新能源設(shè)備健康狀態(tài)預(yù)警平臺(tái)
2021-11-03 16:09:56
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一、行業(yè)背景
?風(fēng)機(jī)出質(zhì)保高峰期下安全隱患日益明顯：早期投產(chǎn)的風(fēng)機(jī)設(shè)備已運(yùn)行10年左右，伴隨成規(guī)模的大量設(shè)備出質(zhì)保，老舊機(jī)型故障頻發(fā)，帶來(lái)大量的安全隱患，同時(shí)因?yàn)榇罅抗收贤C(jī)造成發(fā)電量損失金額日益增大。
?眾多電站分散與集中式運(yùn)維管理的矛盾：電站數(shù)量眾多、場(chǎng)址分散，所處地區(qū)不同、發(fā)電機(jī)理不同、受轄電網(wǎng)不同，且電站監(jiān)控系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，無(wú)高效的數(shù)據(jù)整合、統(tǒng)計(jì)、分析能力，無(wú)法滿足客戶的多樣性需求。
?平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益壓力俱增：平價(jià)上網(wǎng)、限電、設(shè)備故障等因素對(duì)新能源企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)維階段的成本造成巨大壓力，在創(chuàng)造利潤(rùn)方面又形成了極大的阻礙，采用數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)是企業(yè)降本增效并應(yīng)對(duì)平價(jià)上網(wǎng)的重要途徑。
?傳統(tǒng)管理模式已無(wú)法適應(yīng)新能源快速發(fā)展需要：隨著“碳達(dá)峰與碳中和“國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)的提出，風(fēng)電、光伏等新能源產(chǎn)業(yè)迎來(lái)歷史發(fā)展的最好機(jī)遇，利用數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新精益化生產(chǎn)管理模式成為競(jìng)爭(zhēng)新賽道。
二、解決方案
新能源設(shè)備健康狀態(tài)預(yù)警平臺(tái)主要以新能源企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為輸入，通過(guò)收集、整合設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等多類(lèi)型海量數(shù)據(jù)，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)分析、算法開(kāi)發(fā)，預(yù)警模型、監(jiān)測(cè)展示等預(yù)警機(jī)制的設(shè)備健康狀態(tài)預(yù)警大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)從預(yù)警模型構(gòu)建到預(yù)警信息處理反饋的全流程閉環(huán)管理，為集團(tuán)、公司、場(chǎng)站三級(jí)用戶提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，并實(shí)現(xiàn)與已有生產(chǎn)運(yùn)維管理系統(tǒng)預(yù)警成果的共享和發(fā)布，全面降低故障發(fā)生概率，減少運(yùn)維成本，實(shí)現(xiàn)設(shè)備精益化管理及高質(zhì)量運(yùn)行，提升新能源設(shè)備健康管理水平。
圍繞來(lái)源多樣、通訊接口協(xié)議各異、采集精度各異的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、氣象環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備故障錄波數(shù)據(jù)等多種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，建立面向設(shè)備全生命周期的數(shù)據(jù)集中管理，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的集中化、統(tǒng)一化、標(biāo)簽化、標(biāo)準(zhǔn)化。
2、新能源設(shè)備數(shù)據(jù)特征智能提取：圍繞機(jī)組對(duì)象，針對(duì)機(jī)組運(yùn)行預(yù)警目標(biāo)，從全生命周期信息系統(tǒng)中整理和提出能夠有效感知設(shè)備各種運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)體系；提取在線預(yù)警、故障診斷等不同層次應(yīng)用的狀態(tài)屬性和屬性數(shù)據(jù)，挖掘表征不同機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的特征信息。
3、新能源設(shè)備故障預(yù)警模型及機(jī)制管理：建立完整的設(shè)備狀態(tài)預(yù)警模型管理體系，實(shí)現(xiàn)從預(yù)警模型構(gòu)建到模型驗(yàn)證、模型發(fā)布、模型部署、模型啟停、模型評(píng)估以及模型迭代優(yōu)化的全流程閉環(huán)管理。同時(shí)基于預(yù)警模型管理體系，建立了從預(yù)警信息提醒到預(yù)警審核確認(rèn)、預(yù)警處理反饋、預(yù)警統(tǒng)計(jì)分析的全流程閉環(huán)管理，確保預(yù)警模型能夠真正賦能業(yè)務(wù)，提高企業(yè)安全管理精益化水平。
4、設(shè)備運(yùn)維專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)構(gòu)建：梳理了以大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)為核心的數(shù)理模型，以及以規(guī)則、閾值等為主體的業(yè)務(wù)機(jī)理模型，建立豐富的運(yùn)維專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)，輔助場(chǎng)站運(yùn)維人員快速進(jìn)行故障問(wèn)題排查風(fēng)險(xiǎn)消缺。
5、新能源設(shè)備健康狀態(tài)預(yù)警平臺(tái)構(gòu)建：形成一個(gè)覆蓋數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)運(yùn)算、業(yè)務(wù)應(yīng)用的新能源設(shè)備健康狀態(tài)預(yù)警平臺(tái)，建立一套從總部到公司到場(chǎng)站再到機(jī)組的縱向貫通式安全管控模式，實(shí)現(xiàn)總部、公司、場(chǎng)站的三級(jí)管理應(yīng)用，改變并優(yōu)化了傳統(tǒng)的層級(jí)匯報(bào)與人工匯報(bào)的方式，各級(jí)管理部門(mén)均可通過(guò)系統(tǒng)獲取查閱權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，使安全管控變得數(shù)字化、可視化、透明化，實(shí)現(xiàn)快速?zèng)Q策、快速響應(yīng)，降低管理成本，提升管理效率。
三、建設(shè)成效
該平臺(tái)已在某集團(tuán)新能源公司落地應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)與示范價(jià)值，具體成果如下：
?累計(jì)接入新能源設(shè)備數(shù)千臺(tái)，接入數(shù)據(jù)量達(dá)到TB級(jí)別以上，涵蓋多個(gè)整機(jī)廠商，20余種機(jī)型以及10+振動(dòng)數(shù)據(jù)廠家。
?平臺(tái)平均預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)80%以上，預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)所規(guī)避的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)數(shù)千萬(wàn)元。
?該平臺(tái)項(xiàng)目成果已在數(shù)十個(gè)風(fēng)電、光伏新能源場(chǎng)站進(jìn)行了示范推廣。
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