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搭建自动化平台、数据采集、实现信息化,通过生产数字中心,进行相应数据的分析。实现管理的智能化,我们期望目标通过电厂生产的数字化转型,生产决策到最后产业整体决策是数字化转型最终的目标。
——中核集团新华水力发电有限公司党委委员、副总经理简斌作《水电智能管理服务云平台应用》的主题发言
为了践行绿色低碳发展理念,助力新型电力系统构建,探索行业发展思路,洞察产业趋势,促进电力企业科技创新,华北电力大学技术转移转化中心与中关村华电能源电力产业联盟联合各发电企业、数字化企业、双碳目标的标杆企业等于9月6日-8日共同举办2022年智慧电厂论坛(第一期),共同探讨绿色低碳转型下的智慧电厂发展。北极星电力网全程直播,详情点击》》》。更多直播联系:13693626116
以下为中核集团新华水力发电有限公司党委委员、副总经理简斌作《水电智能管理服务云平台应用》的主题发言摘录:
首先,简单介绍公司的情况。新华水电是中核集团,中核集团搞核军工、核应用。目前来讲是非核清洁能源的板块,现在主要的产业方面包括传统水电、抽水蓄能、传统的风电光伏,以及湖南县域的电网。这样对于新型电力系统而言,新华的产业非常完整,有各种测试场景。
目前,装机规模在水电方面是260多个,风光方面是五六百万,目前载运的装机大约为820,在建总共传统能源形式1000多。重点谈谈从去年开始发力的抽水蓄能,目前装机量已经接近5千。现在在河南光山县的五岳抽水蓄能抽水蓄能,现在在建设、正在高峰。
目前抽水蓄能的方面,我们理解对于新型电力系统的情况下,储能应该有很大的发展空间,所以这一块目前的情况,算是国内第一个梯队。
在这种产业结构形式下,重点加强智慧化管理,信息化管理,智慧化转型作为重要的努力方向,其中水电的云平台是其中一个努力环节。包含几个阶段:
自动化领域阶段。搭建自动化平台、数据采集、实现信息化,通过生产数字中心,进行相应数据的分析。实现管理的智能化,我们期望目标通过电厂生产的数字化转型,生产决策到最后产业整体决策是数字化转型最终的目标。
目前,分了几个建设阶段和整体的体系:
文化的培育、标准固化、建立指标,开始实施绩效考核,持续的能力提升和效能提升。结合整体产业专业化过程来进行推动,包括专业化的管理、生产信息系统的管理、设备管理、对标管理、计划管理、安全管理。生产管控平台,从电站到区域公司到总部这样一个层级的设计、从我们的平台到厂站进行相应数字交互、从设备本身进行信息的采集、从基层到生产管理平台到总部层面一个共同的系统,这是运管平台最初的设想。
基于三级的结构,实现从业务管理到监督管理,支持辅助决策以及数据资产的管理。从总部职能层面,对于资产的性质本身,以及运行从总部投资的角度对它加强管控,原来高峰的时候水电有三百几十万的装机进行调整,对相应的标准进行判定、以数据作为基础。从区域公司来说,是一个区域疾控管理的职能,包括集中监控、绩效管理、生产管理。包括相应生产计划的制定、监督考核、电力营销、安全生产责任,是一个总厂制。从电站本身来讲,通过数据一些采集,可以相应减少运行人员的配置,现场一些日常检修和相应的系统,数据采集以及智能设备的辅助生产,这是最初设计的结构,有很多提升空间,今天很多合作伙伴和友商,希望智慧化的程度,数据梳理数据整理这一块进一步加强,也是作为后续的方向。作为平台来讲初步涉及12个功能,包括运行管理、缺陷管理等等。
运行管理功能,传统的管理面临信息量比较大,统计起来困难,各个厂站数据统计口径不一致,这里头都是人为操作会导致的问题。通过建立相应生产指标,包括开发模板,更新时间,相应的报表建立模型,开展体系类的对标,从管理手段来讲,最后实现整体数据的环比的分析。
行业对标首先在内部进行对标的形式,重点几个指标,技术分析、电量、能效、设计运行水平,经营管理指标,电网考核指标。数据在线,每个月开月会的时候进行对标。从公司的各个层面,比如像我拿到手机APP可以看到每天运行的数据,从总公司的领导层到厂站都是可以看到相应的数据。
设备管理的层面,厂站比较偏、分布各地都有,相应设备运营管理情况也不是很准确的掌握。原来设计的原因,包括台帐,运行操作人员水平不一致。现在建立相应的台帐,规定明确的职责,形成相应的清单化管理。明确设备的模型,包括缺陷处理的流程,能够掌握到设备的状态。
随着技术的进步,相应的手段,新的技术手段进来以后,后续可以做得更好。
