大家有沒有聽說過這樣一串?dāng)?shù)字，一座電廠，每天產(chǎn)生5-10G的數(shù)據(jù)，一年產(chǎn)生相當(dāng)于200個16GiPhone的數(shù)據(jù)，那這些海量數(shù)據(jù)如何被獲取、分析并產(chǎn)生價值?且聽數(shù)字醫(yī)生掌控信息，解鎖數(shù)據(jù)價值的技能解讀!大唐國際發(fā)電股份有限公司北京高井熱電廠部長助理楊海峰在中國能源研究會節(jié)能減排中心與華北電力大學(xué)國家大學(xué)科技園聯(lián)合舉辦“2018年智慧電廠論壇(第一期)”上發(fā)表重要講話。北極星電力網(wǎng)全程對會議進行直播，如需了解更多的會議直播，請聯(lián)系微信號：13693626116。

大唐國際發(fā)電股份有限公司北京高井熱電廠部長助理楊海峰主題演講《數(shù)智電力走進北京國際電力數(shù)據(jù)診斷中心》

各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，大家下午好!今天我與大家分享的題目：數(shù)智電力—帶你走進北京國際電力數(shù)據(jù)監(jiān)測診斷中心，領(lǐng)略數(shù)智醫(yī)生的數(shù)智診斷。

首先，了解一下電力行業(yè)現(xiàn)在面臨的機遇與挑戰(zhàn)。中國發(fā)電行業(yè)面臨的電力需求不足和大氣污染排放雙重挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)投資拉動增長的發(fā)展方式已經(jīng)面臨旨意，從衡量中國電力重要的指標(biāo)來看，裝機容量現(xiàn)在逐年增長緩慢，近5年增長力不足7%，發(fā)電動能也嚴(yán)重的匱乏。當(dāng)前信息通信技術(shù)對中國發(fā)電行業(yè)的價值貢獻(xiàn)正處于量變到質(zhì)變的關(guān)鍵節(jié)點，變化的本質(zhì)就是電力信息、通信與電力生產(chǎn)技企業(yè)經(jīng)營管理的深度融合，身處大數(shù)據(jù)時代，電力行業(yè)迫切需要運用互聯(lián)網(wǎng)+、云計算等先進的新思想、新技術(shù)，通過管理思想、新技術(shù)手段不斷創(chuàng)新與實踐，通過發(fā)電行業(yè)進行創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型。

電力行業(yè)的數(shù)據(jù)特點可以概括為數(shù)據(jù)量大、且系統(tǒng)化，一座電廠每天產(chǎn)生5—10G的數(shù)據(jù)，這些大量的數(shù)據(jù)未被深度的挖掘和有效的應(yīng)用，主要原因是數(shù)據(jù)質(zhì)量低、數(shù)據(jù)管控能力不強，大數(shù)據(jù)時代中數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低、數(shù)據(jù)管控能力的強弱，直接影響到數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和實時性。第二，數(shù)據(jù)共享不暢，存在信息孤島效應(yīng)，數(shù)據(jù)集中程度不夠，大數(shù)據(jù)技術(shù)的本質(zhì)是從復(fù)雜的數(shù)據(jù)中挖掘知識、提升數(shù)據(jù)價值單一的業(yè)務(wù)，有些數(shù)據(jù)即使量大也缺乏共享集成，就打折扣。目前電力行業(yè)存在較強的數(shù)據(jù)壁壘，數(shù)據(jù)重復(fù)存儲且不一致的現(xiàn)象也尤為突出，如果通過數(shù)字化方案將傳感器搜集的電廠數(shù)據(jù)予以充分的解讀，還有分析，并挖掘，將會形成指導(dǎo)生產(chǎn)的有效洞察。

