截至6月9日，由大唐中南電力試驗研究院自主研發(fā)的智能管控一體化平臺已在大唐三門峽發(fā)電有限公司5號機組上線運行374天。
當“百萬機組”有了“數(shù)字智慧”的加持，會迸發(fā)出怎樣的新動能？
中南院堅持從用戶需求出發(fā)、從解決機組現(xiàn)有疑難問題出發(fā)、從提高自動化水平和勞動生產(chǎn)率出發(fā)，直面難點、痛點，以科技賦能、安全加碼，全力推進百萬機組智慧電廠示范項目，助力發(fā)電企業(yè)數(shù)字化、智能化轉型發(fā)展。
智慧管理應用平臺
科技賦能，一體化管控更“智慧”
36項發(fā)明專利、32項實用新型專利、25項計算機軟件著作權、3項行業(yè)標準……一系列實打?qū)崱⒂才鲇驳目萍夹鲁晒?，為三門峽智慧電廠建設注入了成色十足的“科技感”。
三門峽發(fā)電公司5號機組為1050MW超超臨界火力發(fā)電機組，發(fā)電設備眾多、流程復雜。如何將已有技術成果和專家典型技術經(jīng)驗轉化為智能算法，實現(xiàn)從人工決策到智慧決策的跨越？中南院三門峽項目部迎難而上，以先進可靠成熟的自主可控技術為依托，以一流前沿技術為引領，以提高企業(yè)效益為導向，引入大數(shù)據(jù)分析、人工智能、機器學習、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等智能技術，通過搭建ICS平臺、模塊化機房與ISS平臺、智能SIS、智能MIS及智能安防巡檢等，以數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集成共享、用戶交互來實現(xiàn)智能控制、智慧管理一體化管理。
“‘智慧電廠管控一體化平臺’完全由我們自主設計研發(fā)。這是一種自學習、自適應、自趨優(yōu)、自恢復、自組織的智能發(fā)電運行控制管理模式，如能自動根據(jù)機組運行狀態(tài)調(diào)整參數(shù)，甚至不需要人員干預便可自動處理典型故障……”智慧電廠建設項目主要負責人袁世通一邊演示平臺界面，一邊介紹。
在這個平臺上，能清晰看到中南院團隊自主研發(fā)的鍋爐燃燒智能優(yōu)化、智能吹灰及結焦監(jiān)控、汽輪機運行參數(shù)自尋優(yōu)技術研究、汽輪機振動智能分析及預警技術研究、智能報警等子模塊正在穩(wěn)定運行中。
“這個平臺畫面簡單易懂、操作方便可行，很快就能上手。”經(jīng)過短期培訓，電廠運行人員已經(jīng)完全能夠熟練操作系統(tǒng)。在研發(fā)設計時，中南院團隊認為“智慧是減負”，在打通基本控制與智能控制間的界限、建立開放的高級應用環(huán)境、搭建基于CPS的工業(yè)邊緣計算平臺等基礎功能上，以低代碼化、圖形化、模塊化的顯示，提升運行分析人員的可操作度。
中南院提出的“智慧電廠管控一體化平臺”打破了傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)無法承載運用人工智能技術的瓶頸，實現(xiàn)了定期機組能效、自動測評等試驗可實時在線自動監(jiān)測，直接減少運行值班人員總體操作量70%、輔網(wǎng)系統(tǒng)值班人員50%以上、人工巡檢量30%以上……重點區(qū)域少人化、示范區(qū)域無人化的智能化運營已基本實現(xiàn)。
職工在進行現(xiàn)場調(diào)試研究
安全加碼，全過程防護更“放心”
在百萬機組生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)，安全標語與安全風險警示牌隨處可見。安全第一，是智慧電廠建設的首要原則。
