国能大渡河瀑布沟水力发电总厂获“电力行业示范智慧电厂”

一、项目概况

瀑布沟水电站按照“业务量化、集成集中、统一平台、智能协同”的关键途径，积极探索物联网、大数据、人工智能、移动互联、智能传感等新技术在水电行业的应用，开展综合数据平台、安全风险管控数据中心、智能巡检系统、设备运行监测分析系统、3D数字化厂房和多系统智能联动等关键技术的研究，研发应用智能巡检机器人、智能安全帽等智能装备，在水电站的安全、运行、检修、调度和设备管理等方面不断创新，持续变革传统水电站的生产管理模式，形成了比较成熟完善的大型水电站“智慧电厂”建设模式。

伊克昭换流站创新工作室

二、主要指标

一是建设综合数据平台，打造厂站级数据中心，为智慧电厂奠定坚实的数据基础。在各安全分区布置数据服务器将监控系统、主设备在线监测、工业电视、智能巡检等系统集中接入，制定统一的数据存储规则，提升数据交互能力，建立厂站级数据中心，并与大渡河公司“云中心”对接，实现水电站数据的云端存储和应用。

二是建成安全风险管控数据中心，实现安全风险的实时感知和预警。建立了动态风险评估模型和作业风险管控模型，整合应用智能安全帽、安全梯和智能钥匙等智能安全装备，对人员行为进行实时感知和预警，实现现场常见的人员违章行为自动识别报警功能，逐步打造“风险识别自动化、风险管控智能化”的安全管理新模式。

三是研发水电站智能巡检系统，探索设备巡检新模式。结合“智慧电厂”建设，开发应用了“水电站智能巡检系统”。集成了巡检机器人、高清可见光工业电视摄像机、红外热成像摄像机、声音监测装置等硬件设备和电站监控系统设备数据，利用视觉识别技术、红外测温、机器学习等技术，实现对瀑布沟水电站机电设备的温度、声音、位置状态、异常信息及“三漏”缺陷的实时监视和自动识别。

四是应用设备运行监测分析系统 实现设备状态的智能诊断和故障预警。将各类设备故障处理经验用数据、逻辑和模型等方式量化，把运维管理中模糊化、定性化的经验转换为数字化、定量化的数学模型，形成设备运维专家库。改变了“人工分析、经验评判、应急消缺”的原始运维管理模式，变“事后处理”为“事前预防”，变“被动消缺”为“主动维护”，提升了设备管控和运维管理的智能化水平。

五是应用水电站多系统联动系统，创新水电生产管理方式。基于综合数据平台自主开发了智能联动控制软件，实现监控、通风、消防、工业电视、门禁、生产管理等多个核心生产系统智能协同联动。

六是引入多源数据融合分析技术，建立高精度水情预测预报体系。采用物理归因分析与数据挖掘相结合的方法，构建了基于降雨、径流、大气环流指数时空场的多因子集，创建大数据驱动的高精度水情气象耦合洪水概率预报技术，结合多时空尺度流域产汇流耦合预报模型，将预报水平分辨率由3km提高到1.5km，为梯级电站精准调度提供了基础。结合高精度水情预报，建立了自适应复杂洪水情势的流域泄洪闸门智能调控系统，取得了良好的经济效益和示范效益。

七是建设集数字化、信息化、可视化、智能化于一体的3D数字水电站系统，构建物理电站与“虚拟电站”相融合的“云端电厂”。通过对地形地貌、水工建筑、机电设备等三维建模，利用“云中心”完备的生产数据，使物理电站与“虚拟电站”相结合，实现应急指挥可视化管理、水电生产信息的云端展现、电厂生产过程的三维展示、水电运行及检修培训虚拟现实体验等功能。

三、项目主要亮点

设计了水电站综合数据平台架构方案。制定了统一的数据命名规范和标准，满足新型和传统电站生产系统的接入需求，能够实现数据的高速上送、集中存储和标准化处理。水电站综合数据平台为综合利用生产数据奠定了基础，平台设计方案已获得国家专利。

探索了电厂安全管理新方式。建设了安全风险管控数据中心，采用半定量评价法、超宽带无线定位等技术，实现了生产现场危险源分级管控、风险动态预警、违章自动识别等功能。研发的智能安全绳、智能安全梯及屏柜编码锁具已获得国家专利。

应用智能巡检机器人代替人工巡检。智能机器人应用基于卷积神经网络等前沿科技理论，以状态传感、图像处理、缺陷搜索与定位为核心技术，对设备数据采集、分析、处理、报警、存储、操控等进行管控，通过大量数据的积累和机器学习、自主学习，实现巡检自动化，该项目获得中国设备管理创新成果一等奖。

首创了多系统智能协同联动。瀑布沟多系统智能联动功能是对传统的“点对点”联动方式的颠覆式创新，根据生产系统之间的相关性设计联动逻辑，满足触发条件时联动控制不同的系统动作，自动收集数据，自主联动相关设备协同处理，具有高效的设备自我控制能力，为传统水电站提供了一种全新的生产管理方式。

编写系列标准，填补智慧水电厂标准体系空白。编制了《智能水电站模型》并成功入选国资委“首批中央企业智能现场模型”。编写发布了《智慧水电厂技术导则》《基于大数据的水电厂设备状态预警技术导则》等多项行业和团体标准。