以無人值班為目標的巨型水電廠智能控制關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用

華能瀾滄江水電股份有限公司小灣水電廠

1 項目創(chuàng)新點

1）建立智能監(jiān)盤系統(tǒng)，對全廠自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)重新整合，形成電廠大數(shù)據(jù)存儲中心。通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)充分挖掘，利用數(shù)據(jù)建模，制定大數(shù)據(jù)分析策略，實現(xiàn)設(shè)備趨勢劣化智能預(yù)警、智能診斷、開停機指導(dǎo)，并運用機器學(xué)習(xí)算法，優(yōu)化智能診斷策略。

2）研發(fā)了針對工業(yè)現(xiàn)場協(xié)議設(shè)備的安全運行監(jiān)管與預(yù)警平臺，運用“白環(huán)境”理念、“白名單”功能，對控制系統(tǒng)專用協(xié)議進行深度解析，對電廠全網(wǎng)設(shè)備安全運行進行統(tǒng)一策略配置，防范了對PLC漏洞的惡意攻擊行為及違規(guī)操作等安全隱患。

3）采用3種不同測量原理，對水位進行信號采集和邏輯運算，實現(xiàn)了調(diào)速器水頭自適應(yīng)、自檢測、自糾錯、自切換等功能。

4）研制的新型弧形閘門自動鎖齒裝置和閘門水封潤滑裝置，優(yōu)化了泄洪閘門潤滑水系統(tǒng)、水封系統(tǒng)，實現(xiàn)了閘門系統(tǒng)遠方定開度操作。

5）研發(fā)設(shè)計了機組技術(shù)供水變頻運行邏輯，實現(xiàn)了大型700MW級水輪發(fā)電機組技術(shù)供水流量自動調(diào)整功能。

6）研發(fā)設(shè)計了機組進水口事故門異常下滑啟動事故停機邏輯，完善了監(jiān)控策略和保護值整定，實現(xiàn)事故緊急停機功能。

2 項目實施效果

2.1 實現(xiàn)小灣電廠無人值班運行

通過智能監(jiān)盤等一系列智能控制關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，電廠各類機電設(shè)備運行條件有效優(yōu)化，電廠2018年完成各項技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用任務(wù)，2019年12月26日正式進入無人值班模式。

2.2 取得的經(jīng)濟效益

項目實施后，通過延長機電設(shè)備壽命、避免因機組非計劃停運帶來的經(jīng)濟損失、節(jié)約人力資源成本、節(jié)約廠用電量等方面產(chǎn)生了巨大經(jīng)濟效益，經(jīng)計算每年穩(wěn)定產(chǎn)生的綜合經(jīng)濟效益為1687.2萬元以上。

2.3 取得的社會效益

作為國家實施西部大開發(fā)、“西電東送”戰(zhàn)略的標志性工程，小灣電廠針對無人值班智能控制關(guān)鍵技術(shù)開展了一系列的研究并將成果投入應(yīng)用，開創(chuàng)了水電廠智能化管理新思路與新模式，對水電行業(yè)智能控制技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用具有重大借鑒意義及推廣價值。

3 項目獲獎勵、知識產(chǎn)權(quán)及相關(guān)論文情況

本項目共獲得國家發(fā)明專利授權(quán)1項、實用新型專利授權(quán)1項，計算機軟件著作權(quán)1項，省部級獎勵6項，發(fā)表相關(guān)論文1篇，另有2項成果正在申請國家專利。

4 項目成果評價情況

2021年5月18 日，由中科合創(chuàng)（北京）科技成果評價中心組織專家對本項目成果進行了評價，評價委員會一致認為，該成果總體達到國內(nèi)先進水平，其中智能監(jiān)盤系統(tǒng)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。