智慧電廠智能化匯報方案

1、智慧電廠智能化方案22017 Lenovo Internal. All rights reserved.議題數(shù)據(jù)智能賦能智慧電廠電力輔控系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范化管理平臺新型技術(shù)及能源戰(zhàn)略催生行業(yè)進(jìn)行智慧化變革3電改帶來了機(jī)會，發(fā)電側(cè)需要自我變革45數(shù)據(jù)智能：賦能基于數(shù)據(jù)+算法的科學(xué)決策為什么會發(fā)生？（Diagnostic）將會發(fā)生什么？（Predictive）應(yīng)該怎么辦？（Decision）描述發(fā)生了什么？（Descriptive）洞察預(yù)測決策人的決策系統(tǒng)決策執(zhí) 行優(yōu) 化 資 源 配 置 效 率數(shù)據(jù)算法服務(wù)3C：從一年上新到每年上新2次以上；美妝：從每半年一年上新到每月上一款旗艦商品；個護(hù)：從18-24

2、個月縮短到9個月；電器：從2-3年上新到每年上新2次；服裝：從每季度上新到部分快時尚每周更新。數(shù)據(jù)+算法+算力定義新生產(chǎn)力數(shù)據(jù)+算法驅(qū)動的新品開發(fā)助力新品數(shù)量爆發(fā)及上新周期縮短。各行業(yè)上新周期日益縮短（2015-2018）新一代數(shù)據(jù)分析方向的轉(zhuǎn)變，構(gòu)建從數(shù)據(jù)（ Data ）到行動（Action）閉環(huán)過程Data數(shù)據(jù)Inform-ation信息Insight洞察Decision決策Action行動3456710119128數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)探查數(shù)據(jù)接入數(shù) 據(jù) 整 合數(shù) 據(jù) 增 強(qiáng)數(shù)據(jù)建模演練驗(yàn)證業(yè)務(wù)洞察應(yīng)用試點(diǎn)業(yè) 務(wù) 決 策業(yè) 務(wù) 舉 措系統(tǒng)固化新數(shù)據(jù)源A B C D問題（目標(biāo)）分析需求數(shù)據(jù)收集&整理

3、數(shù)據(jù)分析報表結(jié)論傳統(tǒng)分析：問題結(jié)論新一代分析：數(shù)據(jù)行動216結(jié)合傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫和大數(shù)據(jù)應(yīng)用，讓“智能” 成為業(yè)務(wù)的核心運(yùn)行要素?cái)?shù)據(jù)智能：企業(yè)大腦快速 & 敏捷一切皆服務(wù)智慧化一切皆服務(wù)移動社交大數(shù)據(jù)分析協(xié)同自有設(shè)備智能的數(shù)據(jù) 智能的基礎(chǔ)設(shè)施智能的應(yīng)用智能的業(yè)務(wù)流程商流物流資金流生產(chǎn)營銷物流采購支付智 能 化內(nèi)7嵌 化智慧化為電廠業(yè)務(wù)賦能8智慧生產(chǎn)-全主輔設(shè)備健康監(jiān)測與預(yù)測維護(hù)綜合各類設(shè)備的優(yōu)化與監(jiān)測形成基于生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析的經(jīng)濟(jì)性提升910智慧生產(chǎn)-人工智能與設(shè)備機(jī)理相結(jié)合，優(yōu)化生產(chǎn)性能與運(yùn)行效率汽輪機(jī)優(yōu)化滑壓優(yōu)化背壓優(yōu)化閥門診斷1150155015001450140013501300125012

4、0016001650哈三電廠 2014年 3月 6日-2014年 3月 7日運(yùn)行數(shù)據(jù)01000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000時間/（ *10s）流量主蒸汽流量鍋爐給水+過熱減溫水流量經(jīng)濟(jì)性在線監(jiān)測性能退化漏氣監(jiān)測設(shè)備預(yù)測維護(hù)1111利用風(fēng)電機(jī)組的溫度、油壓、轉(zhuǎn)速、有功功率、 風(fēng)速等各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖 掘技術(shù)探索風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時與哪些參數(shù)有關(guān)， 進(jìn)而從海量的風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障特 征，形成故障診斷模型，應(yīng)用故障診斷模型進(jìn) 行實(shí)時故障預(yù)警、故障診斷、預(yù)測設(shè)備健康度。業(yè)務(wù)需求落實(shí)清潔能源消納要求，靠近大規(guī)模新能源基 地就近建設(shè)云數(shù)

