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梯级水电厂群集中监控接入数据标准及报警智能化研究与应用

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成果主要完成人

谭文胜、莫育军、沙永兵、单爱华、肖丰明、谌斐鸣、谢源强、吴 辉、朱 盛、李先华、首建威、丁晖庆

项目概况

技术难度: (1)本项目应用环境是高速实时系统,如何在滤除状态量抖动信号时,不将正常快速变位信号滤除,滤除模拟量无效波动信号时,不将正常的变化信号滤除,这是一技术难题。 (2)实现条件报警时,需要同时判断多个条件,对于出现大量事件时,既要保证条件报警实时性,又要保证正确处理多条件关联分析,需要采用高效并行处理机制。 (3)关联事件查询中,如何定义关联事件便于正确掌握设备状况,这将需要熟练了解设备信号关系,多专业协同考虑。 (4)设备预警中,定义模拟量变化趋势和设备启停规律等专家库将决定设备预警的效果,需要对设备正常状况有充分了解基础上构建专家库。 创新性: (1)制定国内首个水电厂群集中监控系统接入数据企业标准。标准化报警信息,避免二义性,避免信息含混,影响监盘效率,为电站安全运行保驾护航,为后续电厂的设计、建设、改造等提供依据。 (2)研发多维相关量设备健康评价软件。实现设备故障预警,将设备故障扼杀在摇篮里,大大保障设备安全,降低了设备维护成本。 (3)研制事件多维关联分析推送机制。将预警、异常、故障和事故信号第一时间展示给值班人员,正常信号屏蔽仅供查询,将事件数目降低为原来的10%,既减轻了值班员工作强度,又保障了重要信号不被淹没,保障了生产安全。 (4)国内首次研制涵盖水电厂所有设备的典型报警模型库,综合设备性能、趋势变化、相关量信息,按照报警机理建立了六类典型多维智能报警模型(共计681个),实现设备健康预警监视。 (5)首次研发了边端协同智能报警软件,实现机器智能监盘。将监控系统传统的单点一维告警方式提升为多维综合预警方式,由软件代替运行人员对报警进行分析预判,直接反馈结果,由传统的人工监盘向机器智能监盘方式转变,大大提高了集控运行人员的监盘效率和报警分析处理能力。 经济效益: 2019年完成碗米坡、挂治、洪江三个试点电厂智能报警研究工作并投入应用,2020年10月,共完成十二座常规集控水电厂的全面推广实施。通过应用研究成果实施,提前发现设备缺陷,及时处理,避免洪江电厂非计划停运1次,避免非计划停运考核电量378万千瓦时,按照0.3元/kWh的电价,减少经济损失113.4万元。同时集控中心将根据现货市场推出的进程,逐步优化调整运行值班区域,五个值班区域逐步调整到四个或三个区域,较目前值班方式可减少专职监盘人员12人左右,为现货市场报价工作培养更多综合能力强的“报价员”,可直接创造经济效益360万元/年左右。 安全效益: 该项目实施后,极大减轻了集控值班员的监盘压力,通过应用提前发现集控电厂重要设备缺陷24条,及时避免了设备故障扩大化,有效保障了所辖十二个集控电厂的安全稳定。同时通过监控系统代替运行人员对报警进行分析预判,直接反馈结果,由传统的人工监盘向机器智能监盘方式转变,极大地促进了智慧集控的发展。 社会效益: 该项目建立的下位机智能化报警模型、开发的集中监控系统智能报警方法,其软件架构及数据处理机制可推广至国内外类似梯级水电站群进行应用,制定的集中监控系统接入数据规范,可以推动电力行业集中监控系统接入数据规范的建立,为公司甚至水电行业智慧集控的建设提供宝贵经验,在社会效益方面发挥着不可估量的作用。