新能源設(shè)備故障預(yù)警平臺(tái)
2022-04-14 18:37:44
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一、行業(yè)背景
?風(fēng)機(jī)出質(zhì)保高峰期下安全隱患日益明顯：早期投產(chǎn)的風(fēng)機(jī)設(shè)備已運(yùn)行10年左右，伴隨成規(guī)模的大量設(shè)備出質(zhì)保，老舊機(jī)型故障頻發(fā)，帶來大量的安全隱患，同時(shí)因?yàn)榇罅抗收贤C(jī)造成發(fā)電量損失金額日益增大。
?眾多電站分散與集中式運(yùn)維管理的矛盾：電站數(shù)量眾多、場(chǎng)址分散，所處地區(qū)不同、發(fā)電機(jī)理不同、受轄電網(wǎng)不同，且電站監(jiān)控系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，無高效的數(shù)據(jù)整合、統(tǒng)計(jì)、分析能力，無法滿足客戶的多樣性需求。
?平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益壓力俱增：平價(jià)上網(wǎng)、限電、設(shè)備故障等因素對(duì)新能源企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)維階段的成本造成巨大壓力，在創(chuàng)造利潤(rùn)方面又形成了極大的阻礙，采用數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)是企業(yè)降本增效并應(yīng)對(duì)平價(jià)上網(wǎng)的重要途徑。
?傳統(tǒng)管理模式已無法適應(yīng)新能源快速發(fā)展需要：隨著“碳達(dá)峰與碳中和“國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，風(fēng)電、光伏等新能源產(chǎn)業(yè)迎來歷史發(fā)展的最好機(jī)遇，利用數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新精益化生產(chǎn)管理模式成為競(jìng)爭(zhēng)新賽道。
二、解決方案
新能源設(shè)備健康狀態(tài)預(yù)警平臺(tái)主要以是以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、CMS數(shù)據(jù)及離線數(shù)據(jù)作為輸入，形成基于大數(shù)據(jù)分析、模型開發(fā)，狀態(tài)預(yù)警、監(jiān)測(cè)展示于一體的設(shè)備健康狀態(tài)預(yù)警大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了與已有生產(chǎn)運(yùn)維管理系統(tǒng)預(yù)警成果的共享和發(fā)布，降低設(shè)備故障發(fā)生概率，減少運(yùn)維成本，提升公司整體運(yùn)營(yíng)收益。
從集團(tuán)公司、區(qū)域、場(chǎng)站三個(gè)層面實(shí)時(shí)展示了各自當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)、預(yù)警、預(yù)警流程、模型運(yùn)行數(shù)量、效益情況以及預(yù)警數(shù)量、設(shè)備健康度、預(yù)警完結(jié)率、MTBF指標(biāo)等信息，為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及用戶提供一個(gè)宏觀了解預(yù)警信息的入口。
設(shè)備數(shù)據(jù)治理與標(biāo)準(zhǔn)化
圍繞來源多樣、通訊接口協(xié)議各異、采集精度各異的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、氣象環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備故障錄波數(shù)據(jù)等多種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，建立設(shè)備全生命周期的數(shù)據(jù)集中管理，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的集中化、統(tǒng)一化、標(biāo)簽化、標(biāo)準(zhǔn)化。
設(shè)備數(shù)據(jù)特征智能提取
圍繞機(jī)組對(duì)象，針對(duì)機(jī)組運(yùn)行預(yù)警目標(biāo)，整理和提出能夠有效感知設(shè)備各種運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)體系；提取在線預(yù)警、故障診斷等不同層次應(yīng)用的狀態(tài)屬性和及數(shù)據(jù)，挖掘表征不同機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的特征信息。
設(shè)備故障預(yù)警模型全流程管理
