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華電集團廣東公司解碼數(shù)字化研發(fā)良方

來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2024-06-28 17:03

科技助產(chǎn)，智慧應(yīng)急，助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)

王超

　　近年來，數(shù)字經(jīng)濟與能源產(chǎn)業(yè)深度融合進展迅速，各地紛紛探行如何以數(shù)智化轉(zhuǎn)型讓電力行業(yè)更好地實現(xiàn)安全生產(chǎn)、精準調(diào)度與智能運維，從而提“智”增效，其間涌現(xiàn)出諸多成功范例。中國華電集團有限公司廣東分公司（以下簡稱：華電集團廣東公司）研發(fā)推出的“基于5G、睿思工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的生產(chǎn)監(jiān)管及可視化應(yīng)急指揮系統(tǒng)”（以下簡稱：系統(tǒng)/項目）已在全區(qū)域推廣建設(shè)，其在本單位的指揮調(diào)度、運營監(jiān)管以及應(yīng)急體系建設(shè)方面成效斐然，且示范溢出效應(yīng)顯著。

　　華電集團廣東公司科技信息部主任助理馮佳峰表示，“該項目通過數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建煤機、燃機、海上風電和傳統(tǒng)陸風及光伏等多種類型高精度發(fā)電場站虛擬副本模型，有利于人工智能、大數(shù)據(jù)、AR、5G、衛(wèi)星通信和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的應(yīng)用，將傳統(tǒng)電廠的生產(chǎn)運營監(jiān)管及安全生產(chǎn)在區(qū)域?qū)用孢M行全方位管控，對新型電力系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定運行有著重要意義，也是華電集團廣東公司作為集團數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范區(qū)域先行先試的重點項目與實踐抓手?！毙滦碗娏ο到y(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵載體，并為新質(zhì)生產(chǎn)力的培育提供了場景與基礎(chǔ)。“華電集團廣東公司始終緊跟政策前沿，將繼續(xù)以高效的科技成果轉(zhuǎn)化加快實現(xiàn)高水平科技自立自強，全力服務(wù)新型電力系統(tǒng)與新型能源體系構(gòu)建?！?/p>

直擊難點：設(shè)備規(guī)?；?、復(fù)雜化帶來運維、應(yīng)急管理趨難

　　科技成果轉(zhuǎn)化是科技創(chuàng)新中的重要環(huán)節(jié)，科技成果能否“落地生根”乃至“落地生金”，離不開技術(shù)與需求的緊密對接，也需針對行業(yè)難點、痛點的精準發(fā)力。“基于5G、衛(wèi)星等技術(shù)的生產(chǎn)監(jiān)管及可視化應(yīng)急指揮系統(tǒng)”的立項與推進正是由此而來。

　　隨著發(fā)電設(shè)備的復(fù)雜性和規(guī)?；粩嘣黾?，單純依靠簡單的生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)視和事后人工分析已經(jīng)難以滿足發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)運營需求，企業(yè)對挖掘數(shù)據(jù)的價值需求迫切。華電廣東區(qū)域作為集團數(shù)字化轉(zhuǎn)型試點區(qū)域，區(qū)域受地理位置影響，極端天氣較多，嚴重影響區(qū)域所屬企業(yè)的安全生產(chǎn)。企業(yè)在生產(chǎn)監(jiān)管及應(yīng)急決策管理建設(shè)方面存在應(yīng)用功能建設(shè)較為分散的問題，不便于區(qū)域公司統(tǒng)一管理。

　　此前，區(qū)域公司已建有設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)運營監(jiān)視等相關(guān)應(yīng)用功能，所屬基層單位則各自建有零散的生產(chǎn)監(jiān)視及設(shè)備診斷系統(tǒng)，區(qū)域與基層單位基本通過視頻會議方式進行情況上報與指示，整個區(qū)域缺乏統(tǒng)一的生產(chǎn)監(jiān)管指揮平臺。應(yīng)急方面，由于地理位置原因，公司每年組織大量人力、物力進行線下救援處置演練，因成本高昂，無法高頻反復(fù)演練和迭代優(yōu)化；加之無法模擬真實場景，特別是極端災(zāi)害的復(fù)現(xiàn)，最終難以獲得有效的評估演練效果，應(yīng)急方案預(yù)判與預(yù)設(shè)應(yīng)對舉措的效果欠佳。

