智能物联能源集控平台案例

背景

本工程依托大数据、云计算、工业无线网、数字孪生等信息技术，以无人机巡检系统、先进传感器、智能控制系统和智能故障自诊断系统等智能设备为支撑，搭建一体化的数字化智能发电控制与智能巡检平台。此平台将对风电场和光伏电站进行集中运维和全流程自动管理，构建智慧能源基地。

该平台的建设旨在提升运行和检修水平，保障新能源场站的安全稳定运行，推进能源生产的智能化、自动化、互动化。

系统架构与目标

1. 集控中心建设

集控中心的场地建设与装修改造包括调度大厅的大屏幕、数据机房、综合布线、网络系统、UPS供配电等设施。集控中心采用独立局域网方式组网，并接入集团网络，确保集控系统与集团系统的网络互通及纵向数据传递。集控中心的目标是实现对风电场和光伏电站的实时监控、数据分析及统一运维管理。

2. 数智化综合管控数据平台

平台将通过搭建统一的数据底座，实现智能监控、生产管理、智慧运检、大数据分析等功能。平台提供未来电力交易策略模型的数据支撑，帮助实现新能源厂站的集中智慧化管理。系统设计涵盖全场景业务的覆盖、运营流程的全自动化和支撑运营决策过程的全可视化。

3. 智能巡检与智能控制

集控系统支持通过无人机、机器人和其他智能设备进行巡检与设备状态监测。系统实现对风、光场站的自动管理，能够自动发现设备缺陷并输出维修建议。所有设备、设施的运行情况将实时传输至集控中心，确保智能化的运维管理。

系统主要功能

1. 集控系统架构设计

• B/S架构：集控系统采用面向服务的软件体系架构，分层设计包括基础平台层、集成平台层和应用层，有效组织硬件资源、数据与软件功能模块。

• 安全认证：生产控制大区采用通过安全认证的国产操作系统，使用分布式中间件平台和数据库中间件，确保系统的安全和稳定运行。

• 实时监控功能：系统支持实时监控风机、光伏设备、升压站等设施，保证电站的运行情况可视化，并实现远程调度与控制。

2. 设备远程控制与电量管理

• 设备远程控制功能：设备远程控制：系统适用风电机组、光伏逆变器等设施的远程控制，包含启停、校正、电气开关操作控制等服务。

• 电量管理：电量管理模块包括对电站电量的统计与管理，支持电站生产日报和两个细则考核的管理，生成详细的电量统计报表。

3. 智能故障自诊断与预警

• 故障诊断功能：系统通过智能诊断分析对设备运行参数出现异常时，开展智能故障定位与诊断，推送故障部件位置与解决建议。

• 智能预警系统：基于数据分析，系统能自动识别常见故障，生成故障预测和预警，确保及时采取维护措施。

4. 大数据分析与决策支持

• 数据分析平台：运用大数据技术整合电站运作、设备维护等数据，提供投资决策，帮助高管制订更精准的经营战略。

• 优化控制：系统通过数据分析，自动优化电站的运行参数，提升发电效率、降低能耗，并提高经济效益。

5. 运维管理与巡检

• 智能巡检与机器人管理：通过无人机、机器人等设备，系统实现定期巡检、环境监测与设备故障识别。巡检结果实时上传至集控平台，进行缺陷分析与修复建议输出。

• 机器替人：通过接入各类智能化设备，如可见光/红外摄像头、火灾监测云台、无人机等，实现运维工作的自动化和智能化。

6. 安全与视频监控

• 智能安防系统：集成视频监控系统，提供电站设备、设施的安全监控。系统支持重点设备的外观监视、周界防范和人员行为分析，确保场站的安全性。

• 高清视频监控：支持高清视频监控，结合AI算法，进行异常行为检测、设备状态巡检等，增强现场安防能力。

7. 数据存储与管理

• 历史数据存储：系统能够存储至少三年的历史数据，并支持高效查询和数据恢复，确保数据安全和完整性。

• 模块化数据采集：支持多种类型的数据采集，包括风电场、光伏设备、升压站测点数据等，便于未来的系统扩展。

8. 生产与运维管理

• 生产计划管理：平台支持制定和管理生产任务和巡检方案，包括任务执行时间、执行周期等。可通过移动终端进行任务执行和结果反馈。

• 设备管理：平台实现设备有关信息管理、账表管理、资产管理等服务，适用设备缺点和故障的全流程管理，确保系统的高效运行。

9. 运维评价与考核

• 运维评价：运维评价：系统支持对运维人员工作的描述与评价，依据故障处理、任务成功等数据开展绩效分析与评价。

• 运维报告：依据系统收集的操作与维护数据，产生详尽的操作与维护汇报，适用剖析设备身体状况和故障率，为后续决策提供依据。

10. 培训管理与知识库

• 培训管理模块：支持运维团队、技术人员的培训计划管理，通过专家知识库为其提供智能培训方案，积淀设备维护经验。

• 知识库与诊断支持：系统提供设备故障的诊断报告生成功能，能够生成图文形式的报告，记录故障分析、解决方案等，便于运维人员学习和参考。

11. 安全管理与人员安全

• 人员安全管理：确保设备运维中的人员安全，包括资质管理、安全培训、现场工器具检查、两票规范管理等。

• 视频监控与行为分析：利用智能视频分析，对场站内的非法入侵、人员行为等进行监控，确保场站的安全性。

总结

本案例展示了一个智能化能源集控平台的全面设计与功能实现，系统通过数字化、智能化手段全面提升了电站的管理和运维效率。平台的核心优势在于通过智能巡检、数据分析、设备远程控制和智能故障诊断等模块，使得电站管理从传统的人工操作向智能化、无人值守方向转变，大大提升了新能源电站的运营效率、稳定性和安全性。