5、據(jù)中心，通過人工智能學(xué)習(xí)優(yōu) 化。創(chuàng)新點(diǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)設(shè)備在未來時間段的故障預(yù)警、分析故障問題并診斷故障發(fā)生原因、進(jìn)而研判設(shè)備健 康情況，為風(fēng)機(jī)啟停提供技術(shù)支撐，提升風(fēng)機(jī)設(shè)備可靠運(yùn)行能力。設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集點(diǎn)測點(diǎn)名測點(diǎn)描述time時間instrument_id風(fēng)機(jī)AI0005風(fēng)速1AI0006風(fēng)速2AI0012轉(zhuǎn)速AI0013轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（控制用）AI0038齒輪箱輸入軸1溫度AI0039齒輪箱輸出軸2溫度AI0040齒輪箱入口油溫AI0041齒輪箱油溫AI0045發(fā)電機(jī)U1繞組溫度AI0046發(fā)電機(jī)U2繞組溫度AI0052發(fā)電機(jī)軸承a溫度AI0053發(fā)電機(jī)軸承b溫度DI0135初始化DI0136待機(jī)樣本數(shù)

6、據(jù)模型訓(xùn)練設(shè)備維護(hù) 預(yù)測12能源行業(yè)多模型協(xié)同分析，助力智慧風(fēng)電建設(shè)因機(jī)組設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試等工作中 的遺留缺陷造成運(yùn)行設(shè)備故障率偏高，風(fēng) 電場人員專業(yè)素質(zhì)和管理能力尚處于積累 階段，提前預(yù)判設(shè)備缺陷的技術(shù)手段不足， 智慧風(fēng)電建設(shè)陷入瓶頸。檢修記 錄 振動在線 監(jiān)測液油在線 監(jiān)測數(shù) 據(jù) 校 驗(yàn)數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 換東氣數(shù) 據(jù) 抽 取數(shù) 據(jù) 裝載 數(shù)據(jù) 修 正隔離裝置安全一區(qū)安全二區(qū)試驗(yàn)安全三區(qū)數(shù) 據(jù) 壓 縮數(shù) 據(jù)規(guī)范化的 分布式統(tǒng) 一數(shù)據(jù)存 儲數(shù)據(jù)管理數(shù) 據(jù) 訪 問 組 件ModbusHttpServer錄入F001F024 F045F059 F060F079聯(lián)動 SCADA 許繼 ADACSF1

7、08F139F140F177 SCADA?算法模型故障樹智 能 運(yùn) 維 系 統(tǒng) 需求實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 采集融合1.數(shù)據(jù)采集滿足標(biāo)準(zhǔn)化需求2.數(shù)據(jù)存儲滿足多元化應(yīng)用需求法支撐算 運(yùn)行及 結(jié)果展現(xiàn)法3.滿足插件式可擴(kuò)展的算 集成接口 需求4.滿足算 中間結(jié)果及最終結(jié)果多元 化展示需法求實(shí)現(xiàn)運(yùn)行指標(biāo)統(tǒng) 計(jì)分析5.滿足機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)自動解析需求6.滿足運(yùn)行指標(biāo)自動統(tǒng)計(jì)及多元化展 示需求業(yè)務(wù)痛點(diǎn)技術(shù)方案應(yīng)用效果利用LeapAI開展設(shè)備建模、功率預(yù)測、調(diào)度優(yōu)化等服務(wù)，提高發(fā)電效率1%、降低運(yùn)維成本10%。依托LeapAI研發(fā)的診斷模型和風(fēng)機(jī)智能化故障信息分析模型，平均風(fēng)機(jī)壽命預(yù)計(jì)提升10%-15%故障樹故障變