在智能安防系統(tǒng)建設中，中南院部署了周界智能警戒系統(tǒng)、人員智能定位系統(tǒng)、視頻圖像分析技術輔助巡檢系統(tǒng)、出入口智能管控系統(tǒng)、人員異常行為智能分析系統(tǒng)優(yōu)化等8個子系統(tǒng)，實現(xiàn)關鍵生產(chǎn)部位的人員行為遠程監(jiān)督、設備風險自動預警等功能，全方位保障人員和設備安全。
如在輸煤皮帶運行過程中，監(jiān)控平臺通過對現(xiàn)場攝像視頻的讀取和算法分析，判斷皮帶是否跑偏以及跑偏程度，運行人員可根據(jù)顯示的預警信息及時做出處理……目前，智能報警及故障分析整體準確率達到90%以上。
數(shù)字化是“智慧電廠”的特點之一。然而在這個由萬千數(shù)據(jù)組成的信息平臺上，如何確保機組智慧化中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴⑻嵘髽I(yè)內(nèi)網(wǎng)信息安全？這是中南院團隊思考的另一項關鍵性“安全”問題。
針對ICS+ISS系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全防護進行設計，中南院團隊從邊界隔離及訪問控制、防病毒和惡意代碼防范、主機加固、入侵檢測等方面進行綜合考慮，通過部署終端安全可信防護系統(tǒng)、綜合審計系統(tǒng)、工業(yè)入侵檢測等，建立起一道“隱形防火墻”，有效杜絕病毒危害、非法操作、異常事件和外部攻擊等潛在威脅。
同時，中南院團隊還通過建立安全計算環(huán)境、安全區(qū)域邊界、安全通信網(wǎng)絡三重防御體系，對網(wǎng)絡內(nèi)的安全設備、網(wǎng)絡設備及終端的安全策略進行集中配置管理和安全事件集中監(jiān)視處置，在確保安全性基礎上實現(xiàn)智慧化。
團隊成員在開展現(xiàn)場討論
黨建引領，系統(tǒng)化思維更“集智”
“黨旗所指，便是黨員行動所向。作為共產(chǎn)黨員，哪里有需要，我們就要去那里。”在智慧電廠項目啟動同時，中南院黨委將黨建工作與中心工作深度融合，迅速成立了“三門峽智慧電廠建設項目”黨員責任區(qū)、黨員示范崗和青年突擊隊。
這是一場跨專業(yè)高效協(xié)同的“大決戰(zhàn)”，來自7個黨支部的22名青年黨員聞令而動、精英盡出，從項目整體網(wǎng)絡架構規(guī)劃，到控制平臺硬件及功能分配實施方案制定，再到功能模塊開發(fā)測試、試運行，在各個階段中主動做表率、擔重任、解難題，充分展現(xiàn)了黨員的先鋒模范作用和集智攻堅風采，更彰顯了新時代電力科研工作者的探索鉆研和開拓創(chuàng)新精神。
“作為集團公司科技示范項目和中南院轉型發(fā)展時期的重要攻堅項目，我們必須傾盡全力，將‘百萬千瓦超超臨界燃煤機組智慧電廠’做成業(yè)內(nèi)精品。”項目前期，攻關團隊在廣泛調(diào)研國內(nèi)外智慧電廠亮點特色、深入掌握機組運行情況的基礎上，數(shù)十次修改完善項目可研報告，組織上百次會議分析討論用戶模塊需求，形成了較為系統(tǒng)、完整的智慧電廠總計架構規(guī)劃和支撐平臺建設。
進入攻堅期，攻關團隊克服了疫情防控和“720”特大暴雨等客觀影響，通過“線上+線下”推進進度，嚴格執(zhí)行“日調(diào)度、周分析、月總結”，確保進度不落、質(zhì)量不減。
在調(diào)試過程中，為了等待某個機組試驗工況，團隊成員不分晝夜、廢寢忘食堅守現(xiàn)場，自主設計開發(fā)的汽輪機運行參數(shù)自尋優(yōu)系統(tǒng)、汽機振動智能分析及預警、發(fā)電機機端電壓互感器在線監(jiān)測裝置等16個智能模塊全部按期上線運行和交付使用。
他們以實際行動，向黨組織、向客戶交上了一份出色答卷。
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