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必可测科技何立荣:基于“云大物移”的智能电厂建设方略

北极星电力网新闻中心  来源:电力头条APP    2018/5/9 12:35:19  我要投稿  
所属频道: 火力发电   关键词: 智慧电厂 智能电厂 云大物移

北极星火力发电网讯:云计算、大数据、物联网和移动互联网的“云大物移”技术已经渗透到能源行业,广泛的数据连接与高度智能的数据处理将进一步助力智慧电厂技术发展与应用,从而更好地提升智慧电厂智能化管理运营水平。北京必可测科技股份有限公司董事长何立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

接下来就有请北京必可测科技股份有限公司董事长何立荣主题演讲《基于“云大物移”的智能电厂建设方略》

从2010年公司就专注于数字化电厂、智能化电厂实践的创建或者实践的履行,所以体会有一些,跟大家做个分享。

智能化,为什么这么说?曾经有电厂的厂长意味深长的跟我说,说你们必可测渗透了十几年、下了很多工夫,很不错、很欣赏,他话锋一转说,即使我们不用你的东西,电厂不是照样发电吗?我说你说的没错,不要说不用必可测的产品、技术可以发电,把西门子、GE等等很多公司的东西全部推倒甚至可以发电,甚至往前推,把所有的电厂全推倒社会生活照样进行。但是社会是往前走的、不是往回退的,凡是走在前面的就是创造历史的,我们认为历史是什么人创造的?历史是由英雄人物带着一群具有英雄情怀的人所组成的英雄团队创造出来的,大部分人只能追随、追赶、追逐或者分享历史。

实际现在是因为政策的引领和生产化的发展,倒逼生产关系的变革,人工智能大家谈了很多,强调算法的很多,我们公司有不同的意见,人工智能的引擎可以叫做专家数据库,也可以叫做部长模型数据库,其实是大数据挖掘提炼+专家经验形成的,智能电厂的建设是核心的核心。

智能电厂建设的目的,现在所有的工业企业尤其是央企,张三、李四到了电厂怎么工作的,状态驱动工作模式为主,计划驱动工作模式为辅,所有的专业都是这么进行的,忽然有设备出问题了我走入其他的模式,现在所有的工业企业都是这么管理生产和设备的,智能电厂建完以后要达到的目标恰恰,取代了,计划驱动工作模式为主、状态驱动工作模式为辅。两台煤机,山西的2000万热电联产机组,现在只有29个人值班,其他的全部外包,一共一年下来3千万。

什么叫智能电厂?智能电厂就是控制智能化、信息智能化“两化”的高度融合,如果把这个概念定义的歧义少一些,跟传统的发电企业相比,是更高阶段自动化和更高阶段信息化相结合,达到的目标就是说过去40岁以上的人都知道,原来电力系统讲四个字安全、可靠,现在又多了四个字叫节能、环保,后面所采用的所有的技术手段、所有的理念、所有的方法论都是为了确保这八个字的落地。

智能电厂怎么建?公司提出了一码、二级、三可视等等。简要的说,设备编码,当别人编到设备级我们已经到了设备元器件级,当别人编到设备元器件级的时候我们已经编到设备每个元器件故障类型,只有做到这一步才能真正支撑自动诊断。一码,就是一个集团一码到底,不是仅仅到了设备,到了元器件,还要到每个元器件的故障模型级,这个目前只有我们能做到。二级是指我们管理的系统到什么程度,静设备,细化到焊口级。这些素材,是我们2013年做的,对重设备,我们到了元器件级,因为只有到了元器件级,自动振动才不会出现这个振动什么高了,什么原因?我们对故障部位的描述和故障原因的解读,以及对整个方案的推送都是自动化的,这些素材都是2013年的。

三可视,排序排到了第三,并不是说因为建模的技术手段只有三个,我只是列举了一下,哪个设备有问题了自动跑过来推到你面前告诉你,哪坏了怎么办,可以运行多久。

一码、二级、三可视,三可视化包括,设备数据、台账、制造数据、实验数据、历史检修数据、工艺参数,当设计数据和制造数据给你的时候,这个实验数据前脚跨着基建、后脚跨着生产,一码、二级统率下的三维模型挂在这儿与设备全寿期相关的所有数据,真正的数据打通,在这个基础上可以做任何一个都是基于次基础上展开的。

