抽水蓄能数字化智能电站建设探索与实践

  抽水蓄能数字化智能电站建设探索与实践  单位邮编：442000Summary：抽水蓄能电站建设周期长，各种资料的涵盖范围广，涉及到设计、建设和生产运营等各个环节。电站要实现完全智能化，就需要对电站全过程各方面的全部数据进行数字化，然后利用大数据技术对电站进行挖掘、处理，形成智能电站应用所需要的宝贵数据。本文通过分析抽水蓄能数字化智能电站的概念和特点，探究现阶段存在的问题，进而总结抽水蓄能数字化智能电站探索与实践的要点，以供业内相关人士借鉴及参考。Keys：抽水蓄能；数字化；智能电站；建设；实践引言：随着电力企业信息化的不断发展与应用，电站管理系统从数据资料管理、资产金融管理、协同办公等多个方面，逐步向电力企业的生产管理、安全管理、基建管理、规划设计管理、工程建设等方面进行了广泛应用。虽然信息化的管理手段有了很大提高，但是在信息化的规划设计层次，仍然存在着“孤岛”运行、业务系统融合程度低、基础设施建设的重复投入等不足之处。利用数字化智能电站的建设，可以实现信息资源的整合和业务系统的融合，为抽水蓄能电站智能化运营和企业智慧经营提供良好的先决条件。一、抽水蓄能数字化智能电站概述数字化抽水蓄能智能电站是基于自动化、网络化和信息化的电站系统，且以其整个生命周期为基本思想。利用数字孪生技术和BIM的正向设计技术，将数字化、信息化、现代化的产业技术有机地融合在一起，同时也是具备安全、高效、低碳、环保的一种电站系统。其特点可以概括为以下几个方面：（1）全景监测：是指能全面、完整、实时地感知抽水蓄能电站的“人机交互式循环”，并可实时、完整地进行全息资料、全程联机、全景导览。（2）全过程控制：是指在整个生产过程中，对各个环节进行数字化、智能化的控制。在项目实施过程中，可以实现全过程的数字化设计和协调，在施工、生产等过程中实施全过程的智能化控制。（3）虚实结合：建立相应的实体发电站的三维数字虚拟发电站，同时建造一个4D的发电站，通过两者的协同作用，使实际抽水蓄能电站的建设和运营得到最优化。（4）高度协作：通过数据的共享和信息的贯通，使相关的业务之间的智能连接，可以建立一个智能的商业应用场景。（5）自主控制：具有自适应自优化管理且能够实现智能控制和优化操作等功能。（6）安全高效：通过感知、分析等环节，使抽水蓄能电站的设备、系统具有更好的预防和自我修复能力，从而提高其本质安全和效益。（7）低碳环保：为以新能源为主体的“双碳”战略目标的实现和新能源建设奠定坚实基础。二、现阶段抽水蓄能电站数字化建设存在的问题抽水蓄能电站的整个生命周期分为规划设计、建设、施工和运行维修管理三个阶段，而当前抽水蓄能电站建设过程中往往存在着三个环节的分离。在设计阶段，存在着多个设计平台、多阶段、多专业、多个数字化移交缺乏，数字移交深浅不一、三维设计成果数量庞大、单元项目划分模糊等问题。在工程建设管理中，多个设计平台的适应性不强、三维平台不够协调、设计成果有待进一步深化、三维应用缺乏通用规范、物联网技术的应用范围较大、数据录入和访问难度大等问题。在运营管理方面，存在三维设计成果的可视化程度较低、三维设计结果的准确性较低、三维模型体积较大、多数电站缺少三维建模、缺少数字化应用规范、与生产运行的不协调等问题。总体上，我国在抽水蓄能电站建设和运营过程中，由于缺乏统一、科学、有效地规范，致使其存在着大量的信息重复投入、业务系统彼此分离、数据相互独立等问题。三、抽水蓄能数字化智能电站建设探索与实践流程3.1规划设计管理在智能抽水蓄能电站的规划和设计中，其数字化、智能化主要体现在：（1）改善抽水蓄能电站的数字化程度：实现整个工厂的数据交流，消除电站的信息孤岛。（2）提升设备的智能化：将信息通信技术与电站自动化技术相结合，使得装置具备实施和思考的功能。（3）提高电站智能化程度：利用大数据技术对电站的数字化、智能化设备进行深层次的挖掘，从而达到对电站的智能控制、智能分析的目的。（4）推进水电管理模式的转变：通过使用智能化的系统与设备，减少对人的依赖性，推进水力发电企业的管理改革。