新能源設備健康狀態預警平臺
2021-11-03 16:09:56
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一、行業背景
?風機出質保高峰期下安全隱患日益明顯：早期投產的風機設備已運行10年左右，伴隨成規模的大量設備出質保，老舊機型故障頻發，帶來大量的安全隱患，同時因為大量故障停機造成發電量損失金額日益增大。
?眾多電站分散與集中式運維管理的矛盾：電站數量眾多、場址分散，所處地區不同、發電機理不同、受轄電網不同，且電站監控系統功能簡單，無高效的數據整合、統計、分析能力，無法滿足客戶的多樣性需求。
?平價上網時代企業經濟效益壓力俱增：平價上網、限電、設備故障等因素對新能源企業在生產運維階段的成本造成巨大壓力，在創造利潤方面又形成了極大的阻礙，采用數字化手段實現對設備的預測性維護是企業降本增效并應對平價上網的重要途徑。
?傳統管理模式已無法適應新能源快速發展需要：隨著“碳達峰與碳中和“國家戰略目標的提出，風電、光伏等新能源產業迎來歷史發展的最好機遇，利用數字化技術創新精益化生產管理模式成為競爭新賽道。
二、解決方案
新能源設備健康狀態預警平臺主要以新能源企業業務系統數據作為輸入，通過收集、整合設備運行數據、設備狀態監測數據等多類型海量數據，構建基于大數據分析、算法開發，預警模型、監測展示等預警機制的設備健康狀態預警大數據平臺，實現從預警模型構建到預警信息處理反饋的全流程閉環管理，為集團、公司、場站三級用戶提供真實有效的數據分析結果，并實現與已有生產運維管理系統預警成果的共享和發布，全面降低故障發生概率，減少運維成本，實現設備精益化管理及高質量運行，提升新能源設備健康管理水平。
圍繞來源多樣、通訊接口協議各異、采集精度各異的設備運行數據、狀態監測數據、氣象環境數據、設備故障錄波數據等多種實時數據，建立面向設備全生命周期的數據集中管理，實現海量數據的集中化、統一化、標簽化、標準化。
2、新能源設備數據特征智能提取：圍繞機組對象，針對機組運行預警目標，從全生命周期信息系統中整理和提出能夠有效感知設備各種運行狀態的參數體系；提取在線預警、故障診斷等不同層次應用的狀態屬性和屬性數據，挖掘表征不同機組運行狀態的特征信息。
3、新能源設備故障預警模型及機制管理：建立完整的設備狀態預警模型管理體系，實現從預警模型構建到模型驗證、模型發布、模型部署、模型啟停、模型評估以及模型迭代優化的全流程閉環管理。同時基于預警模型管理體系，建立了從預警信息提醒到預警審核確認、預警處理反饋、預警統計分析的全流程閉環管理，確保預警模型能夠真正賦能業務，提高企業安全管理精益化水平。
4、設備運維專家知識庫構建：梳理了以大數據、人工智能技術為核心的數理模型，以及以規則、閾值等為主體的業務機理模型，建立豐富的運維專家知識庫，輔助場站運維人員快速進行故障問題排查風險消缺。
5、新能源設備健康狀態預警平臺構建：形成一個覆蓋數據集成、數據管理、數據運算、業務應用的新能源設備健康狀態預警平臺，建立一套從總部到公司到場站再到機組的縱向貫通式安全管控模式，實現總部、公司、場站的三級管理應用，改變并優化了傳統的層級匯報與人工匯報的方式，各級管理部門均可通過系統獲取查閱權限范圍內的數據分析結果，使安全管控變得數字化、可視化、透明化，實現快速決策、快速響應，降低管理成本，提升管理效率。
三、建設成效
該平臺已在某集團新能源公司落地應用，取得了良好的經濟與示范價值，具體成果如下：
?累計接入新能源設備數千臺，接入數據量達到TB級別以上，涵蓋多個整機廠商，20余種機型以及10+振動數據廠家。
?平臺平均預警準確率達80%以上，預防風險所規避的直接經濟損失超過數千萬元。
?該平臺項目成果已在數十個風電、光伏新能源場站進行了示范推廣。
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陜公網安備 61019002000171號