　　對此，該項目專門針對運營監(jiān)管、遠程問診、故障預(yù)警、態(tài)勢掌控、應(yīng)急演練及應(yīng)急指揮調(diào)度等方面進行研發(fā)，并引入平臺化建設(shè)思路提升整體系統(tǒng)的綜合能力與效率效能，在此基礎(chǔ)上圍繞平臺和功能場景進行系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)與融合。在研發(fā)過程中，先后解決業(yè)務(wù)流程繁復(fù)平臺架構(gòu)梳理難、電廠設(shè)備環(huán)境層級多導致數(shù)字孿生與業(yè)務(wù)融合難、廠站數(shù)量多空間跨度大導致物聯(lián)通信難等問題，實現(xiàn)覆蓋電力生產(chǎn)“人+機+物”全數(shù)字化要素的風險狀態(tài)感知和數(shù)據(jù)采集，確?！叭债a(chǎn)生產(chǎn)管理、事故應(yīng)急響應(yīng)演練、事故應(yīng)急處置、安全應(yīng)急預(yù)案優(yōu)化”全過程、多場景的管理。

場景創(chuàng)新：安全生產(chǎn)從“智”出發(fā)，智慧應(yīng)急塑堅強后盾

　　利用大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、5G/衛(wèi)星通信等先進技術(shù)，在區(qū)域內(nèi)建設(shè)的生產(chǎn)運營監(jiān)管及可視化應(yīng)急指揮系統(tǒng)，其通過打造“應(yīng)用層—生產(chǎn)運營監(jiān)管平臺”“數(shù)據(jù)接入層—數(shù)據(jù)中臺”“支撐層—數(shù)字孿生平臺”“支撐層—AI智能中臺”4大平臺，以多級平臺特性和新型指揮方式，建立發(fā)電領(lǐng)域區(qū)域級的科學高效的可視化應(yīng)急監(jiān)管調(diào)度指揮體系，實現(xiàn)了對區(qū)域運營數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、應(yīng)急物資等數(shù)據(jù)的實時監(jiān)管，打通了指揮層到終端感知層的數(shù)據(jù)鏈路，滿足本區(qū)域單位對極端天氣、自然災(zāi)害、重大危險作業(yè)、主要設(shè)備故障等重大事件的全面態(tài)勢掌握和深入及時處置，做到“可視監(jiān)控、及時發(fā)現(xiàn)、直觀指揮、精準調(diào)度”。

　　該項目的亮點在于，其基于華電睿思工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，率先構(gòu)建了發(fā)電領(lǐng)域生產(chǎn)運營監(jiān)管與電力應(yīng)急調(diào)度指揮有機結(jié)合的數(shù)字化應(yīng)用場景。該項目形成了全領(lǐng)域生產(chǎn)運營監(jiān)管、預(yù)警診斷、智能輔助決策指揮、業(yè)務(wù)協(xié)同聯(lián)動和救援處置實戰(zhàn)等應(yīng)用場景，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建包含區(qū)域生產(chǎn)監(jiān)管指揮中心、場站、邊緣設(shè)備的“云邊端”平臺架構(gòu)。運用無人機/AR單兵等技術(shù)，將遠程巡檢、遠程指揮調(diào)度等場景與工業(yè)視覺技術(shù)相結(jié)合，基于人工智能的支撐后臺，對電力工業(yè)數(shù)字化的發(fā)展提供了具有代表性的應(yīng)用落地。

　　“四大應(yīng)用場景都是電力生產(chǎn)企業(yè)在以往的安全生產(chǎn)管理過程中的痛點環(huán)節(jié)，從頂層的全面感知到現(xiàn)場的救援處置，由上至下、一以貫之，各個模塊有機融合。項目采用一系列硬件和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，以AR眼鏡為例，采測的數(shù)據(jù)包括現(xiàn)場音視頻、定位等，這些數(shù)據(jù)會在救援處置實戰(zhàn)中進行實時同步和播報。同時，機組、設(shè)備運行狀況和人員等信息直觀在三維可視化態(tài)勢感知中進行呈現(xiàn)；呈現(xiàn)的信息通過專業(yè)規(guī)范化的處理和分析，幫助指揮中心進行智能輔助決策，相關(guān)數(shù)據(jù)在后臺系統(tǒng)中存儲和累積，并在業(yè)務(wù)協(xié)同聯(lián)動中推送，并提供溯源?？梢钥吹剑粋€設(shè)備采集的數(shù)據(jù)會在上述四個場景中進行使用、存儲、分析等操作，服務(wù)于不同的主體。類似這樣的關(guān)聯(lián)還有很多，相關(guān)的系統(tǒng)和積累下來的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，會進一步探索拓展應(yīng)用到更多的安全管理場景中?！?span style="font-family: 微軟雅黑, "Microsoft YaHei"; text-align: justify; text-wrap: wrap;">馮佳峰介紹。