建立相应的指标,指标是等于在线的输入、在线的录取,但是从对标来讲,从整个板块而言按月、开月会。传统的管理都是基于厂站自己,基于区域进行自我的比较,放到更大的平台上全面地提升,能看到非常清晰的效果。严格来讲,指标的优化还是有很多工作要做,我的观点是“不好的池子比没有池子要强”,这还是起到了一些作用,这里拿安全作为一个例子。处于红区还是绿区,电站相应情况进行评比。我能从总部层面看到每一个电站的(情况),跟MKJ考核有一点区别,更多东西属于业绩提升的角度,暴露一些问题的时候,更多为了找它的不足。当信息化的手段,数据提取的手段更高的时候,可以用数字化去实现。
从站侧看到驾驶舱的情况,每天以及历史的数据运行生产的情况,从电站的层面。(图示)气象外部数据,来水,包括计划完全,机组运行的数据情况。
从区域的管理中心这个层面看到的东西,跟之前有一些不同。
跟生产任务对比,我们把任务下达各个区域,包括总厂完成的情况。从新华发电总部看到的,总部来讲,水电、风光、电网这一块,对标是不同板块之间的对标。
不同的指标和相应日常信息的对比,左侧是各个业务板块,生产驾驶舱的情况。这个系统已经布置几年的运行情况。也发现很多的不足,特别是拿来跟其他的行业,像中核集团本身核电板块包括其他板块的对标对比发现的一些问题,比如数据的价值应用不充分,包括数据维度、规范性和标准型还是不够,经济水平现在对标来看,实际上传统的用人工填取数据,准确性不高,及时性不好,建立模型起来对比一看,还是不够高,离管理的差距有一定的差距。
传统能源的装机千万左右,还有4千多万的抽水蓄能,在西部地区搞了一批光热,对于新型电力系统有很多的预期和想法。目前总的规模只有3千多家,相应的规模和能力与其他管理差距很大。在此基础之上,对于系统进行升级的优化,目前从物联网的角度和概念的角度来讲进行一次升级。
分了几个层面:智慧水电物联网技术局分析基础平台,水电机组数据分析模型及应用开发,水电站,在几个点上进行试点。
水电大数据、平台中心这一侧,包括智慧电站边缘计算,包括移动平台这一块,从水电数据模型这一块来讲,一个设备健康分析建立相应的模型。机组的运行优化模型,经济指标模型。统一了系统数据借口和相应模型的标准化,我们有两个试点,一个无锡,一个新疆波波娜。系统设计基本的逻辑,应用层,云平台,边缘计算几个层面进行相应的开发。
举几个例子:机组全方位状态检测与分析,机组工矿分析的方面。通过机组的运行工矿的准确辨识和数据分析,来判定机组特定情况下的健康状态,重点关注它的变转速、变励磁、变负荷过程中运行稳定性指标,这是总平可以看到,在不同功率状态下一些数据状态,我们进行一些工矿的识别,将接入的时候将工矿进行数据标识,问题出现的原因,可以进行相应的跟踪。
机组全方位状态检测和分析,运行期间的分析,相应的模型建设起来以后,能够进行有效状态的监测,目前两个电站在做试点。
机组健康状态一个评价。在数据进行采集和分析的基础之上,进行各部件评价,针对健康状态进行相应的打分,建立机组健康度评估的模型。水论发电机组,水轮的模型、水轮发电机健康模型来讲,从定子、冷却系统,非承受机架,逐步去成分一个系统的结构。
两个例子,一个混流式、一个灯泡贯流式的机组,从模型建立,数据采集,到工矿数据跟踪实际分析情况。通过分析对于整个状态的管理起到很好的效果。从模型建立和实际运行来看,对于不同层面提供相应的价值。
首先对于管理层而言,就是整个电站的状态包括驾驶舱的信息关键生产指标和运行工矿的情况。生产偏宏观的东西,从经营层、管理层能够看到,电站层面来讲,设备的健康状态,运行状态,相应电站指标的分析,更加客观和真实。
图纸几个方面:一个系统的总接口,3D大图,包括总的,因为现在电站基本上在国内28个省市,电站厂房接电站的整体视图,驾驶舱的信息,电站运行指标的对标,健康分析类的应用,从总部的管理层到区域公司进行相应的监控。
成效方面来讲,更快速的去定位问题点,包括进行分析,节省相应的时间和成本。目前发展的要求压力非常大,4千多万的抽水蓄能今年有可能3—5个,各地要求我们进行开发,一个新的抽蓄模式、一个光热,人力缺口非常大,要求不断提高数字化管理水平,以信息提高管理的能力。同时新的技术引入,减少人力的投入。
设备性能提高,通过性能评估,专家诊断,增加可靠性。可靠性提高10%。
安全作业,安全监管,从管生产和安全的角度来讲,安全更加重要,能够实行远程的监视和管理工作的合规性,逐步实现精细化的管理。从生产质量提高角度来讲,发电量对比大概拥有5%—15%的时效,设备的寿命也进行相应的延长。
(图示)在新疆的阿尔塔什新疆小三峡机组,目前整体应用的系统,成效非常显著。
总的成果对比,刚才华北电力王主任介绍,非常看中这一次的交流,非常在意整体管理持续提升,能够走到系统看到提升的效果,对这一块的要求和愿望和持续提升的想法还是非常迫切的。
