華潤電力陳斌:智能電廠最終實現無人干預或少人值守
“沒有電網的參與,智慧電廠很難智慧,真正的智慧是網源和整個協調互動,來形成整個社會的價值和企業的價值,這是一個合理的平衡點的過程,而不是某一個電網的安全約束,讓深度的調峰和快速的啟停等等這方面的工作,需要各個方面共同去努力,推動整個大的環境,形成一個好的智能化、智慧化運營的環境,才可能實現真正的智能化或者社會化。”華潤電力控股有限公司運營管理部運營總監陳斌在中國能源研究會節能減排中心與華北電力大學國家大學科技園聯合舉辦“2018年智慧電廠論壇(第一期)”上發表演講時表示。北極星電力網將全程對會議進行直播,如需了解更多的會議直播,請聯系微信號:13693626116
華潤電力控股有限公司運營管理部運營總監陳斌《華潤電力在智慧電廠中的探索》
主持人好!各位專家、領導,大家下午好!華潤電力跟五大比較起來,無論是技術力量、還是體量、還是數據量可能沒法比,但是華潤電力前幾年也做了一些有益的嘗試。實際上沒有像華能做了一些系統的整體規劃。從去年開始,整個華潤電力收購了電源側,應該說對下一步整個智能電廠的建設,包括其他的風電、水電的智能典策,都會做一些有益的嘗試。在此我把華潤電力這幾年做的一些運行、優化包括火電大數據平臺,以及在安防方面做的一些工作,跟大家做一個簡單的交流。
匯報的內容大概三個方面:
第一,智能電廠的概述。這個標題寫的是智慧,轉到這里變成智能,后面我主要說的是智能電廠這個事。改成智慧主要是適應整個會議的要求,實際我個人認為,可能用智能,特別是對目前來說,對電廠的探索用智能可能更好一些。如果用智慧的話,應該要關注整個全價值鏈、關注經營決策、關注整個售電市場,以及煤炭宏觀市場,形成一個整體的市場經營、生產有機的結合,那可能就是用一個智能的輔助決策,可能可以叫做智慧的電廠。
當然智慧電廠我個人覺得還是有一方面需要大家共同探討的,沒有電網的參與,智慧電廠很難智慧,真正的智慧是網源和整個協調互動,來形成整個社會的價值和企業的價值,這是一個合理的平衡點的過程,而不是某一個電網的安全約束,讓深度的調峰和快速的啟停等等這方面的工作,我個人認為我們需要各個方面共同去努力,推動我們整個大的環境,形成一個好的智能化、智慧化運營的環境,才可能實現真正的智能化或者社會化,這是我個人的理解。
我特地強調了整個智能電廠的建設一定要跟網有機的協調和互動。智能電廠的建設還是取決于單廠的模式,我還要強調一點,一個單廠的模式很難做到智能,一個廠的數據量不足以支撐一個電廠的智能化,而且電廠的歷史數據、你的案例不可能都是最優的、最好的,你設備天生可能就有缺陷,運營效率就是這個樣子,如果你沒有同一類型的電廠或者類型的機組做一部分對比,你無法獲得現在的運行參數是不是最好的,所以起點就不可能很高。
我們認為智能電廠可能最終還是要實現一個無人的干預和少人的值守。實際現在做的平臺就是要實現人的值班加上機器的全天候智能的值班,真正的電廠運行只是做事故的處理和后臺的干預,原來的預警由DCS實現了,剛剛張總講的智能電廠用機器幫我們診斷,這樣就可以減輕運行人員操作的強度、值班的強度以及我們整個在運行值班過程中就不要做太多的干預,讓機器代替人,幫我們來值班,讓系統來值班,這是我們的想法。
整個智能電廠的構架,今天的收益很大,只是局限于現在電廠的痛點、難點和現在生產實際需要,認為在試產運行、設備檢修維護以及運行管理,加上數據的集中、云端的管理,做了一些有益的嘗試。
第二部分,介紹一下智能電廠做的一些實踐。這里主要介紹三個方面的內容:
1,運行的優化系統,叫OOS,升級版叫OTS,這個是從2014年、2015年開始在做,目前已經做到了6.0的版本全部封裝了,完全產品化。
2,做了一個有一些電廠的自啟停研究報告全過程負荷的巡航,以及整個煤廠的無人機的值班,包括我們燃料全自動尋用,在運行這方面做了有益的嘗試。
3,整個華潤電力從2015年開始,電力的信息系統做了整體的規劃,把電力做成一套電力系統、一套ERP,把我們整個信息系統,包括SIS系統數據庫都進行了基本的統一,便于下一步的數據挖掘和分析。
還在本地化管理方面、在安全管理方面做了有益的嘗試,后面會做一個簡單的介紹。
下面把主要做的工作,給大家介紹一下。
第一部分,OOS。
這個背景,還是一個火電廠煤電的摻燒力度比較大,因為現在火電廠摻燒的煤比較雜,前幾年的高速發展人員水平也參差不齊,而且傳統的小指標對整個現場的操作和整個時代可能有一些差距,結合技術的發展,我們有一系列的工具,包括六西格瑪方差管理等等工具可以用到這里面去。這是技術開發的背景,當然現在整個電廠包括業務數據化的轉型,也是經營環境的壓力推動我們做好工作。每個廠單廠的模式能夠形成可推廣的經驗、可以復制,保證我們每個廠的操作水平基本達到相接近的檔次,至少每個值檔次一樣。
