系统。在研发设计时,中南院团队认为“智慧是减负”,在打通基本控制与智能控制间的界限、建立开放的高级应用环境、搭建基于CPS的工业边缘计算平台等基础功能上,以低代码化、图形化、模块化的显示,提升运行分析人员的可操作度。
中南院提出的“智慧电厂管控一体化平台”打破了传统DCS系统无法承载运用人工智能技术的瓶颈,实现了定期机组能效、自动测评等试验可实时在线自动监测,直接减少运行值班人员总体操作量70%、辅网系统值班人员50%以上、人工巡检量30%以上……重点区域少人化、示范区域无人化的智能化运营已基本实现。
职工在进行现场调试研究
安全加码,全过程防护更“放心”
在百万机组生产区域内,安全标语与安全风险警示牌随处可见。安全第一,是智慧电厂建设的首要原则。
在智能安防系统建设中,中南院部署了周界智能警戒系统、人员智能定位系统、视频图像分析技术辅助巡检系统、出入口智能管控系统、人员异常行为智能分析系统优化等8个子系统,实现关键生产部位的人员行为远程监督、设备风险自动预警等功能,全方位保障人员和设备安全。
如在输煤皮带运行过程中,监控平台通过对现场摄像视频的读取和算法分析,判断皮带是否跑偏以及跑偏程度,运行人员可根据显示的预警信息及时做出处理……目前,智能报警及故障分析整体准确率达到90%以上。
数字化是“智慧电厂”的特点之一。然而在这个由万千数据组成的信息平台上,如何确保机组智慧化中数据传输的安全性、提升企业内网信息安全?这是中南院团队思考的另一项关键性“安全”问题。
针对ICS+ISS系统的网络安全防护进行设计,中南院团队从边界隔离及访问控制、防病毒和恶意代码防范、主机加固、入侵检测等方面进行综合考虑,通过部署终端安全可信防护系统、综合审计系统、工业入侵检测等,建立起一道“隐形防火墙”,有效杜绝病毒危害、非法操作、异常事件和外部攻击等潜在威胁。
同时,中南院团队还通过建立安全计算环境、安全区域边界、安全通信网络三重防御体系,对网络内的安全设备、网络设备及终端的安全策略进行集中配置管理和安全事件集中监视处置,在确保安全性基础上实现智慧化。
团队成员在开展现场讨论
党建引领,系统化思维更“集智”
“党旗所指,便是党员行动所向。作为共产党员,哪里有需要,我们就要去那里。”在智慧电厂项目启动同时,中南院党委将党建工作与中心工作深度融合,迅速成立了“三门峡智慧电厂建设项目”党员责任区、党员示范岗和青年突击队。
这是一场跨专业高效协同的“大决战”,来自7个党支部的22名青年党员闻令而动、精英尽出,从项目整体网络架构规划,到控制平台硬件及功能分配实施方案制定,再到功能模块开发测试、试运行,在各个阶段中主动做表率、担重任、解难题,充分展现了党员的先锋模范作用和集智攻坚风采,更彰显了新时代电力科研工作者的探索钻研和开拓创新精神。
“作为集团公司科技示范项目和中南院转型发展时期的重要攻坚项目,我们必须倾尽全力,将‘百万千瓦超超临界燃煤机组智慧电厂’做成业内精品。”项目前期,攻关团队在广泛调研国内外智慧电厂亮点特色、深入掌握机组运行情况的基础上,数十次修改完善项目可研报告,组织上百次会议分析讨论用户模块需求,形成了较为系统、完整的智慧电厂总计架构规划和支撑平台建设。
进入攻坚期,攻关团队克服了疫情防控和“720”特大暴雨等客观影响,通过“线上+线下”推进进度,严格执行“日调度、周分析、月总结”,确保进度不落、质量不减。
在调试过程中,为了等待某个机组试验工况,团队成员不分昼夜、废寝忘食坚守现场,自主设计开发的汽轮机运行参数自寻优系统、汽机振动智能分析及预警、发电机机端电压互感器在线监测装置等16个智能模块全部按期上线运行和交付使用。
他们以实际行动,向党组织、向客户交上了一份出色答卷。
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