ECMS电气云远程监控管理系统研究与应用
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完成单位:安徽华电宿州发电有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
成果主要完成人
于 凯、王维真、王 哲、王玉龙、阎 峰、倪 洋、孙 杰、董恒章、张世林、刘宝楠、毛新宇、张 洁
项目概况
安徽华电宿州发电有限公司低压保护装置仅能采用硬接线方式向DCS后台提供报警、电流值,供运行人员监控,监视画面的服务器固定在集控室,维护人员只能通过现场巡点检的方式掌握设备运行状况,投入的劳动力和精力较大,并且不能做到实时掌握设备运行状态,及时发现并有效预防故障、隐患发生。
近两年发生多起因电机接线盒电缆松动导致电流不平衡、电机长期轻微过载运行等原因造成的电机接线柱烧毁、电机轴承长期轻微过载磨损等异常事件。此次研究方向是在日常维护当中,维护人员能够实时掌握电机运行情况(包括电流、报警、故障状态等信息),通过分析设备相关电气量信息,找到转动设备劣化和电气量与非电气量之间的关系,比较电流日常曲线趋势,判断电机的劣化过程和实际工况所出现的各种问题,提前发现并及时处理此类设备隐患,提高转动设备运行可靠性。现运行的设备存在很多的不足:
1、保护装置无法进行对日常运行电流实时记录,并且无可利用通讯口;
2、DCS画面无法长时间的储存电流曲线;
3、DCS画面不能做到随时随地的进行查看;
4、DCS画面人机互动不够人性化;
5、设备故障时报警只能在DCS画面上进行查看,不便于及时第一时间发现故障;
6、设备故障报警信息必须到就地装置上才能查看;
7、保护装置参数查询和归案不够智能;
8、设备故障前无法及时提前预警。
宿州公司做到以下几点创新:系统架构基于有线通信和LORA协议无线通信相结合的方式,具有规模化的扩展能力,实现区域设备批量加入;系统采用非侵入式的方式兼容不同数据通讯协议和装置,实现所有数据统一整体化;采用无监督的神经网络进行相关数据的实时实时数据聚类分析,为后续实时故障诊断奠定基础;根据传统模型算法和机器学习算法分析和评估其当前健康指数,实现故障评估基础;加入了普遍设备故障特征和特殊设备故障特征,进行分类匹配,对设备故障普遍现象和特殊现象细化分析。实现转动设备故障全覆盖;根据故障分析经验,提供设备检修策略、工序、所用备品、工具等,设备检修更为便利,降低人员工作强度及备品储备;建立宿州公司大数据云平台、移动APP设备系统实现对火电厂电气设备的数据收集、实时监测、大数据分析、状态评估、故障诊断和终端可移动检测;采用以电流曲线、故障信息等数据分析为核心的数字化电厂集中统一管理的系统平台,实现厂用电电气系统的监控管理和自动控制;通过增加云数据监视,使得值班人员在手机APP客户端可以随时随地对转动系统设备进行监控管理。
现阶段在安徽华电宿州发电有限公司部分段研究应用,现已具备一定成功,现正对全厂转动设备进行全覆盖,并在集团内其他兄弟单位进行推广。以解决电气值班人员与维护人员的工作量为主旨,减少生产成本。其他单位以本平台为基础,进行共享,只在就地增设非电气量采集端和保护装置通讯功能即可,具备极大的推广性。
以2*630MW机组为例,全厂转动设备全覆盖预计需投入大约550万元左右,预计每年可节省资金在110.4万左右,在5年内能够回收成本,其隐形价值在于对备品备件的储备上,能够充分的降低设备备品数量,减轻仓储负担,如计算隐形价值的话,能够在3年内回收成本。
在节能、减排、环保政策要求和发电集团集约化、高效管理需求驱动下,基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革,大数据、物联网、移动互联、云计算、智能控制等技术的发展,推动发电企业对智能电厂的建设的探索。在大环境下,通过这种高效、智能的人机界面提升设备检修的智能化水平,提高维护人员对保护装置的有效监视水平,实现维护人员对设备的全时段、全方位的监视维护,为电气设备的在线监测与优化管理提供技术支持。