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国电大渡河流域水电开发周业荣 :深入探索大渡河流域智慧电厂的建设

北极星电力网新闻中心  来源:电力头条APP    2018/5/9 10:06:17  我要投稿  
所属频道: 火力发电   关键词: 智慧电厂 智能巡检 智能发电

北极星火力发电网讯:以智能化代替人工化,是智慧电厂建设改变传统生产管理模式的出发点。在水电站日常生产运维中,人工巡检是一项不可缺少的日常工作,需要消耗大量的时间精力。国家能源集团大渡河公司在智慧电厂建设方面所取得的成果,国电大渡河流域水电开发有限公司副总经理周业荣在中国能源研究会节能减排中心与华北电力大学国家大学科技园联合举办“2018年智慧电厂论坛(第一期)”上发表了重要讲话。北极星电力网全程对会议进行直播,如需了解更多的会议直播,请联系微信号:13693626116。

国电大渡河流域水电开发有限公司副总经理周业荣《大渡河流域智慧电厂建设探索——国家能源集团大渡河公司》

尊敬的各位领导,各位专家,电力行业的同行,早上好!首先感谢组委会给我这次到会学习的机会,感谢刚才主持人热情的介绍,也感谢组委会给我机会汇报大渡河流域关于智慧企业、智慧电厂建设情况的汇报。感谢集团公司康龙主任,也感谢华能集团的郭处长提到了大渡河公司在智慧企业建设方面的探索,国家能源也是以大渡河公司智慧企业建设为先期探索,华能集团的郭处长也提到了工业互联网在水电方面首先在大渡河落地,我前天下午还在与华能的CIO朱卫列先生交流基于工业互联网的大数据怎么在设备诊断方面更有效,实现设备的自我诊断、实现故障的精准定位,今天给大家从四个方面具体介绍下《大渡河流域智慧电厂建设探索》。

第一,首先是智慧企业呼之欲出。昨天我也听了很多专家对智慧、智能这方面的解读,以在英文里说的Smart、Itelligent等加上现在新的流派Wisdom,咱们汉语中智慧、智能这几个词现在用得也挺多、无规律可循,不管是智慧、智能,还是其他词,我们有必要把时间拉到10年前,2008年的11月,IBM的CEO彭明盛提出Smartplanet,2009年1月就被奥巴马同意,被我们翻译成智慧地球,我倒觉得Smart翻译成聪明、反应快速、响应敏捷更好,Intelligent可以译成智能、智慧,还有一个就是Wisdom,就显得更高级的境界,集中体现在创造力,如思想家、艺术家、哲学家等。清华大学管理学院的院长建议就是用Wisdom,中国说智慧城市、智慧电网都是用的Smart。有一句话叫做智慧体现“形而上谓之道”,智能是“形而下谓之明”,我非常认同。当时为什么我们翻译成智慧呢?第一个是我们本身喜欢更有境界的词,第二咱们做事也要勇于与国外保持同步,不能落后于国外,国外把Smart都定格在智慧上了,我们提智慧(Intelligent)也是合适的。

第二我汇报智慧电厂我们的一些概念。

第三我汇报一下我们智慧电厂具体怎么做的。

第四我汇报我们在建设智慧电厂成果发展。

为什么要建设智慧企业,昨天史主席提到智慧企业、智慧电厂实际上在不断的调整我们生产力和生产关系,对应四次工业革命生产力发展和管理关系的不断调整,相继出现了泰勒“科学管理之父”,德鲁克“现代管理之父”,再到当今通过建设智慧企业,不断的调整企业的管理关系和社会生产力的发展,让我们企业在最高效的运行。

大渡河公司2014年提出建设智慧企业,经过这几年我们对框架、定义、技术路线、需要的关键技术进行全面研究,所以这儿也顺便报告我们今年智慧企业建设的一些关键技术,正在申报国家科技进步奖,目前已通过网评,正在准备进行会评。

传统企业是什么样的情况,大家做企业的可能都知道,就是把人、把这个事管好。当然,大家可能要说战略、目标、文化,这些都是用这两个因素不断交互诞生出来的,比如说文化、目标管理、战略管理都是这样的。通过我们管理、组织形式,最后实现企业抗风险、提升效益,效益是我们的基础,风险是更好的效益保驾护航。