基于這些現狀設計了整個運行系統有一個性能分析,這是常規的,最優的判據,主要做了基于三個標準差的判斷,來整合我們的參數,來實行動態的標準庫,就是不同的工況、不同的煤種、不同的其他的設備異常的狀況情況下,我們可以給出一個通過我們平時做實驗,以及我們系統的自學習,來形成我們一個動態的標桿庫,這種工況和系統給出了標桿值,你的風壓是多少、溫度是多少等等我給出標桿值出來。我們還有一點做到不一樣的就是,我們把運行值整個績效管理做到里面去了,配煤配的怎么樣,操作的最后實時打分的,我們做得好的可能90分、100分左右,我們實時打分對每個值進行動態的評價,年底進行累計。選擇的系統,既是一個運行指標全優的系統,又是運行管理的系統,把兩個系統有機的結合在一起。
這個系統今年2月份在北京劉院士組織的進行勒柯吉成果的鑒定,整個項目獲得了幾項專利和3項著作權,現在應該是比較成熟,這個系統在華潤電力推廣到現在30多家電廠應該說可以降2個煤耗左右,無論是從經濟效益還是社會效益還是無形資產價值都得到了很好的體現。當然我們OOS系統現在也在結合我們下面要講的系統再進一步的怎么去界畫標桿庫方面開展一些進一步的升級工作。
第二部分,做了本地化基于安全管理、痛點管理的系統。
大家知道,整個電力市場的事故,一個是不安全狀況、一個是不安全行為。從2017年全國安全事故的分析來看,我們通過數據分析大概90%以上都是人的不安全行為導致的事故,結合電力系統來說,一個是無票操作,一個是基于不干凈的系統,尤其是違章行為,包括我們組織架構,包括我們的勞動保護作業、著裝這方面不規范導致一些事故,因為每次事故至少突破2—3個防線才會發生事故。基于現在的圖象處理技術以及相應的數據分析工具,做了一套系統,通過用人管成用系統管,當然這個系統也是我們電廠做了初步的驗收,分Web端和移動端的實時推送,把相關的違章行為、違章信息的及時實時推到相關的管理人員和當時的現場值班人員。
這個系統主要是生產區域的隔離,我們做了一套人臉識別系統,包括安防系統一般大家做的比較多,靠人臉識別和車輛等等,包括你的安全帽、工裝是不是正確的,都可以進行實時的識別,我們重點區域加強監控,重點區域無關人員現在,包括你的升壓站,不是我們系統里面是進不去的,進去馬上就報警了。再一個,你的工作票,你可能走出間隔了,我們有電子圍欄也可以實時預警,不能走出間隔或者無關人員不能進入我們的工作區域。我們這個系統還做了一些靈活的檢測,現場如果有煙稍微冒出來的時候,通過圖象識別可以馬上預警,甚至可以跟我們消防系統聯動,我們可以把皮帶停下來都可以的。
我想我們主要的功能是工作區域的管理,非法的闖入,環境危險源實時的識別,外來人員管理,包括我們臨時工作區域的安全監控、電子圍欄,包括工作票和人的相關聯性,車輛管理,以及越界檢測,包括我們的火災報警管理等等。
現在我們也申請了19項專利、5項軟件著作權,也正在申請過程中。后期的規劃,剛才大家看到的是使用機器人巡檢,我們認為不需要技術的巡檢,以后我們用我們的攝像頭就可以做到巡檢,你只要加幾個攝像頭,一個是經過圖像識別學習以后,白天、黑夜、晚上整個現場正常的工況和異常的工況,我們至少可以識別正常的工況,不正常的工況就可以及時預警,有針對性的進行巡視。第二個,我們下一步加入我們聲音的鑒別,因為現場看還不行,加上我們的聲音鑒別,根據我們噪音的變化,加上我們圖像的處理,這兩個功能我們可以做到現場有異常的話,有點對點的去識別,真正運行過程中的巡檢,我們認為是沒有價值的。
而且加上現在都在做智能電廠,我們這個巡檢的價值有多大,一再在問這個問題,我們要重新定義火電廠,今天智能電廠的研討就是重新定義電廠,下一步就要重新定義部門,每一個崗位職責是不是要重新定義,法律部門到底是干什么的,巡檢到底有沒有必要性,你的主職、副職有必要設這么多嗎,主控和輔控能不能合二為一,要重新定義,無論是發電部、還是安全管理以及設備管理部或者生產技術部,這是我覺得需要重新認識、重新定義的。
第三部分,介紹CSASS的平臺。
