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基于大数据分析的全参数智能监控研究与应用

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成果主要完成人

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项目概况

电力生产集控运行专业中采用运行人员监视机组运行参数的方式实现机组安全运行保障,提升机组经济性,避免生产安全事故的发生。但是由于当今电力生产需要承接复杂的负荷变化、电网峰谷调节,并保障电力生产的经济性与稳定性,运行人员面对庞大的数据无法做到高效的管理。进而导致电力生产安全性面临着极大的挑战。该技术基于实时数据的智能监盘系统采用大数据技术与实时数据库技术结合,实现设备相关的时序数据和关系规则的联系。通过对设备实时生产数据的整合,实现以数据为基础的设备实时状态判断、预警;通过实时数据接口,实现其判据和关系的融合,从而对机组所有设备进行全方位、全过程、突重点可视化智能监控。本项目主要涉及以下几项核心技术:

多源数据融合的运行系统建模技术研究。采用多种实时数据库接口和工业大数据平台接口,将预警数据、性能数据、计算数据等多种数据源在运行系统上通过建模融合在一起。利用大数据处理和分析的思路将故障预警技术、参数上下限自动逼近技术、在线参数函数化技术、在线参数曲线化技术以及数据可视化技术融入到智能监视系统的设计当中,实现运行参数在复杂工况下全方位及全时段的精确预警功能。

智能监盘规则库设计和开发及系统建模。规则中需要用到的数据、函数和方法以及规则引擎的实现研究,设计和开发最合适的规则编辑器和规则引擎,使得用户能够在规则编辑器上充分利用各种来源的数据编制规则,并且编制后的规则需要通过规则引擎高效地解析出来,前台提供的规则编辑器有足够的易用性、选择性、灵敏性、准确性,而后台的规则引擎则有充分的健壮性、高效性。

参数基准值动态设定,实现预警值智能化。运用多参数多条件事件探测计算公式和参数动态预估值,将运行经验和探测计算公式结合在一起,形成参数的动态实时基准值,可避免误报、漏报,实现精准预报。

智能监控可视化、模块化、系统化展示研究。实现生产实时数据与设备故障预警的可视化融合,将机组全部数据按系统、按监视组进行划分,利用web技术实现模块化展示,除了传统的按照条目逐行显示预警内容的方式外,系统应能够将所有监控信息集中在一个监控页面内,通过页面放大实现内容的逐级呈现,通过页面缩小实现内容的逐级隐藏。按照统计时间段内的最大值、最小值、变化量与基准值比较,对异常参数发出 “开关量异常”、“超上限”、“超下限”、“变化量超限”、“上限异常”、“下限异常”光字报警,对报警设置闭环处理流程。

电厂报警可视化的智能抄表。自动生成当班值运行日报表,实现抄表参数的自定义配置、异常参数可视化,具备抄表人员、检查人员手签名功能,保证数据的可靠性、精准性、全面性、计算性。

技术经济指标:

同时监视200多个画面的主辅网开关量、模拟量、计算量4000个参数点。每次参数设置6个报警指标,每个指标按照运行人员监控需求设置函数曲线或预警动态基准值计算报警阀值,本系统设计函数200余种共计12000多个;测点扫描频率1次/min,每次扫描后运算结果18000多个,每日计算结果超过2000万个。

智能抄表收录20张表单460个参数,可实现异常可视化、参数自定义化,且具备电子签名功能,值班员对所有表单确认判断在5分钟以内完成。

每年可减少机组非计划停机1次,避免设备损坏1次,年节约成本260万元。

促进行业科技进步作用及应用推广情况:该系统改变了电厂运行人员传统的监盘方式,依据大数据平台将多源数据融合应用,以结构化的方式将运行经验规则化和计算机化,从而实现运行参数智能化预警和可视化监视,为异常处理赢得时间,避免设备损坏及非计划停机对电力行业智能监控有着示范意义,目前该系统在浙能得到推广应用。