智慧企业跟传统企业可能会发生比较大的变化,人和物还是跑不掉,但是人、物是交融的、交互的、互融的,我们实现共享,最终实现我们的目标,让企业自动预判、自主决策、自我演进,不断提升持续管理的能力,当然我们途径也是通过业务量化、集成集中、统一平台、智能协同,我们建设智慧企业始终围绕这几块,大渡河公司总经理涂总是我们智慧企业建设的领头羊,从战略层面不断对智慧企业建设进行提炼、归纳,如何落地就是战术层面,互相影响、促进。

第二,我们的形态和架构。现在我们大渡河的专业分为智慧工程、智慧电厂、智慧检修、智慧调度。智慧电厂、智慧检修、智慧调度搁在一起,按道理这属于电厂的内容,但是我们大渡河是流域公司,装机1200万,检修、调度具有流域的特性,我们单独到出来了。实际上单独出来检修也主要是从设备关系,调度也主要是从流域的水情、电力调度,专业就涉及到我们的财务、计划,我们的数据中心,比如工程职能部门,加上物资等等,大家有机会也欢迎到我们这里指导,我们专业中心基本上也投运了,我们安全的风险中心也准备投运。另外我们决策,站在企业总体角度提供风险防范最终决策的策略制定。往后是我们多脑协同,就是我们所谓的决策在单元脑、决策脑的基础上实现所有的共享,这里面有一个概念大家在建设智慧电厂也好、智慧企业也好,提到我们一定是数据的集成集中,所以我们现在大渡河所有的数据都在我们的私有云上,建设我们自己的私有云,现在分12个主题域,数据治理全面完成,现在数据300个TB,我们私有云的空间目前1200个TB,下一步可以根据我们自己的需要进行不断的扩展。

智慧企业更深入的内容大家有机会去翻翻我们那本书《智慧企业框架与实践》,里面有相对比较全面的描述,我这儿就不重复了。下面我讲关于智慧电厂的发展。

智慧电厂我们研究发现,从自动化到数字化、智能化、智慧化。90年代我们搞自动化改造,当时用的PLC还是三菱的,最后到整个电厂的数字化,再到智慧,昨天谈到我们的工控产品,特别是PLC中国现在还真没有什么非常有品牌的PLC,我们现在全部是ABB、西门子、施耐德等所垄断,这是遗憾。智能化和智慧化这里面大家感觉到,为什么这里边有区别。我们在定义这两个概念的时候,刚才有一些背景说了,我们觉得智慧从电厂角度是站在电厂整体的角度来考虑的,把信息技术+工业技术+管理技术融合起来,我们叫智慧电厂,如果仅仅是把工业技术、信息技术融在一起,我们从智能角度来说是对的,我们把人的因素、把企业管理因素全部融入其中,让它形成一个有机的整体,智慧和智能还是有区别的。今天这些内容不一定讲清楚了,大家下来有机会我们还可以探讨。

接下来汇报的是智慧电厂的概念,智慧电厂的概念我们也是随着一些新技术投运,这3、4年多次不断调整、总经结的结果。一是站在电厂整体的角度来思考的,通过物联网建设,包括传感、感知、边缘技术、智能传感等等,这是数据。在建设智慧企业过程中我认为三大点永远也跑不了,数据是我们一切的基础,至于数据怎么来,多种多样途径,各有各的招,有直接从传感器取的,有通过边缘计算、智能设备来的,有通过图象识别来的等等,这是数据,我们认为是基础。第二大跑不掉的就是算法,我们理解算法是核心,这些数据来了怎么办。比如我们说的大数据,昨天参事也讲了,大数据如果你不用起来你就是大垃圾,要把大数据算起来那就是算法,我们所以说各种各样的算法当前。算法就是数据基础上,按照你的需求进行不同的描述、定位、加工,达到你所想要的,但光想要还不行,还要设计我们怎么想要呢?就是我们的场景,场景是目标,我们设计很多场景,比如这个电厂我们关门了,怎么管,什么样最可靠,这是我们需要的一种场景,我们做智慧企业不断的设计场景,不断的围绕场景,没有数据的找数据、没有算法的找算法等等,实现三个目标,就是所谓的大数据分析、人工智能应用,我觉得这都是在算法这个环节里面去了。达到设备泛在感知、智慧联动,如没有协同,整个电厂各系统就各自为政了,是不行的;同时我们数据驱动,实现整体智能,重构人员设备、环境管理的因素,打造云端电厂,就是我们的数据孪生。但是我们云端电厂不仅仅是数据孪生,一个是物理电厂,一个是云端电厂,物理电厂我们通过数据孪生变成同样的数字电厂,但是云端电厂的概念就是,我们可能在这个基础上不断的加工,形成策略,我们的策略在云端电厂里面,整个电厂未来的驾驭可能需要我们的高级算法和策略在云端实现,现在是还没法实现的。所以设备的运行、自动可靠、管理决策智慧的能力,最终达到电厂的可持续演进这么一种形态。这个概念可能有点长,但是我感觉大家如果提一点其他什么东西可能在这里面涵盖,比如我们涉及到大数据的问题、涉及到人工智能的问题、涉及到电厂的整体性问题。

