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发布时间:2021-10-14    信息来源:中国华能

故障预警与诊断

利用大数据和人工智能算法,充分发挥华能多机型、多区域海量数据的集中优势,研究建立新能源设备的设备故障模型库,实现基于海量数据的风电、光伏、储能系统故障预测及诊断,具备监测、预警、诊断机组潜在和深层次故障的能力。同时对勘察设计、基本建设、生产运维等环节,提供智慧化应用工具。

风电和光伏智能预警在试点场站部署后已初步取得成效,目前风电预警诊断部署6个区域公司,629台风电机组,光伏预警部署2个区域公司,4个光伏电站,其中,风电智能预警模块提前准确预警故障20余起,诊断故障30余起;光伏智能预警模块检测出已接入场站组件级故障900余起。

风电故障预警及诊断

基于“扫频诊断法”“冲击链诊断法”“故障特征趋势诊断法”等自主专利技术,对风机叶片、变桨系统、变流器、齿轮箱、发电机等7个关键部件,建立了近30类故障预警及诊断模型,对40余种风机典型故障进行精准预警与诊断,可以提前10余天发出故障预警。

光伏故障预警及诊断

基于SCADA数据和图像识别技术,实现了光伏场站系统级、部件级和组件级故障识别与精准定位功能。

无人机光伏故障诊断系统:以无人机平台搭载红外与可见光相机实现大面积光伏场站的快速巡检,精确获取光伏组件图像数据,结合北斗导航定位及模式识别、计算机视觉、深度学习等技术,实现9种组件级故障的识别及精准定位。

基于 SCADA 数据的故障诊断系统:以场站辐照度数据及运行数据为基础,以机理模型结合人工智能算法,开发6种故障诊断模型,实现部件级设备故障定位与诊断。

储能故障预测及诊断

电芯级智能预警模块采用自主开发算法,可实现电芯级健康状态预测、劣化过程预测,形成国内首个群组电池储能电站智能预警系统,降低严重故障发生率50%以上。

火灾预警模块提出安全评级方法、制定安全拼级标准,实现进行电池本体火灾可能性预测,给出火灾可能性指标、以及明确的维护建议,形成国内首个电池储能电站火灾预警模型,可预测所有等级火灾隐患。

基建管理

实现基建项目3D可视化实时进度管理,可以直观地对新能源基建关键信息进行全面化、可视化掌控。

实现通过智慧基建移动APP进行全员化管理、垂直化整改的设计理念,解决新能源工程环境复杂导致的人员作业分散带来的管理问题,实现基建项目业主、监理、总包、分包横向四方信息的全面贯通。

构建质量管理多方协作信息化系统,规范监理、总分包单位的质量管理工作,管理动作留痕,实现精细化管理。

实现智能安全管理。智能视频监控实现现场安全动态巡查、人员安全行为识别可实现基建现场的24小时无人化安全管理,实时监测现场不安全因素,例如未戴安全帽、未穿反光服和吸烟等明火报警等实时告警。

海上风电运维管理

目前,海上风电还处于起步发展阶段,海上风电不同于陆上风电,对于影响施工进度或运维效率的气象水文窗口期、海上风电水上水下结构全面安全监测、海缆故障与锚害等问题关注尚不够全面。

气象与船舶管理根据气象、水文因素计算施工、运维作业窗口期,对基建、运维提供出海作业指导意见和日程规划,以及分析极端天气影响。

结构安全监测结合海上风电支撑结构安全监测实时数据和定期数据,从不同维度,如支撑结构频率、倾角、位移及冲刷深度等,对海上风电机组支撑结构的安全性进行分级分类,提出相应的预防措施和处理建议,建立了系统完善的海上风电支撑结构承载力评价体系、全过程节点管理体系。

海缆在线监测解决传统手段无法对超长距离海缆实时在线监测的问题,实现对长距离海缆应力及温度监测、扰动监测、海缆故障监测、船舶入侵监测。

资源分析

风能、太阳能时空分布及地形、地貌特征,是决定新能源场站建设成本与盈利能力的关键所在。我国幅员辽阔,地形复杂,导致各地区资源分布极不平衡,因此,开展精细化风光资源分析及气象预测技术研究,是新能源高质量发展的必由之路。

气象资源分析与风功率预测

包含全国陆上、海上气象数据接入及动态展示,台风24小时、36小时警戒线及历史台风运行轨迹跟踪等,新能源场站所在地3天前至3天后4小时间隔的历史、实时及预测气象数据获取。

风、光资源图谱

基于全国历史风、光资源数据绘制的风、光资源分布图谱,通过在地图上点击任何位置,即可获取该位置的历史风资源(风向、风速、风功率、空气密度)、光资源(直接辐照度、散射辐照度、总辐照度、平均温度、日照时长)等关键指标,并绘制相关图表。

基础应用

运行监视

新能源设备类型众多,没有统一标准,不同机型数据格式和数据物理意义差距很大,给运行监盘、统计分析、对标管理造成很大困难。平台采用统一数据格式、统一设备状态,全景监视集团公司全部新能源项目,分为集团、区域、场站、机组4级,精确到部件级。解决309种风机机型、95种光伏逆变器的数据物理意义一致性问题。

对标管理

在集团公司范围内可以开展区域、场站、机组、品牌、型号、地形等多维度对标。

指标体系

平台建立新能源运行指标体系,规范了各项新能源指标的计算方法,包含运行状态指标、设备维护指标、电量类指标、性能指标、资源指标5大类109项指标,为对标管理、决策支持提供数据基础。

智能监盘

通过智能化手段,实现对长停、低效、超温等7类设备故障和隐患的实时判别,实现风电、光伏、储能高级应用预警和诊断结果的自动推送。

智能专家库

建立故障树,开展智能专家库试点应用,结合智能监盘、智能诊断成果,与工单相关联,自动形成层次分明的故障处理专家知识库。逐步深化与两票、物资的交互融合,形成物资联储联备机制,缩短故障处理时间,提高整体效率。

自动报表

统一数据口径,自动生成集团级日报、月报、非计划停运、零部件及耗材等生产报表30余张,全面快速高效掌握集团公司新能源发电量、机组运行、输变电停运、场外受累停运、损失电量、备件消耗等信息。