這個平臺是去年上半年開始,通過招投標的形式提出了規劃,和西門子正在合作的一個事,當時這個系統是整個火電轉型過程中提出的要做數字化轉型,所以我們提出了CSASS系統,要建中監測分析專家系統的集成,主要還是采用報我們所有的火電實時數據拿過來,第一個是集中,第二個是我們實時的監測預警,第三個我們高只有的診斷與分析,第四個我們的專家庫、故障庫、案例庫進行的運行,跟系統的比對和學習,形成我們強大的后臺。我剛剛說的要重新定義我們的運行,我們第一是數據不夠,第二個量是不夠的,我們華潤電力加上研究院的專業人員加在一塊,我們可能積少成多,這樣我們專家診斷能力、系統分析能力、建立模型能力,各個方面都會得到長足的進步,所以我們的出發點是弱前臺、強后臺,這是我們的出發點。
我們的建設目標,1,遠程診斷,2,數據,把數據變成黃金,發揮數據的價值。3,我們華潤電力祈年建立了一套卓越運營的系統,把這個系統推廣到每個電廠、每個大區去落地。4,我們智能電廠沒有這個大平臺,我講單廠模式很難做成智能電廠,必須有強大的后臺數據和云平臺的算法。4,我們通過這個系統,也是培養我們的人,把我們的各種人力資源匯集在一塊,剛才我們徐參事講的,人離開不離開,但是你的經驗、你的知識要下來,我們這個系統就是積累你的經驗、專業知識,留到系統里面去,形成專家知識庫,我們經驗、教訓好多東西傳承,出過的事情不要再發生,這是我們的書法點。
我們做了一個設備預警、包括、環保預警分析,包括技術監控、實時監控的模塊,包括遠期做一個全廠的公司的分配,我們系統做了遠景規劃,包括設備全生命周期的管理,這個系統要對每個電廠的控制系統進行仿真、進行評價,因為你做智能電廠,你自動不成的話基本就不行了,我們對全廠自控做了評價,做了仿真、優化等等相應的工作。我們這個平臺是用的西門子的,現在應該說下半年就會在我們公司部署。
預期收益,提高設備可靠性、降低我們的費用等等。減人、增效,我們管理上提升我們整體的運營管控水平,培養我們的人才,挖掘數據的價值,形成我們的專業知識庫,形成我們專業的團隊。我們現在投入這個系統的開發,9臺機組已經全部數據收集上來,我們預警的模型,一般超過200個,我們的系統分析,我們的預警后面有一些應用案例的介紹,根據我們的每一個設備參數是不是正常的,跟同類型電廠也要去比,不斷的優化,提前預警,這是我們做的一個應用案例的展示,我們有三種算法,在做一些設備的預警。我們想設備預警有些用數據來做算法的預警,另外我們還用建模,剛才華能做了很多建模,我們這兩方面同時去做,一個是數據,一個是我們的建模,這個準確性就會更高一些。
目前我們投入的,在南京專門設立了一個辦公地點,公司投入了大概四十個人,我們合資方也投入了六七十個人,在研討這套系統。
這是我們數字化轉型包括智慧運營的一個載體,通過我們研究院的實驗,要在云端通過我們的系統就可以把基本的實驗做下來,很精確的實驗做不到的,如果系統有問題,通過云端、通過系統進行診斷,做到人機協調,以及服務于我們未來電力市場的計價上網、成本核算等等。
最后是個人的一些思考,我們在南京曾經參加過一個DCS廠家,DCS現在很多應用都是外掛,東南大學做出一個外掛系統賣了100多萬,我們為什么不能開發出智能控制系統呢?現在的硬件水平、存儲能力等等都能做到了,我們提出SIS、DCS的概念,要做一套我們自己真正擁有核心技術的智能控制系統,這個控制系統就可以比傳統控制系統更有優勢,至少把SIS和DCS的功能融合到一塊,如果整個系統只有智能電廠的話,SIS功能是沒法充分開發的。
第二個,單廠模式可能不是整個智能電廠最好的模式。第三個,網聯和整體的互動,尤其是調動這方面,如果不能做到支配調度,這個火電做智能電廠可能效果會打折扣,現在做了很多深度調峰剝削改造,可能某方面有經濟價值,實際上沒有社會價值的,可能對能耗、降低包括污染物的排放沒有好處的,只有火電和其他的電源點配合,我們覺得整個智慧調度網聯系統是需要進一步研究的。
當然現在的DCS廠家,包括我們現有的DCS,包括我們現在每個電廠自身設備的可靠性、自動化的水平,是不是能夠支撐我們現在智能電廠的建設,這是我們需要深入思考的,我認為一個集團在整個智能電廠或者智慧電廠建設過程中,我覺得從電廠建設比較好,不能因為我們提了智能電廠的概念,把我們的自動控制系統的,如果我們自動做不好設備都不行,這些東西是沒有價值的,我們拿到這些數據可能是沒有用的數據。當然整個智能電廠還需要大家積極探索,下一步我們回去也會把我們整個電力的智能電廠規劃結合我們這次會議學的東西進一步進行深化和排出我們新的計劃,也希望在座的各位專家、領導以及五大發電的兄弟單位多給我們支持。謝謝大家!
責任編輯:售電小陳
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