新能源设备健康状态预警平台
2021-11-03 16:09:56
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一、行业背景
►风机出质保高峰期下安全隐患日益明显：早期投产的风机设备已运行10年左右，伴随成规模的大量设备出质保，老旧机型故障频发，带来大量的安全隐患，同时因为大量故障停机造成发电量损失金额日益增大。
►众多电站分散与集中式运维管理的矛盾：电站数量众多、场址分散，所处地区不同、发电机理不同、受辖电网不同，且电站监控系统功能简单，无高效的数据整合、统计、分析能力，无法满足客户的多样性需求。
►平价上网时代企业经济效益压力俱增：平价上网、限电、设备故障等因素对新能源企业在生产运维阶段的成本造成巨大压力，在创造利润方面又形成了极大的阻碍，采用数字化手段实现对设备的预测性维护是企业降本增效并应对平价上网的重要途径。
►传统管理模式已无法适应新能源快速发展需要：随着“碳达峰与碳中和“国家战略目标的提出，风电、光伏等新能源产业迎来历史发展的最好机遇，利用数字化技术创新精益化生产管理模式成为竞争新赛道。
二、解决方案
新能源设备健康状态预警平台主要以新能源企业业务系统数据作为输入，通过收集、整合设备运行数据、设备状态监测数据等多类型海量数据，构建基于大数据分析、算法开发，预警模型、监测展示等预警机制的设备健康状态预警大数据平台，实现从预警模型构建到预警信息处理反馈的全流程闭环管理，为集团、公司、场站三级用户提供真实有效的数据分析结果，并实现与已有生产运维管理系统预警成果的共享和发布，全面降低故障发生概率，减少运维成本，实现设备精益化管理及高质量运行，提升新能源设备健康管理水平。
围绕来源多样、通讯接口协议各异、采集精度各异的设备运行数据、状态监测数据、气象环境数据、设备故障录波数据等多种实时数据，建立面向设备全生命周期的数据集中管理，实现海量数据的集中化、统一化、标签化、标准化。
2、新能源设备数据特征智能提取：围绕机组对象，针对机组运行预警目标，从全生命周期信息系统中整理和提出能够有效感知设备各种运行状态的参数体系；提取在线预警、故障诊断等不同层次应用的状态属性和属性数据，挖掘表征不同机组运行状态的特征信息。
3、新能源设备故障预警模型及机制管理：建立完整的设备状态预警模型管理体系，实现从预警模型构建到模型验证、模型发布、模型部署、模型启停、模型评估以及模型迭代优化的全流程闭环管理。同时基于预警模型管理体系，建立了从预警信息提醒到预警审核确认、预警处理反馈、预警统计分析的全流程闭环管理，确保预警模型能够真正赋能业务，提高企业安全管理精益化水平。
4、设备运维专家知识库构建：梳理了以大数据、人工智能技术为核心的数理模型，以及以规则、阈值等为主体的业务机理模型，建立丰富的运维专家知识库，辅助场站运维人员快速进行故障问题排查风险消缺。
5、新能源设备健康状态预警平台构建：形成一个覆盖数据集成、数据管理、数据运算、业务应用的新能源设备健康状态预警平台，建立一套从总部到公司到场站再到机组的纵向贯通式安全管控模式，实现总部、公司、场站的三级管理应用，改变并优化了传统的层级汇报与人工汇报的方式，各级管理部门均可通过系统获取查阅权限范围内的数据分析结果，使安全管控变得数字化、可视化、透明化，实现快速决策、快速响应，降低管理成本，提升管理效率。
三、建设成效
该平台已在某集团新能源公司落地应用，取得了良好的经济与示范价值，具体成果如下：
►累计接入新能源设备数千台，接入数据量达到TB级别以上，涵盖多个整机厂商，20余种机型以及10+振动数据厂家。
►平台平均预警准确率达80%以上，预防风险所规避的直接经济损失超过数千万元。
►该平台项目成果已在数十个风电、光伏新能源场站进行了示范推广。
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