8、位的判定規(guī)則故障標(biāo)識數(shù)據(jù)來源聯(lián)動遙信數(shù)據(jù)許繼遙信數(shù)據(jù)東氣遙信數(shù)據(jù) 故障原因故障原因故障原因聯(lián)動遙信數(shù)據(jù)許繼遙信數(shù)據(jù)東氣遙信數(shù)據(jù)原始遙信數(shù)據(jù)故障診斷依據(jù)故障診斷結(jié)果齒輪箱算法模型發(fā)電機(jī)算法模型主軸承算法模型齒輪箱預(yù)測主軸承預(yù)測齒輪箱 油溫度齒輪箱輸 入軸溫度發(fā)電機(jī)預(yù)測發(fā)電機(jī)水冷系 統(tǒng)冷卻液溫度主軸前 端溫度發(fā)電機(jī)軸承非 驅(qū)動端溫度運(yùn)行測得數(shù)據(jù)的殘差、反映部件狀態(tài)的變量（重構(gòu)誤差）、閾值智慧發(fā)電-智能調(diào)頻提升電廠電力輔助服務(wù)能力調(diào)頻優(yōu)化：基于電廠火電機(jī)組全負(fù)荷段鍋 爐效率、汽機(jī)熱耗率、廠用電率的歷史運(yùn) 行數(shù)據(jù)，分析得到最優(yōu)負(fù)荷分配方法，從 而使獲得調(diào)頻補(bǔ)貼13巡檢及智能化燃煤一體化方案助力發(fā)電數(shù)字

9、化煤場智能采制樣燃料設(shè)備智能 診斷智能配煤摻燒智能統(tǒng)計(jì)分析為電廠用戶提供數(shù)據(jù)可視化、設(shè)備故障報警真實(shí) 化、智能診斷科學(xué)化、混煤燃燒燃料節(jié)能化、盤 煤工作數(shù)字化精準(zhǔn)化等為依據(jù)，達(dá)到降本增效的 目的。14三維可視化助力電廠實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生基礎(chǔ)電廠可視化系統(tǒng)集合了場景鳥瞰、主動漫游、場景分區(qū)定位、設(shè)備獲取數(shù)據(jù)等功能。在系統(tǒng)中，可以鳥瞰 電廠整體模型，并切換到漫游模式，通過按鍵控制視角走動；也可通過功能按鍵，定位到指定的電廠區(qū)域。15在運(yùn)系統(tǒng)及設(shè)備3D展示，集中展示移動、電力設(shè)備等運(yùn)行情況可視化：從趨勢圖到熱力圖，再到地圖，數(shù)據(jù)洞察提供大量的可 視化組件來幫助更好地理解數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)； 創(chuàng)建動態(tài)的可重用

10、的儀表板，快速發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)價值；告警：基于數(shù)據(jù)，快速定義警報、定義閾值、定義規(guī)則，并及時 獲得告警通知；聚合：支持?jǐn)?shù)十個數(shù)據(jù)庫，把多源數(shù)據(jù)放置在一張儀表板上，獲 得更好的數(shù)據(jù)洞察；擴(kuò)展：提供數(shù)十個儀表板組件和數(shù)據(jù)源插件，并可以靈活擴(kuò)展開 發(fā)，定義新的功能；協(xié)同：更方便的分享、共享數(shù)據(jù)和儀表板，建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的創(chuàng)新 16模式；智能視覺典型場景：人員安全預(yù)警分析檢 測 安 全 操 作數(shù)字圖像處理運(yùn)動目標(biāo)檢測運(yùn)動目標(biāo)跟蹤目標(biāo)軌跡跟蹤區(qū)域熱力圖區(qū)域分析預(yù)警火 災(zāi) 預(yù) 警紅外成像分析人員在崗統(tǒng)計(jì)交班情況分析AI視頻智能分析系統(tǒng)采用視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)，融合多種計(jì)算機(jī)視覺先端技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人、車、物及其屬性 的檢測識別，

11、跟蹤追跡，行為分析及報警，大數(shù)據(jù)檢索等功能，在充分利用現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備(包括機(jī)器人視 頻)，避免資源浪費(fèi)的情況下，廣泛應(yīng)用于多個場景?？梢栽跓o人值守或是人員不便進(jìn)入的場所進(jìn)行智能 自動化的巡視監(jiān)控。171電廠智能化基礎(chǔ)平臺介紹8電科院大數(shù)據(jù)/AI實(shí)驗(yàn)室-實(shí)訓(xùn)與科研能力雙驅(qū)動，提升人才培養(yǎng)效率19議題數(shù)據(jù)智能賦能智慧電廠電力輔控系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范化管理平臺2017 Lenovo Internal. All rights reserved.20電力輔控分析與決策21綜合輔控平臺架構(gòu)和場景介紹主要應(yīng)用場景巡視作業(yè)卡電子化設(shè)備的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)顯示 重要部件預(yù)警提示表計(jì)識別核查和上傳保存 遠(yuǎn)程協(xié)作全域巡檢 紅外測溫