不论道也要论一下道,关于智能感知处理还有很多说法,我觉得我们可能考虑更细致一下,对于电厂所有设备,智能感知没有完成的话别说智能电厂,比如什么叫智能感知完成,我们就定义了五个含义,第一,以转机为例,现在转机99%的电厂所装的传感器都是速度传感器,这根本不可能建设一流的智能化电厂,为什么?转机所装的数字传感器,只能对国家那个标准值的设定负责任,就是超标了设备坏了,找原因去把,根本不能支撑后边的故障诊断和故障分析,我们建议智能电厂的设计首先把智能传感器变成加速的,加速的采集频道范围频宽是0赫兹到3万赫兹,像,你的速度传感器是0—2千赫兹不可能采集这些东西,所以说加速传感器会把内圈、外圈、点机的绝缘等等所有的故障评估数据全部拿进来,我们就可以把故障原因落到元器件,不然不可能实现,这个建议已经被一些电厂采纳,取得了非常好的效果。什么叫智能感知完成?1—5幅模拟信号,计算机可以识别采集处理,第二个,告诉你的主人采集的数据不准确,第三个,采集的数据够不够真实,说明数据的重要性,第四个,大家标准化统一,你说毛巾我说茶杯,大家不在一个频道上没有办法沟通,第五个,还要传输准确。

这里特别给大家汇报,这个工作做完了以后就是对大数据分析、挖掘在这儿有一个说法,现在所有的算法我们的解读是数理学家在实验室内通过模拟几种有限的工况得出一个阶段性的局部真理,放到我们电厂企业要涵盖所有需求的时候根本不行,不管Alpha多么高明,可以打败李世石、打败柯洁,但是打败数据管理的专家,不可能,大数据早就有,关键是大数据处理的原则和使用方法,把A公司和B公司区别开来,我们公司这些乱发还要用,模糊矩阵、神经网络、深度学习、鲁棒、离子、遗传等等,这些算法还要用,关键是提炼哪些数据,谁赋予的含义,这是我们公司跟其他公司本质的区别。所以这里特别要说一下,什么叫提炼挖掘?以振动为例,当时的振动辐值能量升高的时候必然伴随能量也要提高,往下走的他的润滑水平在下降,往下走的特征数据量我们定义为负相关数据,同理没有让这台设备单独做工,必须在上下游补充一个系统,实现你的目标,上游设备也有正相关、负相关,下游也有,所有的相关数据拿出来往计算机那些算法面前一算,他就告诉你这个数据代表什么含义,只有我们在现场设计的、制造的、安装调试的、生产维护的,在现场工作几十年形成真理性认知的专家,赋予某一个相关数据什么含义?他是坏了,比如刚才说异动,异动他的心脏跳一下叫异动,什么叫异常?当异动变成长就是异常。什么是故障?异常到故障发生有一段时间距离,故障发生到完全失效又有一短距离,这个过程我怎么来管理。所以只有专家,就是说大数据挖掘提炼+专家经验,形成了专家数据库也好、故障模型数据库也好、人工智能引擎也好,叫法不同本质一样,我这个模型一旦形成,当这样的数据来以后直接推送给,哪个设备部件坏了怎么去处理,这叫智能诊断的完成。

智能诊断与决策,我们可以推出,你的设备缺陷在什么位置,严重等级在什么位置,还可以运行多久,可以采取什么方式去解决,全部推给你,这次维修行为的工时、原料相加多少钱也推给你,这叫智能决策。

后边说智能控制与调优。华电集团的电厂百万机组在去年被罚了3千万,每台机一个月150万,两台机300万,做了很长时间的改造没有改造好,我们上周做了解决,评价非常好,这两年曾经有一个电厂很有名,投资上千万,做了一个调峰,一年赚了1.53亿,说如果不改造一年亏500万。我想跟大家汇报的是,我们的专家不用千万级的费用,只需要百万级就可以达到同样的效果。

我做了三维之后,不光是为了锦上添花、为了好看,实际上是恢复人类对物理世界的感知模式,咱们通过五官感知世界,现在不能闻到味道,让你看到形状和感知到声音,对生产、学习、培训都起到很好的小伙。我们受华能集团的委托,在威海给他们做了仿真系统,从煤怎么进电厂、到电怎么上,经过的所有系统、设备所有的参数你随便点击、浏览查看,学习俩小时抵得上大学学一年。前面是总流程,后面是分流程,各系统的、各设备的都有。

仿真操作,我们在这儿,温度到了100%的时候,你抬起高度多少,阀门开80%,管道里边的介质就是80%,上下游的设备怎么联动,都是完全呈现。在这儿我特别要讲,现在叫三维仿真,其实应该叫理想培训或者理想仿真,物理电厂所有的参数都了然于心,数字电厂可以调节,怎么样做好模型,我动员现实物理电厂的参数,向我理想的电子化虚拟电厂参数靠近,这叫理想培训或者叫理想仿真。我们现在国电投和江西合作的三维作业指导,里边有很多的东西,不仅仅是工作量的问题,比如说我测个游戏,现在是静止的,我怎么去测,按说你拿卡尺去测就完了,把三维作业指导变成三维的,你照搬就完了,不对。你侧上面是空的,下边没有,只有测左右才是正确的方法,我们把专家三维作业方法全部内置进来。