第二部分,给大家报告我们智慧电厂内在的一些架构。我们的物理电厂,通过数据孪生的一个过程,不管是采集一些数据,再形成一些什么样的模型,我们甚至在联动平台上实现联动,到我们云端电厂、云端大脑里面去智能协同,这是我们的内在结构。

外在呈现的形式我们认为是这样,在工业控制系统、信息技术和管理技术,通过我们的一些的物联网、边缘计算,实现我们的云端集中,最后到云端大脑,我们认为是外在表现的一种模型架构。

这里还需谈到智慧电厂的一些主要的技术,我们提出来五大,1,大感知,就是数据。2,大传输,我们认为是血管,光有数据没有传输的途径也不行,所以我们大渡河介绍相关的传输通道,所谓光网移动、骨干网。3,大存储,按照数据架构、模型、标准、质量、安全,进行加工,形成最后可以用的。我今天讲的这些工作都是我们现在在做的,没有给大家说是仅仅的概念性东西。4,大计算,我们基于OpenStack,包括我们批处理的技术框架、流处理的技术框架,都已经用上了。5,大分析,我们在这些数据的基础之上,不断的加工、形成我们最后的决策。

第三部分汇报我们具体怎么做的。分几大类,第一,关于安全方面我们怎么做。第二,关于设备方面我们怎么做。第三,关于调度方面我们怎么做。第四,我们怎么样改变运行维护的模式,实现数据驱动。第五,我们云端的大脑是怎么在建的。

第一,安全方面,这是一个系统简图,大家搞电厂最怕的就是现场的安全不可控,怎么实现安全可控?我们一定是对现场的几大元素进行清楚的认识,一个是风险、一个是隐患、一个是违章。我们说隐患是我们的物理设备或者物理环境上存在的一些不完备可能给我们造成威胁的这么一些要素,风险是指我们即将要做什么事情,因为我们所谓做的不好而导致一种后果,违章就是我们在工作当中因为人的主观意识造成的这种习惯性的违章也好、该做的事不做也好。把这几个维度元素充分的控制起来,让他成为有机的、不断的协调,实现我们对安全的一些控制要素。所以我们从2015年启动安全风险数据中心,我们叫安控体系建设,就是要把这几大维度实现全面的可控。

怎么可控呢?这是我们在安全管理几个方面的要素,违章的自动识别,只有把违章识别出来了,才能防风险。围绕安全违章开发了这些产品,第一,智能安全帽,我们的智能安全帽有几大功能,1是视频,我们可以回传后台,安全帽一戴周围的环境全都传到后台去了。2是定位,户外我们用比如北斗、GPS,室内用精度为0.5m的超宽带定位技术,你在一个平台干活到另外一个平台上会有黑记录,这不良记录就标志着你这个人的随意性,我们分析这么多年人出事、死人也好,就是到了不该去的地方、干了不该干的活,通过这方面把人在什么位置能够客观的描述。我今天说的都是成熟的产品,帽子前面有1.0、2.0版,我们3.0版是非常新的。3是当这个电子围栏被违章跨过去以后,从后台自动推送语音报警到你的帽子上去,你听到了提醒,一定会采取措施、一定会响应。4是这个帽子本身是可组网的,比如一个工作组6个人,我们可以组成小网。这里面还有其他的功能,如近电感应,50万代的电压或者35千伏太近了,自动感应会及时报警,目前这些功能全部集成在海思芯片上。开发了智能安全梯,人在上面一定要有人扶,不扶就违章了,就会报警,信息会传到后台,也会成为黑记录。智能安全带也是,比如我要上去干活,没有系安全带,或者这个安全带人是高站低挂也会报警,也会通过内部网络把信息传布传到后台,你想你的安全黑名单记录会有多少,最后对你的安全绩效等等都会有一些影响。中间隐患闭环管理,通过这个平台,从隐患的发现、隐患的跟踪、隐患的反馈,再到每个人对隐患的响应,都必须是闭环的,否则也是有不良记录。