12、 閾值告警部件損壞監(jiān)測表計(jì)讀數(shù)異常監(jiān)測 斷路器儲能狀態(tài)監(jiān)測開關(guān)設(shè)備分合狀態(tài)監(jiān)測 人員監(jiān)測環(huán)境異常監(jiān)測 布控球移動應(yīng)用 機(jī)器人例行巡檢惡劣天氣定點(diǎn)巡檢 遙控巡檢紅外快速普測22巡檢分析2324上海練塘 綜合輔控平臺案例電站內(nèi)各管理設(shè)備智能互聯(lián)，全域預(yù)警，一屏控制24上海練塘變電站綜合輔控平臺案例基于大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計(jì)算、5G等技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠內(nèi)紅外監(jiān)測、可見光監(jiān)測、巡檢機(jī)器人、AR眼鏡等子系統(tǒng)進(jìn)行整合， 并借助3D可視化手段對于發(fā)電廠全局進(jìn)行監(jiān)測，形成發(fā)電廠的綜合管控平臺，實(shí)現(xiàn)自動化巡檢，為無人發(fā)電廠值守打下基礎(chǔ) 深入貫徹泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)戰(zhàn)略，按照國網(wǎng)設(shè)備部關(guān)于開展發(fā)電廠高清視頻和智能巡檢

13、機(jī)器人聯(lián)合自動巡檢試點(diǎn)工作的通知要求，組建滿足高速無線網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建高可靠性、高兼容性、高拓展性的系統(tǒng)平臺，搭載最新光譜、波譜監(jiān)測設(shè)備，充分運(yùn)用深度識別、多維信息采集、大數(shù)據(jù)分析、云邊融合、人工智能、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等技術(shù)手段，推動全域智能感知、遠(yuǎn) 程自動巡視、AR輔助運(yùn)維等新技術(shù)裝備在變電管理中應(yīng)用落地。整合各類設(shè)備感知、分析、決策、控制系統(tǒng)和終端，將巡檢 機(jī)器人、生產(chǎn)視頻系統(tǒng)、AR輔助運(yùn)維、布控球等采集的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、分析判斷和人機(jī)協(xié)同。業(yè)務(wù)需求25客戶反饋高清視頻+智能巡檢機(jī)器人聯(lián)合自動巡檢，有亮點(diǎn)參與的國家電網(wǎng)首個1000千伏特高壓交流發(fā)電廠“視頻和智能巡機(jī)器人聯(lián)臺自動巡襝”試點(diǎn)改

14、造項(xiàng)目順利啟動，并國家電網(wǎng)上海市電力公司的充分肯 定和大力支持。高清視頻和智能巡襝機(jī)器人聯(lián)臺自動巡襝”試點(diǎn)改造項(xiàng)目是響應(yīng)習(xí)近平總書記“推動互聯(lián)網(wǎng)、大掘、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融臺，推 動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化”重要指示的重大舉措，也是響應(yīng)國家電網(wǎng)在今年“兩會”期間明確提出的建設(shè)“三型兩網(wǎng)、世界一流”能源互聯(lián)網(wǎng)企戰(zhàn)略目標(biāo)而邁出的 堅(jiān)實(shí)一步。今年3月，國家電網(wǎng)在上海練塘站首次重點(diǎn)推進(jìn)“高清視頻相智能巡機(jī)器人聯(lián)臺自動巡襝”試點(diǎn)，瞄準(zhǔn)“一平臺、一網(wǎng)絡(luò)、一盒子”目標(biāo)，分段建設(shè) “多維視界襝則系統(tǒng)”。集團(tuán)搶抓機(jī)遇，順利參與了該試點(diǎn)改造項(xiàng)目。該項(xiàng)目的啟動，為集團(tuán)進(jìn)一步拓展電力市場莫定良好基礎(chǔ)。采用無人機(jī)識別線路設(shè)備缺陷

