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(shù)，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(shè)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(fēng)電場和光伏電站進行集中運維和全流程自動管理，構(gòu)建智慧能源基地。
該平臺的建設(shè)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(chǎn)的智能化、自動化、互動化。
系統(tǒng)架構(gòu)與目標(biāo)
1. 集控中心建設(shè)
集控中心的場地建設(shè)與裝修改造包括調(diào)度大廳的大屏幕、數(shù)據(jù)機房、綜合布線、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、UPS供配電等設(shè)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(luò)，確保集控系統(tǒng)與集團系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互通及縱向數(shù)據(jù)傳遞。集控中心的目標(biāo)是實現(xiàn)對風(fēng)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(chǎn)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(shè)計涵蓋全場景業(yè)務(wù)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(shè)備進行巡檢與設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。系統(tǒng)實現(xiàn)對風(fēng)、光場站的自動管理，能夠自動發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷并輸出維修建議。所有設(shè)備、設(shè)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(gòu)設(shè)計
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B/S架構(gòu)：集控系統(tǒng)采用面向服務(wù)的軟件體系架構(gòu)，分層設(shè)計包括基礎(chǔ)平臺層、集成平臺層和應(yīng)用層，有效組織硬件資源、數(shù)據(jù)與軟件功能模塊。
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安全認(rèn)證：生產(chǎn)控制大區(qū)采用通過安全認(rèn)證的國產(chǎn)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。
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實時監(jiān)控功能：系統(tǒng)支持實時監(jiān)控風(fēng)機、光伏設(shè)備、升壓站等設(shè)施，保證電站的運行情況可視化，并實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度與控制。
2. 設(shè)備遠(yuǎn)程控制與電量管理
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設(shè)備遠(yuǎn)程控制功能：設(shè)備遠(yuǎn)程控制：系統(tǒng)適用風(fēng)電機組、光伏逆變器等設(shè)施的遠(yuǎn)程控制，包含啟停、校正、電氣開關(guān)操作控制等服務(wù)。
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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(chǎn)日報和兩個細(xì)則考核的管理，生成詳細(xì)的電量統(tǒng)計報表。
3. 智能故障自診斷與預(yù)警
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故障診斷功能：系統(tǒng)通過智能診斷分析對設(shè)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。
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智能預(yù)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(yù)測和預(yù)警，確保及時采取維護措施。
4. 大數(shù)據(jù)分析與決策支持
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數(shù)據(jù)分析平臺：運用大數(shù)據(jù)技術(shù)整合電站運作、設(shè)備維護等數(shù)據(jù)，提供投資決策，幫助高管制訂更精準(zhǔn)的經(jīng)營戰(zhàn)略。
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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(jīng)濟效益。
5. 運維管理與巡檢
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智能巡檢與機器人管理：通過無人機、機器人等設(shè)備，系統(tǒng)實現(xiàn)定期巡檢、環(huán)境監(jiān)測與設(shè)備故障識別。巡檢結(jié)果實時上傳至集控平臺，進行缺陷分析與修復(fù)建議輸出。
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機器替人：通過接入各類智能化設(shè)備，如可見光/紅外攝像頭、火災(zāi)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
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智能安防系統(tǒng)：集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)，提供電站設(shè)備、設(shè)施的安全監(jiān)控。系統(tǒng)支持重點設(shè)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。
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高清視頻監(jiān)控：支持高清視頻監(jiān)控，結(jié)合AI算法，進行異常行為檢測、設(shè)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
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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(fù)，確保數(shù)據(jù)安全和完整性。
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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(fēng)電場、光伏設(shè)備、升壓站測點數(shù)據(jù)等，便于未來的系統(tǒng)擴展。
8. 生產(chǎn)與運維管理
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生產(chǎn)計劃管理：平臺支持制定和管理生產(chǎn)任務(wù)和巡檢方案，包括任務(wù)執(zhí)行時間、執(zhí)行周期等。可通過移動終端進行任務(wù)執(zhí)行和結(jié)果反饋。
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設(shè)備管理：平臺實現(xiàn)設(shè)備有關(guān)信息管理、賬表管理、資產(chǎn)管理等服務(wù)，適用設(shè)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
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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(wù)成功等數(shù)據(jù)開展績效分析與評價。
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運維報告：依據(jù)系統(tǒng)收集的操作與維護數(shù)據(jù)，產(chǎn)生詳盡的操作與維護匯報，適用剖析設(shè)備身體狀況和故障率，為后續(xù)決策提供依據(jù)。
10. 培訓(xùn)管理與知識庫
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培訓(xùn)管理模塊：支持運維團隊、技術(shù)人員的培訓(xùn)計劃管理，通過專家知識庫為其提供智能培訓(xùn)方案，積淀設(shè)備維護經(jīng)驗。
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知識庫與診斷支持：系統(tǒng)提供設(shè)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(xué)習(xí)和參考。
11. 安全管理與人員安全
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人員安全管理：確保設(shè)備運維中的人員安全，包括資質(zhì)管理、安全培訓(xùn)、現(xiàn)場工器具檢查、兩票規(guī)范管理等。
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視頻監(jiān)控與行為分析：利用智能視頻分析，對場站內(nèi)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(jié)
本案例展示了一個智能化能源集控平臺的全面設(shè)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(shè)備遠(yuǎn)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(zhuǎn)變，大大提升了新能源電站的運營效率、穩(wěn)定性和安全性。