　　此外，項目中涉及的先進信息化技術(shù)手段，包括AR、5G和衛(wèi)星通信、物聯(lián)網(wǎng)等，在與應(yīng)急指揮相結(jié)合后，產(chǎn)生眾多創(chuàng)新的技術(shù)應(yīng)用場景，例如5G+應(yīng)急AR單兵、5G+物聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)急子系統(tǒng)、衛(wèi)星通信+無線監(jiān)控（AR單兵）等，將成為華電集團廣東公司的創(chuàng)新型技術(shù)點，有望在集團乃至電力領(lǐng)域內(nèi)進一步推廣。

　　目前，已實施完成的“基于5G、衛(wèi)星等技術(shù)的生產(chǎn)監(jiān)管及可視化應(yīng)急指揮系統(tǒng)”，在10余家發(fā)電企業(yè)穩(wěn)定運行，實現(xiàn)了區(qū)域生產(chǎn)運營監(jiān)管、預(yù)警診斷、遠程問診、應(yīng)急資源掌控、終端感知、整體態(tài)勢聯(lián)通和即時溝通等目標，提高了生產(chǎn)可靠性與指揮效率，后期將應(yīng)用于更廣域的范圍。

合作多贏：打通“產(chǎn)學研用”服務(wù)鏈，落實提高自主可控水平

　　“基于5G、衛(wèi)星等技術(shù)的生產(chǎn)監(jiān)管及可視化應(yīng)急指揮系統(tǒng)”自2020年啟動課題研究及試點建設(shè)以來，得到重慶大學、西華大學、清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院、廣州軟件應(yīng)用技術(shù)研究院等高校和新型研發(fā)機構(gòu)的大力支持。項目的最終落地，實際上形成了完整的以市場為主導、企業(yè)為核心、高校科研院所為支撐、產(chǎn)業(yè)鏈為載體的“產(chǎn)學研用”緊密結(jié)合的新型研發(fā)團隊，有效提升了電力企業(yè)科技創(chuàng)新的競爭力。

　　這亦是打通電力行業(yè)“產(chǎn)學研用”服務(wù)鏈的一次成功嘗試。在該項目研發(fā)期間，華電集團廣東公司圍繞企業(yè)實際需求提供管理思路和應(yīng)用場景，高校、機構(gòu)通過前沿的創(chuàng)新性技術(shù)與企業(yè)建立密切聯(lián)系，企業(yè)同時在外部集合包括通信、電力、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、增強現(xiàn)實等領(lǐng)域的專家團隊開展研究，內(nèi)部組建從生產(chǎn)運營、安全監(jiān)管到運維檢修等專業(yè)力量和應(yīng)急管理全流程的業(yè)務(wù)人員，各專業(yè)領(lǐng)域的人員取長補短共同配合，從而高效推進該項目的實施落地。

　　能源行業(yè)是支撐國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎(chǔ)性行業(yè)，提升電力產(chǎn)業(yè)自主可控水平，對于保障國家能源安全、推動中國式現(xiàn)代化穩(wěn)步推進具有重要意義。在項目實施過程中，華電集團廣東公司應(yīng)用的大數(shù)據(jù)平臺、北斗短報文平臺、華電鏈和5G邊緣網(wǎng)關(guān)等，均采用了國產(chǎn)自主可控技術(shù)和設(shè)備，創(chuàng)新團隊所提出的一系列創(chuàng)新方法，包括電力生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)多要素協(xié)同的風險感知方法、電力生產(chǎn)場景的數(shù)據(jù)溯源追蹤方法、基于分布式約束優(yōu)化和無參自然領(lǐng)域的電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)挖掘方法、電力設(shè)備故障風險早期告警與穩(wěn)定性\可靠性等級研判方法以及面向復(fù)雜事故災(zāi)害形態(tài)的“人+機+物”協(xié)同調(diào)度智能決策方法等，同樣是落實提高能源行業(yè)自主可控水平的重要體現(xiàn)。

　　馮佳峰表示：“科技創(chuàng)新是形成新質(zhì)生產(chǎn)力的核心要素，基于5G、衛(wèi)星等技術(shù)的生產(chǎn)監(jiān)管及可視化應(yīng)急指揮系統(tǒng)通過原創(chuàng)性、顛覆性的技術(shù)創(chuàng)新，孵化、培育了電力企業(yè)安全生產(chǎn)管理新動能，提升科技成果向重大場景的轉(zhuǎn)化效能，形成了新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的澎湃動能。華電集團廣東公司在科技創(chuàng)新、數(shù)字化研發(fā)等領(lǐng)域積累了豐富經(jīng)驗，相關(guān)生產(chǎn)運行企業(yè)建立了數(shù)字化應(yīng)急指揮的能力，區(qū)域公司拓展了在安全應(yīng)急方面的管理職能，這都將加快華電集團廣東公司作為集團數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范區(qū)的建設(shè)進程?！?/p>

責任編輯：楊娜