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耕耘電力四十年，打造數(shù)智化新能源場站
作者：市場拓展部 來源：積成電子 發(fā)布時間：2024-10-16 點擊次數(shù)：0
前言：
積成電子誕生于上世紀八十年代我國的改革開放大潮，1984年山東大學四位青年教師抱著“學有所成、為有所就、學以致用”的樸素想法，積極響應國家“科學技術要為經(jīng)濟建設服務”的號召，成立電力自動化系統(tǒng)研制組，研發(fā)出ES-100電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)，在濟南供電公司成功應用，開創(chuàng)了我國基于微型計算機系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度自動化的先河。
四十年來，公司聚焦我國能源電力數(shù)字化、智能化的發(fā)展，持續(xù)進行創(chuàng)新，如今形成了覆蓋“源、網(wǎng)、荷、儲”全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)智化解決方案，涵蓋智能電網(wǎng)、智慧新能源發(fā)電、電化學儲能、電動汽車智能充換電、智慧軌道交通、綜合能源服務解決方案，包含軟件平臺、智能裝置、智能表計等全系列產(chǎn)品和服務。
隨著我國電力系統(tǒng)隨著新能源發(fā)電占比的逐漸提高，新能源發(fā)電的間歇性和隨機性，為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定帶來巨大的威脅。積成電子作為我國老牌的電力系統(tǒng)自動化綜合解決方案供應商，以對電力發(fā)展趨勢的研判，超前部署研發(fā)新能源發(fā)電智慧運營服務解決方案，對“構建以新能源占比逐步提高的新型電力系統(tǒng)”提供了有力支撐。
……………… 超前布局，一站服務 ………………
在新型電力系統(tǒng)背景下新能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)，使 “源、荷”雙側不確定性進一步增強，供需不匹配問題越來越突出。相較于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，新型電力系統(tǒng)中的分布式發(fā)電、儲能裝置等可控資源更多，在涉及電源和負荷兩端不同分布式資源的靈活互動時，系統(tǒng)運行調(diào)控難度增大、成本增加。新能源發(fā)電場站受限于風電與光伏發(fā)電的建設場址、出力特性等實際現(xiàn)狀，新能源大發(fā)展給各個發(fā)電業(yè)主單位在場站的運營與管理上帶來了諸多問題與困難。新能源發(fā)電場站建設目前主要面臨以下幾個問題：第一，風電場信息監(jiān)視不全。主設備環(huán)境信息監(jiān)視不全，安防、消防、機房等輔設備運行狀態(tài)無法感知。第二，人員監(jiān)盤壓力大。光伏、儲能等監(jiān)控信號多并且復雜，監(jiān)盤壓力大。第三，定檢執(zhí)行難度高。新能源發(fā)電場站定檢點多、面廣，依照定檢規(guī)則檢修，面臨著較大的困難。第四，新能源場站日常巡檢工作量大。新能源場站電氣相關設備非常多，給巡檢人員帶來大量的工作，工作重復性也較多。第五，新能源場站安保問題較為突出。場站一般地處偏僻、面積大，廠區(qū)、升壓站或風機異常入侵管控等問題較為突出。第六，新能源場站故障情況處置效率低。新能源場站一般遠離居民生活區(qū)，交通不便，故障發(fā)生后，檢修人員來回奔波處置效率低下。一方面我國電力系統(tǒng)新能源占比逐步提高，另一方面新能源發(fā)電場站面臨著許多問題，大幅度上網(wǎng)對我國電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行帶來嚴重的隱患。在這種背景下，積成電子基于服務電力行業(yè)幾十年的技術創(chuàng)新和行業(yè)經(jīng)驗積累，預先研判新能源發(fā)電場的發(fā)展趨勢，用數(shù)字化、智能化的方案和產(chǎn)品建設靈活感知和高效生產(chǎn)運行的能源系統(tǒng)。新能源發(fā)電作為可再生清潔能源，成為能源替代的熱點。2011年，公司領導決定進軍新能源發(fā)電領域，成立新能源研發(fā)課題組。為了盡快完成相關產(chǎn)品的研發(fā)，完善解決方案，研發(fā)團隊駐進了風電場進行封閉式開發(fā)。為了了解風電的特性，研發(fā)團隊要經(jīng)常要到風電場的各個風機處進行考察，經(jīng)過一次次的實踐，突破了一個又一個的技術難題，率先研發(fā)出新能源集控平臺，成功應用于多家新能源發(fā)電集團。積成電子新能源研發(fā)團隊隨著對新能源發(fā)電研究越深入、工程實施經(jīng)驗越豐富，對產(chǎn)品功能、性能和需求理解就越到位，不斷地進行產(chǎn)品更新改造和更新?lián)Q代。經(jīng)過十幾年的持續(xù)研發(fā)和經(jīng)驗積累，目前公司已形成新能源發(fā)電智慧運營服務解決方案，涵蓋新能源場站集中監(jiān)控、新能源場站無人值守、新能源場站并網(wǎng)技術支持、新能源電力市場化交易解決方案和源網(wǎng)荷儲一體化管控系統(tǒng)；為新能源發(fā)電企業(yè)提供數(shù)字化、智能化一站式解決方案，推進新能源發(fā)電場數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，助力新能源發(fā)電公司降本、提質(zhì)、增效。