对于未来的预期,新型电力系统对现在还是有比较大的变化,传统的能源供应形式和传统供发配这一套方式,相信在未来几年之内一定会看到变化。现在的风光要求配火热储能,但是效果同业很清楚非常的糟糕,在无形之中制造一些浪费。未来来讲,源网荷储用,怎么样构建一个新的结构,怎么样提供新的绿色能源的方案,作为新华发电,完成总书记提出生活文明建设很建设的环节,产业结构有大的发展,现有的技术和能力一定要适应现在的发展方向,要去构建,内部做了数字化转型方案,做了整体的转型。刚才讲的是水电方面的例子,应该要做比较大的结构性调整,文化的导入一定有一个比较高和远的认识,冲突比较明显,传统很多产业,以后一定是一种整合态度,以后一定是一种生态。一定是一种新的供能形式,从储能角度来讲,谈到化学储能,环保的问题,形势所迫,人无远虑必有近忧,从整体结构设计上一定考虑这个,产业链和产业相关方从这个方面共同进行考虑。从网这一侧来讲特高压等等一系列在国际上很有特色,实际上我们的网还是很脆弱,有点像传统的高速路或者高铁,主干线和区域、乡村等等是不是一样的管理原则和逻辑,应该有一些不同。
包括源侧,各种的发电方式,虽然去年冬天东北的新能源还是受到一定影响,实际上其他没有,中央领导说的对,不是被迫,不是被人家引的,现在要提供中国解决方案一定要给世界一个榜样,这是主动所为。能源厂发电端这一侧一定要考虑降碳的问题,对于未来的想法简单做一些梳理和提一些观点。时间不展开。
对于数字化转型提了一些想法,目前在内部在讨论,最后实施有一些环节。
一个目标,数字新华,我原来搞30年核电,数字中核,数字核电,数字核电有一定的难度,技术难度会大一点,数字水电,作为能源供应上,对于非核来讲相对容易很多,没有核辐射在里头,目标是“数字新华”
转型分五个维度:
1、从业务模型,针对市场提供的“源网荷储用”综合智慧能源一体化解决方案这个角度来策划工业功能形式、产业形式。
2、管理体系。电厂资产化,把相应的目标这个地方逐步的细化和优化,包括数据的采集和数据的分析,这一次来了很多这方面的企业,希望在后续加强合作。需要进一步把它更精细化。
3、能够非常准确的评价一个电站是否符合资产的预期,相应组织结构,相应的组织模型跟传统的管理,原来是厂站到区域公司,后面进一步还要优化,从相应的运营中心这一块去其中。
4、企业文化。作为中核来讲,非常强调企业文化。组织文化的引领,最近跟合作伙伴大家一块儿交流,文化的引领作用非常大,搞核电,核安全文化,实际上引领整个核电产业做到世界第一,这样一个很核心的作用,新能源这一块相对要弱,作为其中一个最重要的环节和手段方面。
5、数字基础。现在谈数字化转型,跟业内朋友大家交流,更多谈到信息技术,数字技术整个模型怎么建模,前面的东西不定,那些东西只是一个工具,信息手段,以及中台都只是一个工具而已,我们老是讲抗美援朝志愿军怎么打败美国人,从军队的标准化和规范化来讲,共产党的军队肯定比不过老蒋,但是文化引领下,整个管理和结构,相应的几个维度,中国取得胜利就是在于这个。
转型的阶段来讲,现在定位是高速快速发展阶段,新华在“十三五”后期是400多万的装机,这一两年我们原集团给我们的任务是再造一个新华,“十四五”末要求到2200万装机,现在初步看起来到明年差不多。集团的任务能够完成,一定要超,对于未来的展望和结构,配合抽蓄新能源的建设,相信规模是挡不住,从业态来讲,目前开始必须进行统筹和优化,资产化,相应的标准化,以及系统,后面相应业务的融合整合,现在把产业分成1+N+1,“1”是水电,“N”是几个相应新能源公司,进行资产和厂站这一级的整合,从电站单元的角度。最后“1”是能源电网这一块,包括友商在体系架构当中的构建,形成稳定的结构。最后我们的目标形成综合智慧能源的运营商和中国能源的一体化方案提供者,这是作为企业的理想,也是作为一种能源生态的愿景。
注:文字实录未经专家整理核实,仅作参考使用,具体解释权归本次会议主办方所有。
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安全方面有一些共性问题,一个是承包商实力参差不齐,人员素质良莠不一,安全意识比较薄弱。监管力量也是不足的,监管方式也比较单一,特别是在大小休的时候,通常一个项目负责人要负责几个项目点,通过现场巡查的方式来进行监督。第三是安全制度、安全措施虽然说已经非常健全,但是落实不到位。综上所述,安全监管方式还是以安防为主,很难应对新时期新任务。
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