15、，提升安全生產(chǎn)運(yùn)營能力26議題數(shù)據(jù)智能賦能智慧電廠電力輔控系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范化管理平臺2017 Lenovo Internal. All rights reserved.27背景集控運(yùn)行是電廠的生產(chǎn)指揮、控制中心。隨著機(jī)組自動化水平 不斷提高，集控運(yùn)行對機(jī)組的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的統(tǒng)帥作 用將更加突出28集控運(yùn)行人員對設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行直接負(fù)責(zé)，是真正的 設(shè)備主人集控運(yùn)行人員能否真正規(guī)范操作和密切配合，是機(jī)組安全、經(jīng) 濟(jì)運(yùn)行的重要基礎(chǔ)對集控運(yùn)行管理的理解“大鍋飯”職責(zé)操作交接班巡檢困局效率低、易疏 漏，交接班存 在的問題不透 明只進(jìn)行各值間 的結(jié)果評比， 不能反映每一 名值班人員的 工作業(yè)績不明確

16、、不具 體，存在推責(zé) 扯皮的現(xiàn)象“唱票、復(fù)誦” 不到位，并項(xiàng)、 跨項(xiàng)操作，操 作過程不熟悉、 誤操作事件仍 然存在內(nèi)容安排不具 體，缺陷發(fā)現(xiàn) 不及時，巡檢 手抄數(shù)據(jù)無法 利用29電廠運(yùn)行管理面臨的困難結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)的差異， 及時告知,避免犯錯！理念標(biāo)準(zhǔn)在線！ 該干什么？ 做成什么樣？在運(yùn)行規(guī)范化管理的實(shí)施過程中，我 們將“天使的眼睛 影 隨的導(dǎo)師 績效的天平” 作為管理理念，力求 做到運(yùn)行管理“凡事 有人負(fù)責(zé)、凡事有人 監(jiān)督、凡事有章可循、 凡事有據(jù)可查”。崗位評價 績效評價糾偏評價引導(dǎo)30績效的 天平影隨的 導(dǎo)師天使的 眼睛運(yùn)行規(guī)范化管理的思路“天使的眼睛”，即運(yùn)行人員在執(zhí)行流程、模板過程 中，

17、利用影音監(jiān)控、藍(lán)牙定位、錄音、二維碼等技術(shù)組成的 “眼睛”，始終注視著每名運(yùn)行人員的工作行為、記錄著每 個工作“站點(diǎn)”的工作痕跡，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行工作的痕跡化、信息 化和實(shí)時過程管控。影音監(jiān)控藍(lán)牙定位錄音二維碼31運(yùn)行規(guī)范化管理的思路“影隨的導(dǎo)師”，即運(yùn)行人員在執(zhí)行流程、模板過程中，有一位如影隨行的老 師借助網(wǎng)絡(luò)、智能終端、影像監(jiān)控等現(xiàn)代技術(shù)，以標(biāo)準(zhǔn)模板的形式隨時提醒、幫助運(yùn) 行人員正確執(zhí)行各項(xiàng)工作任務(wù)，防止出現(xiàn)錯誤。網(wǎng)絡(luò)智能終端影像監(jiān)控32運(yùn)行規(guī)范化管理的思路“績效的天平”，即對運(yùn)行人員的工作態(tài)度和工作能力進(jìn)行評價。每完成一項(xiàng)工 作后，將運(yùn)行人員在工作中留下的“痕跡”與內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)相比較，根據(jù)偏差率自動對運(yùn) 行人員的工作表現(xiàn)進(jìn)行數(shù)值化評價。實(shí)時評 價運(yùn)行 人員能力-實(shí)際業(yè)績（指標(biāo)參數(shù)完成程度）評價報告與自己的歷史對比 與同崗位人員對比 與標(biāo)準(zhǔn)、要求對比值班 人員1巡檢周期2定期工作.態(tài)度-規(guī)定動作（標(biāo)準(zhǔn)要求的環(huán)節(jié)）33歷史標(biāo)準(zhǔn)同行運(yùn)行規(guī)范化管理的思路指 標(biāo) 評價績 效 評價提供能在更短時間內(nèi)快 速、靈活作出企業(yè)經(jīng)營 決策的信息和服務(wù)數(shù)據(jù)集成業(yè) 務(wù) 執(zhí) 行 層戰(zhàn) 略 決 策 層及時全面了解業(yè)務(wù)運(yùn)作 情況，發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)執(zhí)行過 程中的問題并及時解決支持日常業(yè)務(wù)流程處 理，提高效率企業(yè)級數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù) 數(shù) 據(jù) 層操作票視頻