……………… 全域管控，智慧運維 ………………
積成電子研發(fā)的新能源發(fā)電智慧運營服務解決方案綜合利用虛擬化、大數(shù)據(jù)、大模型、人工智能等技術，采用云邊協(xié)同體系架構，軟件、硬件平臺采用模塊化設計，提供更安全、更可靠、更易用的解決方案，建設靈活感知與高效運營的能源系統(tǒng)；提高新能源發(fā)電集團、區(qū)域公司、單個風電場和光伏電站管理、運維信息化水平，實現(xiàn)生產(chǎn)可管控、發(fā)電可預測、并網(wǎng)可調(diào)控、故障可預警、指標可分析的目標。新能源場站集中監(jiān)控解決方案以設備為中心，以遠程信息采集為基礎，以調(diào)控運行、設備狀態(tài)分析和故障診斷為核心，通過“數(shù)據(jù)標準化、應用服務化、展示可視化”，形成“模型信息統(tǒng)一化、設備描述空間化、主子站協(xié)同一體化、接入數(shù)據(jù)標準化”的新能源電站管理技術支撐體系；涵蓋新能源場站集中監(jiān)控系統(tǒng)、集中功率預測系統(tǒng)、智能值班系統(tǒng)、保信主站系統(tǒng)、故障錄波主站系統(tǒng)、振動監(jiān)測主站系統(tǒng)、無人值守集中管控系統(tǒng)。該方案通過將站端發(fā)電、變電、并網(wǎng)等設備接入至集控中心，實現(xiàn)集控中心對各個場站的統(tǒng)一調(diào)度管理，形成運行監(jiān)控中心、統(tǒng)計分析中心、診斷預警中心、檢修調(diào)度中心和技術支持中心，充分發(fā)揮集控運行數(shù)據(jù)和專業(yè)人才匯聚優(yōu)勢，為場站賦能，在業(yè)務上為場站減負。新能源場站無人值守解決方案涵蓋新能源場站智慧運維系統(tǒng)、風機故障預警系統(tǒng)、一體化安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)、場站管控狀態(tài)數(shù)字化評估系統(tǒng)；具有智能監(jiān)控、智能巡檢、智能安全防護、智能分析診斷、智能維修、智能倉儲等功能，通過自動化、智慧化和立體化的管控，實現(xiàn)“集中監(jiān)控、無人值守、區(qū)域運維、專業(yè)檢修”，提升新能源電場的運營效率；具備自學習、自尋優(yōu)、自決策、自執(zhí)行、自適應能力，全部設備建立基于人工智能的算法；通過大數(shù)據(jù)分析技術手段，對發(fā)電機組運行數(shù)據(jù)進行深度挖掘，設計預防性運維計劃，提前發(fā)現(xiàn)易損部件隱患；與集控系統(tǒng)進行融合，可以從集控中心下發(fā)缺陷給風電場，也以可在集控中心查看各風電場缺陷、工單處理進度，提高集控中心對風電場的管控能力，全面打通監(jiān)控與管理業(yè)務；充分利用音、視頻AI識別和分析技術，識別統(tǒng)計新能源場站管理人員管理行為，建立管理人員數(shù)字孿生模型。源網(wǎng)荷儲一體化管控系統(tǒng)面向綠色供電園區(qū)、大型風光火儲基地，對區(qū)域內(nèi)新能源發(fā)電、儲能、輸電、變電、配電和用電全業(yè)務進行管理與控制，提升風電、光伏和儲能的利用效率；系統(tǒng)涵蓋AGC自動發(fā)電控制、AVC自動電壓控制、負荷預測、發(fā)電計劃執(zhí)行，對園區(qū)的能源電力進行專業(yè)的調(diào)度和控制；具有專業(yè)精準的風電、光伏發(fā)電功率預測與發(fā)電控制，支持多種發(fā)電控制模式的儲能管理；系統(tǒng)支持FA(饋線自動化)，提升工業(yè)園區(qū)用電的安全性，電力可利用率超過99.999%；對區(qū)域內(nèi)能耗進行實時監(jiān)測、采集與存儲，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析，有效監(jiān)測和管理區(qū)域能耗，為節(jié)能減排提供支撐。