為了應(yīng)對電力行業(yè)發(fā)展的新常態(tài)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、新挑戰(zhàn)，中國大唐集團以陳董事長提出的即從現(xiàn)實和未來出發(fā)，面向全國走向世界的思想，從以高井熱電廠最高效的9FB燃機機組為基礎(chǔ)，建立了“三大中心”，北京國際電力數(shù)據(jù)監(jiān)測診斷中心，北京國際燃機檢修中心，北京國際清潔能源發(fā)電培訓(xùn)中心，通過燃機三大中心的建設(shè)，可以對集團公司機組、機型集中的監(jiān)視診斷分析，和人才培養(yǎng)，檢修維護，以打造集團公司燃?xì)饽酥劣谌济簷C組的智能中心，以建設(shè)集團公司在中國乃至于亞太地區(qū)的智能服務(wù)基地為最終的目標(biāo)。

中國大唐對于發(fā)展智慧電廠和大數(shù)據(jù)分析平臺優(yōu)勢和潛力巨大，第一，技術(shù)高地，主要表現(xiàn)在技術(shù)高井優(yōu)勢，我們有建設(shè)亞洲最先進的9FB燃機，油世界最大的火力發(fā)電機組和風(fēng)電廠，還有位居國內(nèi)水電裝機前五名的水電站。第二，數(shù)據(jù)的優(yōu)勢。大唐旗下電廠的機組1.3億瓦時以上，產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也是財富。第三，人才優(yōu)勢。央企聚集大量人才，具有強大的人力資源優(yōu)勢。第四，管控優(yōu)勢。集團公司多年來為國資委A級優(yōu)勢。第五，經(jīng)驗優(yōu)勢。第六，合作優(yōu)勢。集團公司掌控，與GE公司簽署了長期的戰(zhàn)略合作協(xié)議，這些都是對智慧電廠大數(shù)據(jù)應(yīng)用具有不可或缺的作用。

所以中國大唐集團公司提出以服務(wù)產(chǎn)出為導(dǎo)向，利用數(shù)字化技術(shù)，貫穿整個生產(chǎn)化流程的數(shù)字電力升級整體方案，利用大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)、人工智能，讓數(shù)據(jù)自己說話，從而將傳統(tǒng)的電廠升級為數(shù)字電廠。

現(xiàn)在的電廠已經(jīng)配備了分散的控制系統(tǒng)TCS搜集現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，包括SIS、ERP和EAM系統(tǒng)等等，這些都沒有達(dá)到真正意義上的智慧發(fā)電。如何將人、機器與數(shù)據(jù)實現(xiàn)連接，協(xié)調(diào)互通，讓電廠形成一個生態(tài)系統(tǒng)，并且在人工智能不斷提高判斷可靠性和準(zhǔn)確度，這才是夢想照進現(xiàn)實的智慧發(fā)電。

數(shù)據(jù)中心經(jīng)過2016年—2017年一年多的建設(shè)和發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)完成了監(jiān)視與診斷系統(tǒng)、智慧信號系統(tǒng)、事件管理系統(tǒng)等的整體建設(shè)和軟硬件的部署工作，目前已經(jīng)投入運行。數(shù)據(jù)中心對集團公司和各廠利用事件管理平臺發(fā)現(xiàn)報警、分析報警以及知識庫的共享，還可以進行各廠之間的對標(biāo)管理、效率分析，未來我們將會搭建以應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)云平臺的分析。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，是中國大唐集團公司發(fā)展戰(zhàn)略重要組成部分，數(shù)據(jù)中心是三步走的戰(zhàn)略，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心多維度的演進。2016年—2017年我們實現(xiàn)了區(qū)域級的試點，接入了6家電廠、13臺機組。2018年—2019年我們準(zhǔn)備拓展煤機和燃機多家市場。到了2020年我們將打造集團級的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合體，完善集團公司生產(chǎn)信息化一體平臺的建設(shè)。

北京國際電力數(shù)據(jù)監(jiān)測診斷中心就像一位老中醫(yī)，這位老中醫(yī)采用了最先進的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，為各個電廠設(shè)備健康保駕護航，因此我們也稱為它數(shù)智醫(yī)生。數(shù)智醫(yī)生如何為電廠看病的呢?以下我將對電廠健康診斷運行運用老中醫(yī)的手法，通過望、聞、問、切四個步驟進行介紹。

望，實時搜集電廠數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)搜集體系。聞，是指智慧信號系統(tǒng)、監(jiān)視診斷系統(tǒng)、熱效益系統(tǒng)分析工具的應(yīng)用。問，將介紹數(shù)據(jù)中心溝通了解設(shè)備問題核電廠運行機制。切，重點介紹一下如何精準(zhǔn)智能診斷的，實現(xiàn)對設(shè)備故障的診斷，以及決策和長期性的對話機制分析和檢修的培訓(xùn)。

望，就是一整套的監(jiān)視方案的手段。數(shù)據(jù)中心監(jiān)視的機組多樣化，有GE的機組、有三菱的機組，還有我們的煤機。從大到小來分，上至60萬的機組，小到8萬的燃機。從距離來遠(yuǎn)，遠(yuǎn)到2千多公里的深圳，近到高井電廠。數(shù)據(jù)在監(jiān)視范圍上達(dá)到生產(chǎn)流程的全面覆蓋，覆蓋設(shè)備電廠的6KV以上的主輔設(shè)備。從設(shè)備資產(chǎn)分布可以看出，這是以高井電廠為例的，數(shù)據(jù)是這樣的。檢測上已達(dá)到數(shù)據(jù)級，精準(zhǔn)的堅實的燃?xì)廨啓C、蒸汽輪機、凝汽器等。

廣闊的監(jiān)視范圍、精準(zhǔn)的監(jiān)視級別將產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，讓海量的數(shù)據(jù)發(fā)揮真正的作用，還離不開我們聞的能力，就是下面我介紹的數(shù)據(jù)中心所有的分析工具。

我們數(shù)據(jù)中心部署的三套監(jiān)視工具，監(jiān)測診斷系統(tǒng)，是基于物理分析的分析算法，和針對GE所生產(chǎn)的燃?xì)膺M行監(jiān)視和診斷的。第二套，智慧信號系統(tǒng)，和基于相似性管理的建模分析的。設(shè)備具有普世性，監(jiān)視設(shè)備的性能變化、預(yù)測運營故障、消除意外停止、提高可靠性。第三個，熱效益分析系統(tǒng)，基于全場的熱效率，實現(xiàn)檢修排序、優(yōu)化運行，還有降低成本，最終實現(xiàn)節(jié)能減排。

監(jiān)視診斷系統(tǒng)是用戶使用的算法，可以監(jiān)視到燃機關(guān)鍵的部件和測點，主要包括幾大系統(tǒng)，壓縮機系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子和熱通道系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)，對設(shè)備的性能進行全方位的監(jiān)視和診斷。智慧信號系統(tǒng)，可以在設(shè)備出現(xiàn)輕微損傷的時候就會發(fā)出報警，監(jiān)視與診斷系統(tǒng)是在設(shè)備出現(xiàn)潛在故障的時候就會報警，這兩個報警都有我們現(xiàn)場報警之前，從而為客戶提供超前決策的時間。

DCS與智慧信號的區(qū)別，DCS是一個單點報警，達(dá)到預(yù)設(shè)值就可以發(fā)出報警，而智慧信號系統(tǒng)實現(xiàn)的是多側(cè)點，對設(shè)備故障和設(shè)備性能進行的報警，同時使閥值判斷。熱效率分析系統(tǒng)，使用熱平衡值反推設(shè)備當(dāng)前可能達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)工況，進而判斷機組熱效率和性能的現(xiàn)狀。

我們都知道診療的過程中是問和切，是綜合作用的一個過程，換句話來說，對電廠的設(shè)備存在潛在的問題判斷與電廠之間的溝通和精準(zhǔn)的智能診斷是相輔相成的。

數(shù)據(jù)中心通過分析交流機制，為客戶創(chuàng)造一定的價值，我們可以通過可見性、分析洞察以及行動成果形成閉環(huán)，就是數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的報警，分為五級，一二級我們可以直接通過電話聯(lián)系現(xiàn)場的值長，加強密切關(guān)注，三四五級報警，我們可以通過數(shù)據(jù)中心，形成一個周報，每周對各個電廠形成周例會、開周會，討論這些問題，給一些指導(dǎo)性的建議，各電廠再給中心一個反饋，最終形成閉環(huán)。