这是我们安全数据化管理的整个数据模型,我们从隐患排查怎么来、怎么弄,风险管理怎么出现,到违章识别,到安全风险预警中心,安全风险、财务风险、计划合同的风险等等最终都汇集到公司决策指挥中心,对风险全面预警。

这是我们安全中心的一个主要的界面,比如说从这个应急到视频、到生产管理到隐患等等各个环节,到预警,预警的概念就是我们现场有这种风险警情,会提醒我们,特别我管安全生产的也比较关心这个。

第二大部分,给大家汇报一下设备管控。设备管控有很多内容,跟昨天我们工业互联网有一些相似的我就简单说,这儿我要说的,第一个,基于电厂级的综合数据平台,我们搞智慧电厂的一定要建。为什么呢?实现三大功能,1是数据的统一搜集、传输。2是数据短时间的暂存,比如3天、5天,不能丢数据。3是电厂各系统问进行数据的交互,这种交互是要求响应比较快的,当然我们讲数据综合平台一定离不开我们安防的三个区的概念。

这就是我们刚才说的设备智能联动,在智能联动平台,把电厂的所有数据系统全部打通,现场任何一个报警会启动工业电视系统自动聚焦、有火警能够启动通风、门禁,会启动运行人员的感知,推送相关的信息到运行人员,可以启动机器人去看去发生什么事了,整个电厂是全联动的,现在这套体系在试点,试点建设成功以后全方位推。第三是我们对设备全方位管控,就是设备的状态分析,就是这个。我们把所有的数据进行采集、进行计算、进行分析,形成我们设备的故障模型,昨天郭处长谈到了,万变不离其宗,条条大路通罗马,思维是一样的。包括我跟GE的系统交流,包括跟GP的交流,基本上思路都是一致的。我们现在尽管很多不像GP做得那么成熟,我们至少在往这条路走,GP一台机组300万人民币,我们这么多机组得1点几个亿,当冤大头了,我们完全可以自己慢慢干,同时干完了还是我们自己的。

这是我们昨天说的指标,这个算法里面我们在找什么呢?找数据背后的这些数据,我们可能看摆度是一个显性的东西,是通过传感器传感而来,但一定要通过传感器数据看背后到底什么问题,可能大家搞机械的都知道,有可能是法兰垂直度、同心度等等这些问题,我们说我们一定要找到他的本质原因是什么问题,我们现在也有团队在一起做,开发很多这方面的指标,这是我们健康度的感知。

由于时间关系,我后面的内容就讲简单些。这是我们开发的智慧检修的平台,如果需要的话大家还可以进一步交流。

这是我们水电的精准调度,我们实现了大渡河流域三库共计500万千瓦,作为一个电站进行整体调度,这是大型流域电站里面作为主要调频调峰厂而言还是少有的。这是我们数据驱动的运维模式,展示出在智能巡检、数据采集、数据回传、数据处理方面的整体框架。这是我们自己开发的机器人对电站的巡检,可以在厂房里面实现自动巡航,我们说一个能走、一个是会走,同时通过路径自寻优的方式找到合适的途径去,我们建设的云端大脑整体的模型,把物理电站通过数据孪生形成我们的云端大脑,云端大脑现在我们这套东西,整个电厂尽管叫3D,我认为叫全息管控平台更合适,会把电厂所有的数据在系统上进行展示。

我们取得的成果有幸得到全国第二十四届国家级企业管理现代化创新成果一等奖。

最后一点就是智慧电厂的展望。物理电厂到智慧电厂目标建设,到云端集成,通过数据孪生实现设备智能巡检、故障精准排查、系统的协同联动,最终打造我们的云端电厂。

最后谢谢大家的聆听,欢迎大家到大渡河调研指导。谢谢!

(发言为电力头条App根据速记整理,未经本人审核)

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