新能源場站并網(wǎng)技術支持解決方案基于電網(wǎng)并網(wǎng)技術要求，具有風電場、光伏電站的發(fā)電可預測、并網(wǎng)可調(diào)控、響應支撐快的特性，保障新能源發(fā)電并網(wǎng)安全穩(wěn)定運行；涵蓋場站AGC/AVC并網(wǎng)系統(tǒng)、場站功率預測系統(tǒng)、場站快速響應支撐系統(tǒng)；實現(xiàn)了新能源場站與調(diào)度自動化系統(tǒng)的信息交換互動，接收調(diào)度命令，對電場進行自動發(fā)電控制，達到并網(wǎng)可調(diào)控的目標；運用多種數(shù)學方法，對風電場、光伏電站歷史運行數(shù)據(jù)和天氣預報數(shù)值進行分析、創(chuàng)建預測模型，預測未來的發(fā)電功率，綜合預測準確率超過90%，滿足電網(wǎng)并網(wǎng)的技術要求；滿足了新能源場站快速響應支撐的需求，全方位支撐新能源場站慣量響應、一次調(diào)頻、快速調(diào)壓等業(yè)務場景。新能源電力市場化交易解決方案根據(jù)市場規(guī)則，綜合限電損失、價差套利、偏差考核、超額獲利返還、輔助服務分攤、中長期收益等因素，實現(xiàn)電力現(xiàn)貨交易最優(yōu)決策，提高交易決策的智能化和準確性，為發(fā)電企業(yè)建設電力市場交易情況及交易披露數(shù)據(jù)分析，提供在線計算、實時推薦交易策略等功能。
……………… 精誠服務，碩果累累 ………………
積成電子在新能源發(fā)電領域辛勤耕耘十余載，已經(jīng)取得累累碩果，成功服務于大唐、國電投、華能、國電、中核匯能等多個能源集團和區(qū)域新能源發(fā)電企業(yè)，是國內(nèi)最主要的新能源發(fā)電數(shù)字化、智能化一站式解決方案供應商之一。新能源場站集中監(jiān)控解決方案目前已接入60多種型號風機/逆變器、500多座電場、2萬多臺風機和10萬多臺逆變器。新能源場站無人值守解決方案已在國電投、大唐、深能、華電等大型發(fā)電企業(yè)和地方新能源發(fā)電企業(yè)的上百個發(fā)電場成功應用，“少人值班、無人值守”大大提高了電場的投資收益。源網(wǎng)荷儲一體化管控系統(tǒng)成功應用于力諾集團、萊鋼永鋒、東方汽輪機、濰柴動力、五糧液集團、晶華集團、海力化工、華鵬玻璃、浦林成山輪胎、齊魯制藥集團、華北石油等幾十家大型企業(yè)集團。新能源場站并網(wǎng)技術支持解決方案已在國能、國電投、大唐、華能、華電、華潤等大型發(fā)電企業(yè)和地方新能源發(fā)電企業(yè)的180多座風電場、50多座光伏電站成功應用，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、預測準確性高。積成電子攜手大唐內(nèi)蒙古公司打造的面向全域全維度的清潔能源集中監(jiān)控與大數(shù)據(jù)分析平臺，已成為大唐集團的標桿工程。該平臺對軟硬件系統(tǒng)進行“頂層設計、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一管理”，已實現(xiàn)內(nèi)蒙古公司全部場站的集控監(jiān)視和高水平運行管理，助力優(yōu)化新能源管理體制，全面推進新能源集控中心向?qū)嵱没?、智能化、智慧化發(fā)展。該平臺面向全域全維度的集中監(jiān)控與大數(shù)據(jù)分析，推動了生產(chǎn)管理由“分布式管理”向“集約化管控”邁進，達成新能源場站“無人值班”運行管理模式，有效地減少了運行值班人員數(shù)量；有力支撐了設備精細化管理、提升了內(nèi)蒙古公司安全生產(chǎn)管控能力，助力企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
塔林花智慧風電場基于“數(shù)智化”的頂層設計，運用物聯(lián)網(wǎng)通信平臺，運用音視頻識別、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術手段；在電場部署包括云臺攝像機、拾音器、機器人、無人機等智能化感知設備，建設智能安防、主設備全維度監(jiān)控、音視頻智能聯(lián)動、智慧巡檢與工作合規(guī)性(安全性)管控應用；貫通電場到運維檢修中心和集控中心的業(yè)務鏈，實現(xiàn)電場的遠程全維度感知，達成“無人值班、少人值守”的建設目標；實現(xiàn)了“集中監(jiān)控全面化、運維檢修移動化、場站運行智能化及整體運轉(zhuǎn)全閉環(huán)”的“三化一閉環(huán)”生產(chǎn)運營模式；解決了原有存在的人員不足、效能不高、監(jiān)控不到、監(jiān)管不到、運維檢修工作量大的問題；成為大唐集團經(jīng)過專家組評定的陸上首座“一星級智慧風電場”，為風電場智慧化運營趟出了一條智變之路。
后記：積成電子在新能源發(fā)電領域還提供新能源(風光儲)場站建設服務解決方案，包含新能源升壓站二次設備整體解決方案、電化學儲能解決方案、電能量采集與計量和大規(guī)模電網(wǎng)通用電磁暫態(tài)仿真平臺，是國內(nèi)為數(shù)不多提供新能源場站建設和運營服務數(shù)智化解決方案廠商之一。面對未來，積成電子緊抓我國“雙碳”目標、能源安全戰(zhàn)略、中國式現(xiàn)代化高質(zhì)量發(fā)展要求和新能源占比逐步提高的新型電力系統(tǒng)建設的發(fā)展機遇，緊跟“云、大、物、移、智、鏈、邊”新一代信息技術，牢記“讓能源電力系統(tