积成电子深耕新能源发电携手大唐内蒙古打造塔林花智慧风电场

时间: 2024-05-18 18:28:35 |   作者: 安装方式

  构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再次生产的能源替代行动，建设以新能源占比慢慢地提高的新型电力系统是实施我国“双碳”战略的重要举措。大唐(内蒙古)能源开发有限公司管理风光场站共计46座，塔林花风电场安装267台风机，总容量为40万千瓦，是公司单场风机台数最多的风电场。

  随着能源电力产业数字化和智能化建设升级，塔林花风电场迫切地需要通过智慧电厂建设来提升场站运营效率、现场安全生产管理、改善员工生产生活状态。大唐内蒙古公司采用积成电子(002339)的智慧新能源发电解决方案，双方携手共同建设塔林花智慧风电场，实现风电场“集中监控、少人值守、区域运维、专业检修”的生产模式，降低一线日，大唐集团组织专家组召开“大唐(内蒙古)能源开发有限公司塔林花风电场智慧风电建设”项目技术评价会，平台系统和应用效果得到专家们的认可和高度赞扬，都同意评价“大唐内蒙公司智慧风电建设”项目达到一星级标准。塔林花风电场也成为大唐集团陆地上首座一星级智慧风电场。

  从山东大学走出来的积成电子始终致力于以信息技术、电力电子技术和通讯传感技术改变传统行业，持续进行创新。1984年，山东大学的四位教师积极做出响应国家号召，利用星期天为济南供电局研发出我国第一代基于微机系统的电网调度自动化系统，促进了我国电力系统自动化技术质的飞跃。在四十年的经营发展过程中，公司秉承“以客户为中心，为客户创造价值”的理念，通过自身技术优势，助力能源电力提高利用效率、保障系统安全。面对国家“双碳”战略，积成电子以进取的姿态拥抱未来，在智能电网经验和技术积累的基础上超前规划和部署，研发出智慧新能源发电解决方案。

  积成电子研发的智慧新能源解决方案融合“云、大、物、移、智、边、链”新一代信息技术，涵盖新能源场站集中监控、新能源场站并网技术上的支持和新能源场站智慧运维解决方案，为新能源发电提供更安全、更可靠、更易用的方案，建设灵活感知和高效生产运行的能源系统，推进数字化、智能化转型，助力新能源发电公司降本、提质、增效。

  随着新能源发电场建设规模的逐步扩大，运用数字化、智能化的手段提高发电场的运营和管理上的水准也慢慢的变迫切。积成电子研发的新能源场站集中监控解决方案涵盖新能源场站集中监控系统、新能源集中功率预测系统和集控智能值班系统;应用数据采集标准化技术、多源数据处理技术、指标基础数据治理技术、主设备故障识别及应急处置技术、分布式采集技术和数据订单技术，有效解决了源端数据采集标准不统一和重点指标计算准确度偏差等问题，实现了数据多元化和事件化、实时推送故障点，满足场站按期新增装机接入、海量数据(603138)采集的需求;实现对区域新能源场站的运行、运营情况做全维度掌控，为省公司、集团公司的管理提供数字化手段。

  大规模新能源发电并网对电网的安全、稳定运行和调度带来较大困难。新能源场站并网技术上的支持解决方案涵盖新能源场站AGC/AVC并网系统、新能源场站功率预测系统和新能源场站快速响应支撑系统，实现了新能源场站与调度自动化系统的信息交换互动，准确预测新能源发电变化趋势，监视电场的运作情况，与现场设备快速联动;接收调度命令，对电场进行自动发电控制、自动电压控制及快速响应支撑;实现发电可预测、并网可调控、快速响应可支撑的目标。

  新能源发电场站一般位于山岭和草原腹地、位置偏僻，给运维人员的工作和生活带来了极大的不便。为此，积成电子推出新能源场站智慧运维解决方案。该方案涵盖新能源场站智慧运维系统、风机故障预警系统、一体化安全生产管理系统和新能源场站管控状态数字化评估系统，实现生产全面智能化、管理关键领域智慧化;基于AI算法模型，自动适应新能源发电企业内、外部环境;根据电网安全、气候平均状态随时间的变化、设备健康等影响因素，优化生产策略;实现新能源场站的集中监控、无人值守、区域运维和专业检修，实现用户的自运行、自优化和远程运维的需求。

  积成电子持续十余年研发并不断迭代的智慧新能源发电场解决方案近些年不断地利剑出鞘，取得了辉煌业绩：新能源电站集中监控方案融通60多种型号风机/逆变器，成功应用于500多座电场的2万多台风机、10万多台逆变器，为大唐、国电投、中核、深能等多个发电集团打造区域集中监控平台;新能源并网技术上的支持系统已在国能、国电投、大唐、华能、华电、华润等大型发电企业和地方新能源发电企业的180多座风电场、50多座光伏电站成功应用;新能源智慧运维解决方案已在国电投、大唐、深能、华电等大型发电企业和地方新能源发电企业获得应用。智慧新能源发电解决方案为新能源电场的智慧化、数字化管控和运维起到支撑作用，获得客户的一致好评。

  随着新一代数字化、智能化技术的快速的提升，加速了大数据、人工智能技术与电力企业的深层次地融合，对电力设备做数字化建模，实现从发电到用电的全过程数字化，从物理设备到数字模型的数字孪生，为解决电力行业面临的各种挑战提供了全新的解决方案。大唐内蒙公司携手积成电子以塔林花风电场为试点，建设一套具备自学习、自寻优、自决策、自执行、自适应能力的智慧电场系统。该系统围绕新能源发电企业运行、设备、检修、安全、应急等业务领域，涵盖一体化管控平台、升压站和继保室智能巡检、智能安防、管控状态数字化评估系统建设，智能化基础设施建设，风机环网建设和3D建模建设等，实现新能源电场的 “集中监控全面化、运维检修移动化、场站运行智能化及整体运转全闭环”的“三化一闭环”一体化生产运营体系架构。