除此之外，在此基础上对电站的数字化功能进行详细分析，提出基于数字智能电站的体系、建设项目数据中心和公司级的数据中心。数字传输平台是由传输规则向全流程传输的转换，为电站全生命周期的数字化应用打下了坚实的基础。通过智能设备，智能系统等，充分体现电站智能的作用。智能装置具有实时分析等功能，该智能控制系统具有联动、动态参数优化、故障门限调节等多种作用。智能控制的功能主要表现为：将物理电站与数字模型进行同步，数字模型通过自主学习来优化操作参数，并使电站与电网之间的智能互动更加流畅。智能分析的功能主要是对电站的各个系统进行操作、管理和监控数据的扩充和运用，对电站的运维要求进行智能分析，从而达到智能决策和智能管理的目的。3.2工程建设管理（1）施工安装首先，建筑企业要根据设计单位提供的信息模式，建立和深化建筑信息模型。利用建筑信息模型，对施工现场的土建、机电设备的安装、计算、过程模拟、施工过程追踪等进行数字化应用。其次，建筑企业应采用智能化及共享化的基础设施控制平台，以达到全面、协调的施工全过程。最后，在施工和安装中，应优先使用智能化的管理系统和设备，例如：大坝的智能化控制、电缆的铺设、智能头盔、智能监测系统等。（2）设备调试首先，在智能设备完成后，应第一时间对智能设备进行性能测试、智能控制测试以及特性测试，然后对智能设备的网络资源协作能力进行评估。其次，在不同的操作环境下，通过对多个系统协同性能的测试，以及对与报告进行数据传送的调试信息进行完整性记录。（3）施工验收验收项目涵盖智能网络与通讯系统、智能系统等。其中要求智能设备和智能终端具有互用性和一致性检测报告，同时审核设备的结构和技术文件，确认设计、维护和测试文件的完整。并对验收过程中出现的问题和缺陷进行详细的记录，以达到对问题的解决和系统的改进，从而保证验收资料完整、规范，并将其数字化处理。3.3运行维修管理抽水蓄能数字化智能电站在运行、检修、调试过程中，必须对智能系统等进行定期的检测、评价。（1）在进行现场检查时，应优先进行运行检测。（2）在不具备现场测试条件的设备或系统时，必须采用试验评估或远距离操作。（3）对于智能设备、智能系统等，在投入使用后一年内，至少要进行一次系统的检测和评价。（4）检查和评价应当包括所有的主要设备和智能化的生产辅助系统。随着新技术的不断涌现，对智能抽水蓄能电站的运营和维护工作提出了更高的要求，通过严格评价，使其数字化、智能化程度不断提高。智能水平的评价需要遵循下列几个基本准则。（1）应该采取多种方法，如：功能确认、性能检测、专家评估。（2）针对抽水蓄能电站信息化等相关技术的应用范围和应用深度，并结合以上技术应用于提高抽水蓄能电站环保、高效的效果。（3）数字化、智能化程度的评估应该从电厂和企业层面进行。同时，对各抽水蓄能电站的评价结果进行综合总结，以确定并制订相应的改进对策。（4）应每年进行数字化、智能化程度评价，每年对有关技术指标进行修正和改进。在运维修试期，智能电站通过先进的运检作业等先进的应用平台，实现标准智能化目标。在此基础上，还要对智能设备等进行检测和评价，并根据检测和评价的结果对其进行完善和提升。四、结束语综上所述，文章总结了抽水蓄能数字化智能电站的主要建设内容，为电站智能化的拓展打下了基础。由此可见，通过开发一套智能化的应用系统能够在很大程度上提高电站的安全管理水平，从而达到其智能化水平。Reference：[1]尚栋,阎峻,周建中,曹旭,孙勇,汪沛.基于物元分析法的数字化智能抽水蓄能电站建设水平评价[J].水力发电,2022,(07):120-125.[2]李斌,陈玉荣,孟宪磊,詹程远,王路,何刚.基于智能物联的数字化灌浆监测系统在河北丰宁抽水蓄能电站的应用[J].水电与抽水蓄能,2019,(04):21-26.[3]李长健.新源公司“两型两化”建设探析[J].水电与抽水蓄能,2018,(05):78-84.[4]马雨峰,李斌,韩彦宝,关凯.数字化智能碾压系统在抽水蓄能电站中的应用[J].西北水电,2018,(04):101-104. -全文完-