故障诊断,这是我们公司为我们中国人和必可测公司赢得世界级荣誉的原创发明,你不用再去看什么图谱了,直接哪个部位有问题可视化推到你手机上来,告诉哪个地方坏掉了,这个也从外国两大巨头到我们公司来过三次,要把我们的东西放到他们平台上去。再一个,培训与考试,所有的都在三维环境下,你放在虚拟公司就是虚拟公司培训考试,放在集团就是集团级。

六自动化,我们做的设备可靠度管理是为了支撑数字化运营和检修。这里六个方面的内容,1,健康状态自动评估,指向设备的可靠性。2,风险状态自动评估,指向设备的安全性。3,根据设备的寿命状态自动评估,指向设备的可用性。怎么进行设备评估?用什么经验?我汽轮机12年一大修、8年一大修?完全数据说话,专家知识库说话。4,能效状态自动评估,指向设备的经济性。5,排放状态自动评估,指向设备的环保型。这个数据一出来优化检修这个决策方案就出来了,哪个地方该修不该修?什么地方该修?6,决策支持及工作内容自动流转。

这是高级应用系统,我们现在做了24个,涵盖了电厂、燃油机的、煤机的所有的。

锅炉,刚才南京讲锅炉的时候,我再补充一下,他讲过的不了。说炉膛里边激光对射,我要测一氧化碳、氮氧化物,这个激光打过去不是分散的,是聚光的打过去,那个地方胶片一变形接收不到了,这个灰粉多少遮了广度了,也不行了。我们采取另外一个方式,把火焰和炉壁之间一氧化碳、氮氧化物、水分全部测出来,有那些好处?二氧化碳多了,我进行处理,氮氧化物高了,我进行处理,还有底下的爆管,这个爆管怎么解决?现在是基于定时的,隔一段时间扫一次,我里边又加了一个封速、封压、封干,当这边温度不变不需要吹了,没有这些智能感知手段的添加你的数据从哪儿来,你就不可能完成嘛。再一个,我给对你的温升速度的变化,可以准确预警。底下温度起来了,证明氧化已经形成了,但是现在没有爆管,我把这个慢慢往下降择机检修,避免被考核。

这个燃烧状态,你现在装的热电好使吗?燃烧状态、燃烧率,我们现在精确的图像识别可以告诉你现在燃烧率多少。关于锅炉防爆防磨也是,我们在线数据拿进来、离线数据拿进来,就可以把防爆防磨落到实处。

燃气轮机这是我们公司可以跟GE公司、西门子公司傲视天下的一个系统,就是可视化的故障诊断,这个系统维我们公司赢得了世界级的荣誉。这个画面从国投的电厂下来的,做了一个小软件,把我们这套系统直接跟SAP对接,诊断阶段是油磨没有了,必须立即停机检修,把这个直接上传SAP,还用分析波形吗?

怎么来的,后边一系列的正像推理、反向推理,专家的、数据的算法就不说了。

说重点,四检合一。当你谈智能巡检的时候我们已经走到了四检合一,巡检的人2小时转一圈,看这个设备指针式仪表和这个参数有什么区别,检修的一天转一圈,看看温度、振动有没有超标,有问题了专家来解决或者找第三方,华电集团也推出了精密点检,我们协作了8年,今年全部做完了76个电厂。这里数据是割裂的、运行和维护是割裂,你要提运检管控一体化就必须合到一起去,巡检发现问题了通知检修的,检修发现问题通知精密点检的,一台设备需要几波人查吗?所以我们提出来四检合一。哪四检?巡检、点检、精密检、技术鉴别,这些据合起来才是真正的数据融合,呼应了我前面说的,这样我数据打通了,我根据不同的岗位你的应用推送不同的诊断结论、不同的解决方案。四检合一现在已经在四个集团展开,主机、辅机的在线监测,是我们的一些手段。

为什么说苏联学者的技术监督做了五六十年了,我们还坚持做技术监督,还要可视化?你打开的手机、打开你的座机,走进这个厂就看到了,哪些该做技术监督,我告诉你,该做润滑,我告诉你。我们公司做的东西很多。

技术监督和可视化管理全是这样的,全是三维的,这上面四围台账所有数据在里面,你干完是经过考核、验证合格了才给你消除,比如锅炉这个问题,如果现在年轻人填个表上报就完了,我们不是,这个不合格要追,是什么原因,我要追你,我们要找到原因,找到解决方案,把问题控制在这里。至于说一键报表、分天、分月,那都不在话下了,最简单的了。

智能感知,其实还有智能传输,我们现在无线的,物联网只能做窄带的,做振动的做不了,像这种真正宽带无线的通信装置,配合起来物联加真正的宽带高负荷的无线传输合起来,比如说底下的传动记录哪儿有问题,我都发射过来,诸如此类的很多,我们公司所做的就是把大家所关心的所有的细节,其实还有个重要的,就是主动安全,哪儿有问题自动推出来,我们公司主动安全做的非常棒。

有兴趣可以跟我们联系,非常感谢大家给我们这个机会,愿意和大家一起创造历史。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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