一這是我們的數(shù)據(jù)中心2017年所產(chǎn)生的案例庫其中典型的案例。2017年數(shù)據(jù)中心一共開出287個案例，其中有效的案例是113個，為電廠節(jié)省了兩的發(fā)電損失和檢修費用。

智慧電廠的設(shè)備健康離不開精準(zhǔn)的智能診斷，電廠設(shè)備案例簡單可以分為兩類，一類是未造成設(shè)備非停故障的，可以理解為急性病。這類故障一旦發(fā)現(xiàn)征兆我們就會緊急通知電廠進行排查，為電廠生產(chǎn)安全和經(jīng)濟效益保駕護航。另一類則是設(shè)備存在的潛在故障，或者政府逐漸劣化和姓名下降，可以理解為慢性病。

下面我介紹兩起案例，第一個案例就是慢性病的案例，是某廠燃機性能下降的一個案例。燃機經(jīng)過水系后不足兩周，燃機效率由87%下降到83%，效率下降超過4.5%，這是一種非正常的現(xiàn)象，數(shù)據(jù)中心結(jié)合燃機的修正熱耗以及燃機修正的功率和壓縮機修正的效率等指標(biāo)，初步判斷是葉片臟污引起的問題。后來經(jīng)過水洗，個確實提高了機組的效率。第二個是一個急性病的案例。數(shù)據(jù)中心發(fā)現(xiàn)造成機組非停的一起設(shè)備故障，是2017年的12月1日，某廠的1號發(fā)電機軸振、瓦振，還有進口的油溫、進口的壓力、回油的溫度和壓力，都有不同程度的變化，但是沒有達(dá)到DCS報警值。數(shù)據(jù)中心經(jīng)過智慧信號和診斷系統(tǒng)，對這個問題發(fā)出了報警，問題曲線也自動調(diào)出了，溫度、振動、壓力等多個側(cè)點的變化以及殘差都有變化，初步判斷就是潤滑油管節(jié)油管有一個堵塞，致使溫度升高，還有各種參數(shù)發(fā)生了變化。

當(dāng)時數(shù)據(jù)中心建設(shè)也是屬于初期，判斷怕有誤，電廠也是邀請了華北電科院的以及大堂科研圓的專家進行了分析，最終還是決定把機器停下來進行檢查。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，我們在過濾器的閥門墊圈脫離，造成了軸瓦進油口的堵塞，確實影響了各項參數(shù)的變化。通過這個也避免了機組的非停和重大事故的發(fā)生。

數(shù)據(jù)中心建設(shè)以來充分挖掘集團公司資產(chǎn)的潛力，讓數(shù)字化成為電力行業(yè)的核心業(yè)務(wù)，去年我們有效協(xié)作113次，提供了決策和支持的建議，拯救設(shè)備達(dá)到14次，避免了設(shè)備損傷和防止跳機以及提供了一些改進性的建議。數(shù)據(jù)中心部署的主要核心算法就是877組，包括效率以及分析的一些算法。通過這些防止了設(shè)備損傷和非計劃停電，為集團公司避免了規(guī)模的經(jīng)濟損失。以北京國際電力數(shù)據(jù)監(jiān)測診斷中心為核心的大唐的數(shù)據(jù)中心，也是大唐智慧發(fā)電方案中有效的實施。三大中心發(fā)展的愿景：增效、降本、合規(guī)、增值，最終我們是打造中國乃至于亞太地區(qū)的智能服務(wù)基地。這些是數(shù)據(jù)中心一些KPI的展示，以及對外開辟的一些窗口，也便于我們分析人員隨時觀察的一些實時數(shù)據(jù)。集燃機三大中心于一身的高井熱電廠，將不再是個熱電廠了，是中國乃至亞太地區(qū)的電力服務(wù)基地。

歡迎大家到數(shù)據(jù)中心蒞臨指導(dǎo)工作。

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