新能源設備健康狀態(tài)預警平臺
2021-11-03 16:09:56
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一、行業(yè)背景
?風機出質保高峰期下安全隱患日益明顯：早期投產(chǎn)的風機設備已運行10年左右，伴隨成規(guī)模的大量設備出質保，老舊機型故障頻發(fā)，帶來大量的安全隱患，同時因為大量故障停機造成發(fā)電量損失金額日益增大。
?眾多電站分散與集中式運維管理的矛盾：電站數(shù)量眾多、場址分散，所處地區(qū)不同、發(fā)電機理不同、受轄電網(wǎng)不同，且電站監(jiān)控系統(tǒng)功能簡單，無高效的數(shù)據(jù)整合、統(tǒng)計、分析能力，無法滿足客戶的多樣性需求。
?平價上網(wǎng)時代企業(yè)經(jīng)濟效益壓力俱增：平價上網(wǎng)、限電、設備故障等因素對新能源企業(yè)在生產(chǎn)運維階段的成本造成巨大壓力，在創(chuàng)造利潤方面又形成了極大的阻礙，采用數(shù)字化手段實現(xiàn)對設備的預測性維護是企業(yè)降本增效并應對平價上網(wǎng)的重要途徑。
?傳統(tǒng)管理模式已無法適應新能源快速發(fā)展需要：隨著“碳達峰與碳中和“國家戰(zhàn)略目標的提出，風電、光伏等新能源產(chǎn)業(yè)迎來歷史發(fā)展的最好機遇，利用數(shù)字化技術創(chuàng)新精益化生產(chǎn)管理模式成為競爭新賽道。
二、解決方案
新能源設備健康狀態(tài)預警平臺主要以新能源企業(yè)業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為輸入，通過收集、整合設備運行數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)等多類型海量數(shù)據(jù)，構建基于大數(shù)據(jù)分析、算法開發(fā)，預警模型、監(jiān)測展示等預警機制的設備健康狀態(tài)預警大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)從預警模型構建到預警信息處理反饋的全流程閉環(huán)管理，為集團、公司、場站三級用戶提供真實有效的數(shù)據(jù)分析結果，并實現(xiàn)與已有生產(chǎn)運維管理系統(tǒng)預警成果的共享和發(fā)布，全面降低故障發(fā)生概率，減少運維成本，實現(xiàn)設備精益化管理及高質量運行，提升新能源設備健康管理水平。
圍繞來源多樣、通訊接口協(xié)議各異、采集精度各異的設備運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象環(huán)境數(shù)據(jù)、設備故障錄波數(shù)據(jù)等多種實時數(shù)據(jù)，建立面向設備全生命周期的數(shù)據(jù)集中管理，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的集中化、統(tǒng)一化、標簽化、標準化。
2、新能源設備數(shù)據(jù)特征智能提?。?/strong>圍繞機組對象，針對機組運行預警目標，從全生命周期信息系統(tǒng)中整理和提出能夠有效感知設備各種運行狀態(tài)的參數(shù)體系；提取在線預警、故障診斷等不同層次應用的狀態(tài)屬性和屬性數(shù)據(jù)，挖掘表征不同機組運行狀態(tài)的特征信息。
3、新能源設備故障預警模型及機制管理：建立完整的設備狀態(tài)預警模型管理體系，實現(xiàn)從預警模型構建到模型驗證、模型發(fā)布、模型部署、模型啟停、模型評估以及模型迭代優(yōu)化的全流程閉環(huán)管理。同時基于預警模型管理體系，建立了從預警信息提醒到預警審核確認、預警處理反饋、預警統(tǒng)計分析的全流程閉環(huán)管理，確保預警模型能夠真正賦能業(yè)務，提高企業(yè)安全管理精益化水平。
4、設備運維專家知識庫構建：梳理了以大數(shù)據(jù)、人工智能技術為核心的數(shù)理模型，以及以規(guī)則、閾值等為主體的業(yè)務機理模型，建立豐富的運維專家知識庫，輔助場站運維人員快速進行故障問題排查風險消缺。
5、新能源設備健康狀態(tài)預警平臺構建：形成一個覆蓋數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)運算、業(yè)務應用的新能源設備健康狀態(tài)預警平臺，建立一套從總部到公司到場站再到機組的縱向貫通式安全管控模式，實現(xiàn)總部、公司、場站的三級管理應用，改變并優(yōu)化了傳統(tǒng)的層級匯報與人工匯報的方式，各級管理部門均可通過系統(tǒng)獲取查閱權限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)分析結果，使安全管控變得數(shù)字化、可視化、透明化，實現(xiàn)快速決策、快速響應，降低管理成本，提升管理效率。
三、建設成效
該平臺已在某集團新能源公司落地應用，取得了良好的經(jīng)濟與示范價值，具體成果如下：
?累計接入新能源設備數(shù)千臺，接入數(shù)據(jù)量達到TB級別以上，涵蓋多個整機廠商，20余種機型以及10+振動數(shù)據(jù)廠家。
?平臺平均預警準確率達80%以上，預防風險所規(guī)避的直接經(jīng)濟損失超過數(shù)千萬元。
?該平臺項目成果已在數(shù)十個風電、光伏新能源場站進行了示范推廣。
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