  为实现智慧风电场的顺利建设，积成电子组织了以教授级专家为首组成研发和交付团队。双方精诚合作共同研讨应用需求，在公司智慧新能源发电场解决方案的基础上不断满足大唐内蒙古公司的个性化应用，多项技术和应用取得创新性突破，开拓出一条智慧风电场建设的康庄大道。

  塔林花智慧风电场采用全融合的建模方式，实现了数据的全面融合，在电力设备资产、资源信息模型基础上，扩展融合相关空间、视觉信息模型，创建以满足运维、检修生产全景感知需求的检修公共信息模型。

  智慧风电场系统基于位置信息的智能联动，将电场智能摄像机、拾音器、机器人、无人机等辅助控制设备与平台深层次地融合，实现主辅设备智能联动功能，当监测到现场报警、跳闸、潜在隐患后，自动启动应急处理系统，确保电场设备安全。

  智慧风电场系统基于视频的全维度安全监视，利用电子围栏、AI云台摄像机、门禁、火情监控、消防联动控制系统等设备所感知的信息联动分析，实现电场的立体化智能安防，可追踪展示入侵位置、告警内容、告警级别等信息。

  智慧风电场系统应用音频的风机故障识别技术，基于深度机器学习算法，进行电场的风机设备的视频动态目标检测和追踪，实现音视频智能分析和异常检测。

  塔林花智慧风电场项目目前已获得发明专利8项、软件著作权7项，软件产品登记7项、在核心技术期刊发表论文2篇，多项关键技术使产业设备的智能化水平大幅度提高、标准和管控的技术方法慢慢地增加、科技成果不断丰富，实现了电力工业与新一代信息技术的有机融合，推动了新能源电力生产方式从传统粗放式向智能化的转变

  塔林花风电场通过建设智慧风电场系统来解决风场“无人值班、少人值守”情形下的运维及监督管理问题，提高风功率预测水平，提升风电场发电的上网效率，协调电网的调度能力，全方位提升风场的效率与安全，有效提升风电场运行经济性。

  智慧风电场系统通过云台摄像机、热成像摄像机、拾音器、机器人等智能感知设备，搭建桨叶、机舱、主变、母线等主设备的全维度监视应用，解决设备监控死角问题;基于感知设备智能分析输出的预警信息，指导运维人员及时维护，提高检修计划管理能力和故障概率控制能力;减少风场值班人员工作所承受的压力与工作强度，大幅度的降低因路途遥远导致的危险系数，降低故障发生概率，延长设备常规使用的寿命，有效提升发电效率。

  系统利用现场“无人机+机器人+云台摄像机” 按照升压站、风机等日常巡检点位及内容设定巡检计划，自动调度巡检无人机、机器人和视频摄像头执行巡检任务，实现自动化巡检，非常大程度上减轻巡检人员的工作所承受的压力，极大程度解决了恶劣天气无法巡检的问题;结合智能巡视结果数据，运用智能报表系统实现指标可视化，运维人员根据异常数据情况，提升现场工作效率与数据管理能力，有效缓解现场人工数据统计压力。

  系统平台通过应用电子围栏、AI云台摄像机、门禁、火情监控、消防等设备所感知的信息联动分析，实现风电场立体化智能安防，有效解决风电场少人值守下的入侵安保与灾情预警问题，保障风电场运行安全，提高了场站安全管控能力;基于AI人员识别、动作识别和位置主动定位技术，联合生产管理系统中的工作票信息，可识别运维检修工作中的安全风险隐患并主动提醒，提高检修工作的规范性，保障员工的生命安全。

  积成电子联合大唐内蒙古公司合作开发了基于风电场核心设备、控制管理系统、主要参数与传感器等核心数据的事件化智能分析诊断系统，在事件告警的同时，平台辅助故障处置，提高了设备健康与正常运行的管控能力和运维人员故障分析效率，减少设备故障时间，提升发电效率。

  平台系统利用智能手环、智能安全帽、手持终端等智能穿戴设备，建立故障诊断知识案例集，推送巡检及故障排查方案，缩小排查范围，为检修人员日常工作及故障处理提供技术指导，有效提升日常工作效率，节省运维检修成本。

  平台系统基于影像、声音识别以及多种传感数据，利用数字孪生与区块链技术，在无需主动配合、无感知的状态下，实时识别出场站长出勤、巡检、会议等日常工作与管理行为;结合工作人员生活作息情况，建立数字空间与物理空间的全息映射，孪生出一个包含行为习惯、工作作风、专业能力与履职状态的数字化场站长，提升了对场站运营的深度感知能力，为场站管理人员绩效评价与晋职提升评判奠定了数字基础，实现“绩效评定有参考、履职晋升有依据”的管理目标，解决风电场站“长臂管辖”难题，真正的完成了可控在控。

  塔林花智慧风电场从数字化、信息化、智能化以及智慧化的发展重新定义了风电场的规划、设计、建设和管理，起到了低碳环保、降本增效、智慧运营的效果;经过生产实际应用检验证明发电量增长约10%，智慧化运营控制大幅度的提升了风电场的安全稳定运行，少人或无人值守节约了大量人工成本。平台系统已应用到道德、如德、塔林花、达日罕等风电场。

  塔林花智慧风电场项目成果的不断推广将为全方面开展数字大唐建设，加快大唐集团打造“绿色低碳、多能互补、高效协同、数字智慧”的世界一流能源供应商步伐，逐步提升大唐集团生产运行的智能化水平，实现“人员管控数字化、场站运行智能化、运维检修移动化、集控监控全面化”的发展目标。