火電 —— 一種傳統(tǒng)的發(fā)電方式
仍然是當(dāng)今最為穩(wěn)定可靠的電力來(lái)源，扮演著全社會(huì)電力安全“壓艙石”的重要角色。
然而隨著近年來(lái) “雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)和能源成本的上升，以煤炭、天然氣為主要原料的火電行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，構(gòu)建“安全、高效、低碳”的智慧電廠已經(jīng)勢(shì)在必行。
2023年年初，在素有“火電三峽”之稱的能源之都安徽淮南，一座全新的數(shù)字化智慧標(biāo)桿電廠——淮南潘集電廠（以下簡(jiǎn)稱潘集電廠）正式投產(chǎn)，一期項(xiàng)目?jī)膳_(tái)660MW超超臨界機(jī)組年發(fā)電量可達(dá)66億千瓦時(shí)。在這座近“零”排放、綠色環(huán)保的火電廠建設(shè)和日常運(yùn)維中，原生數(shù)字化交付技術(shù)起到了關(guān)鍵支撐作用。
近年來(lái)，國(guó)家發(fā)布了《長(zhǎng)江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》，其中明確提出“依托兩淮煤炭基地建設(shè)清潔高效坑口電站”的戰(zhàn)略布局。而由淮河能源集團(tuán)新建的潘集電廠，正是該戰(zhàn)略布局的首個(gè)落地實(shí)施項(xiàng)目。
瞄準(zhǔn)數(shù)字化智慧電廠標(biāo)桿，潘集電廠將火電行業(yè)知識(shí)與數(shù)智技術(shù)緊密結(jié)合，基于一個(gè)云平臺(tái)打造了：
1 多網(wǎng)融合：生產(chǎn)控制與管理信息網(wǎng)多網(wǎng)融合，5G專網(wǎng)和WiFi 6全廠區(qū)覆蓋；
2 全面的數(shù)字化應(yīng)用：數(shù)字化交付、智慧運(yùn)行、預(yù)測(cè)性維護(hù)、MIS&SIS一體化、智慧除塵和智慧脫硝等在內(nèi)的N個(gè)數(shù)字化應(yīng)用模塊；
3 智慧運(yùn)行：機(jī)組可通過(guò)自尋優(yōu)和自調(diào)節(jié)，幫助電廠實(shí)現(xiàn)168小時(shí)（7天7夜）無(wú)人干預(yù)的穩(wěn)定運(yùn)行。
然而，作為典型的資產(chǎn)密集型行業(yè)，火電廠的工程體量龐大、涉及機(jī)構(gòu)復(fù)雜、牽涉技術(shù)繁多，且行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型起步相對(duì)較晚、數(shù)字化系統(tǒng)相對(duì)分散，想要打造這樣一座領(lǐng)先的數(shù)字化電廠絕非易事，在建設(shè)前必須要解決數(shù)據(jù)孤島和信息傳遞效率低下的痛點(diǎn)問(wèn)題。
為此，早在工廠建設(shè)規(guī)劃前期，淮河能源就決定用數(shù)字化交付的方式，為工廠奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)字化底座。
一座新工廠從設(shè)計(jì)、建設(shè)到運(yùn)維的全過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生來(lái)自時(shí)、空、人、業(yè)務(wù)等跨度極大的數(shù)據(jù)：由于不同設(shè)計(jì)院所使用的軟件不同，格式互不兼容、各成體系的數(shù)據(jù)會(huì)形成一座座數(shù)據(jù)孤島，且海量數(shù)據(jù)如果用圖紙資料存檔，面臨著效率低、被淹沒(méi)和丟失的風(fēng)險(xiǎn)。
AVEVA™ AIM數(shù)字化交付平臺(tái)
在項(xiàng)目初期，施耐德電氣結(jié)合電廠一期的實(shí)際情況，從規(guī)劃設(shè)計(jì)、裝機(jī)試運(yùn)行到交付投產(chǎn)，共完成了11份可復(fù)制、可復(fù)用的數(shù)字化移交標(biāo)準(zhǔn)文件，并基于國(guó)家電力標(biāo)準(zhǔn)，在其原KKS編碼的基礎(chǔ)上，擴(kuò)增至超5萬(wàn)個(gè)KKS編碼，而幫助潘集電廠實(shí)現(xiàn)這一成績(jī)的，正是施耐德電氣AVEVA™ AIM數(shù)字化交付平臺(tái)（資產(chǎn)信息管理平臺(tái)）。
1 借助平臺(tái)的可靠性和強(qiáng)大的格式兼容能力，潘集電廠將各階段孤立、分散的信息進(jìn)行整合，成功打造了運(yùn)維管理的“三分鐘計(jì)劃”——可在最多三分鐘內(nèi)、最快幾秒鐘內(nèi)獲得電廠46000多臺(tái)設(shè)備、工程圖紙信息及運(yùn)維實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
2 潘集電廠不僅提升了工程數(shù)據(jù)信息的交付質(zhì)量，還打造了統(tǒng)一的、覆蓋全專業(yè)的高質(zhì)量“數(shù)字化圖書(shū)館”。在處理緊急情況時(shí)，檢維修人員能用電腦、iPad等手持移動(dòng)設(shè)備，快速實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢索，大幅減少了工作量，提高了整座工廠的運(yùn)維效能。
3 利用AVEVA AIM強(qiáng)大的數(shù)字孿生技術(shù)，施耐德電氣在系統(tǒng)中1:1還原了物理的潘集電廠。這種“原生數(shù)字化交付”也讓3D模型的完成度、清晰度和細(xì)膩度，都達(dá)到了行業(yè)領(lǐng)先水平。在這座數(shù)字孿生電廠里，運(yùn)維人員可以遠(yuǎn)程測(cè)量距離、準(zhǔn)確獲取電廠地下管廊和電纜走向等信息，這對(duì)于廠內(nèi)繁雜隱蔽工程的維修和改造大有裨益。
AVEVA Engage觸控大屏決策系統(tǒng)
在數(shù)據(jù)資料可視化層面，潘集電廠還利用施耐德電氣的AVEVA Engage觸控大屏決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了三維可視化與智能化應(yīng)用：