建立完整的設(shè)備狀態(tài)預(yù)警模型管理體系，實(shí)現(xiàn)從預(yù)警模型構(gòu)建到模型驗(yàn)證、模型發(fā)布、模型部署、模型啟停、模型評(píng)估以及模型迭代優(yōu)化的全流程閉環(huán)管理。
預(yù)警機(jī)制全流程管理
實(shí)現(xiàn)面向集團(tuán)公司、區(qū)域公司及場(chǎng)站業(yè)務(wù)專家、技術(shù)專家、用戶，開展預(yù)警信息搜索查看、預(yù)警信息審核確認(rèn)、預(yù)警流程處理反饋的全流程預(yù)警機(jī)制管理，為預(yù)警信息的快速確認(rèn)和處理提供了便利。
設(shè)備運(yùn)維專家知識(shí)庫(kù)構(gòu)建
梳理了以大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)為核心的數(shù)理模型，以及以規(guī)則、閾值等為主體的業(yè)務(wù)機(jī)理模型，建立豐富的運(yùn)維專家知識(shí)庫(kù)，輔助場(chǎng)站運(yùn)維人員快速進(jìn)行故障問題排查風(fēng)險(xiǎn)消缺。
三、平臺(tái)優(yōu)勢(shì)
1、平臺(tái)具備標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一數(shù)據(jù)編碼及接口管理能力
2、平臺(tái)具備完善的設(shè)備狀態(tài)預(yù)警評(píng)估體系及數(shù)據(jù)質(zhì)量全流程在線監(jiān)控治理能力
3、平臺(tái)具備對(duì)預(yù)警模型及預(yù)警機(jī)制的全生命周期管理能力
4、平臺(tái)具備業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的機(jī)器學(xué)習(xí)模型算法和數(shù)據(jù)挖掘能力
5、平臺(tái)具備豐富的圖形展示和靈活的視覺交互能力
6、平臺(tái)具備強(qiáng)大的計(jì)算引擎和數(shù)據(jù)構(gòu)架性能
四、應(yīng)用價(jià)值
以中廣核新能源風(fēng)機(jī)設(shè)備故障預(yù)警為例
1、平臺(tái)覆蓋約5255臺(tái)機(jī)組，累計(jì)發(fā)布預(yù)警1700多條。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)排查反饋，預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)85%以上，預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)所規(guī)避的直接經(jīng)濟(jì)損失超過5100多萬
2、實(shí)現(xiàn)在線故障預(yù)警最早可提前14天預(yù)警出故障，離線故障預(yù)警最早可提前1個(gè)月預(yù)警出故障，減少設(shè)備故障發(fā)生概率，提升設(shè)備運(yùn)維效率
3、實(shí)現(xiàn)將被動(dòng)發(fā)現(xiàn)變?yōu)橹鲃?dòng)預(yù)警，非停變計(jì)劃停機(jī)，檢修工作范圍縮小，時(shí)間縮短，間隔延長(zhǎng)
五、應(yīng)用場(chǎng)景
1、風(fēng)電設(shè)備故障預(yù)警
對(duì)風(fēng)電設(shè)備故障預(yù)警分析，以風(fēng)電設(shè)備、智能傳感設(shè)備、SCADA監(jiān)控系統(tǒng)、CMS振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等為基礎(chǔ)，融合智能傳感、5G通信、AI智能、 邊緣聚合計(jì)算，構(gòu)建全息感知、在線監(jiān)測(cè)、智能診斷的智慧風(fēng)電大數(shù)據(jù)平臺(tái)，不斷挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，持續(xù)提升風(fēng)電企業(yè)智慧運(yùn)營(yíng)能力
2、光伏設(shè)備故障預(yù)警
光伏電站設(shè)備健康狀態(tài)預(yù)警分析，通過“大數(shù)據(jù)+人工智能”算法對(duì)電站設(shè)備進(jìn)行智能化診斷，發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在缺陷和發(fā)電性能偏差問題，助力現(xiàn)場(chǎng)主動(dòng)消缺，實(shí)現(xiàn)光伏電站預(yù)知維護(hù)，有效提升設(shè)備可靠性，增加經(jīng)濟(jì)效益
六、榮譽(yù)
1、2021年大數(shù)據(jù)應(yīng)用十大優(yōu)秀案例
2、獲得中國(guó)能源企業(yè)信息化卓越成就獎(jiǎng)
3、獲得工信部2021年物聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目
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