電廠運(yùn)維人員只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)或拖拽屏幕，就能隨時(shí)獲取任一臺(tái)設(shè)備，從圖紙資料、生產(chǎn)廠家，到安裝調(diào)試、維護(hù)、庫(kù)存等記錄和實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，全程無(wú)紙化規(guī)避了繁瑣檔案調(diào)取帶來(lái)的數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)，提升了工作效率和數(shù)據(jù)可追溯性。
如何提高資產(chǎn)可靠性、績(jī)效與安全性是電廠生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)的首要關(guān)注點(diǎn)，也是打造一座智慧電廠必需攻克的難題。潘集電廠對(duì)于設(shè)備的狀態(tài)持續(xù)監(jiān)測(cè)和及時(shí)捕捉設(shè)備故障早期跡象，提出了非常高的要求。而施耐德電氣的AVEVA Predictive Analytics預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)，借由機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、高級(jí)模式識(shí)別和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，能夠在故障發(fā)生前的數(shù)天、數(shù)周或數(shù)月前，為電廠提供早期預(yù)警通知和設(shè)備診斷。
AVEVA Predictive Analytics預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)
1 保障電力生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性：基于潘集電廠的歷史數(shù)據(jù)，AVEVA Predictive Analytics能利用收集到的電流、軸承、線圈和四季環(huán)境溫度，以及振動(dòng)、壓力、流量等參數(shù)，為每個(gè)正常運(yùn)行的設(shè)備生成獨(dú)一無(wú)二的模型。當(dāng)實(shí)際值和預(yù)測(cè)值產(chǎn)生偏離并持續(xù)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警。系統(tǒng)多維度的動(dòng)態(tài)閾值監(jiān)測(cè)模式，能提升早期異常識(shí)別能力，助力電廠智能運(yùn)維。
2 大幅降低誤報(bào)率：基于施耐德電氣在設(shè)備診斷領(lǐng)域幾十年深厚的經(jīng)驗(yàn)積累，系統(tǒng)中預(yù)置的診斷知識(shí)庫(kù)可以根據(jù)曲線變化進(jìn)行故障評(píng)估，快速計(jì)算和分析可能存在的故障原因，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況不斷擴(kuò)充和完善。這使得一線工作人員作業(yè)更加便利，也助力潘集電廠不斷積累與傳承屬于自己的運(yùn)維知識(shí)。
潘集電廠是淮河能源集團(tuán)第一個(gè)獨(dú)立自主全資投資建設(shè)的、也是施耐德電氣首次參與的660MW超超臨界機(jī)組建設(shè)項(xiàng)目?；谟淇斓暮献鹘?jīng)歷和充分信賴，潘集電廠二期項(xiàng)目將繼續(xù)與施耐德電氣一起，復(fù)制數(shù)字化交付的成功經(jīng)驗(yàn)，續(xù)寫(xiě)智慧電廠建設(shè)的精彩故事。
如今，施耐德電氣基于豐富的電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)形成了一套成熟、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化交付執(zhí)行流程。自潘集電廠項(xiàng)目開(kāi)啟以來(lái)，從規(guī)范文件梳理，到需求收集和方案設(shè)計(jì)、平臺(tái)建設(shè)和二次開(kāi)發(fā)，最后到驗(yàn)收和客戶新應(yīng)用需求的持續(xù)支持，施耐德電氣團(tuán)隊(duì)與潘集電廠攜手共創(chuàng)的合作方式，得到了客戶管理和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的高度評(píng)價(jià)。
伴隨工業(yè)大數(shù)據(jù)日益復(fù)雜化，電力這類傳統(tǒng)企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)愈發(fā)嚴(yán)峻。除數(shù)字化交付外，電力企業(yè)還可以借助施耐德電氣AVEVA PI System大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)進(jìn)一步釋放能源數(shù)據(jù)要素的價(jià)值潛力，同時(shí)，施耐德電氣包括AVEVA APC先進(jìn)過(guò)程控制、EcoStruxure™ Control Advisor PID整定優(yōu)化、EcoStruxure System Advisor DCS智能報(bào)警等在內(nèi)的軟件產(chǎn)品組合，也能幫助電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)從“運(yùn)行”到“維護(hù)”全工況的智能監(jiān)盤。
隨著中國(guó)雙碳目標(biāo)的推進(jìn)，數(shù)字技術(shù)與電力技術(shù)的深化結(jié)合，將成為推動(dòng)能源電力行業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵引擎。施耐德電氣將憑借自身在智慧電廠建設(shè)方面的深厚積淀，與更多志同道合的伙伴共同推動(dòng)電力行業(yè)的高質(zhì)量與綠色可持續(xù)發(fā)展。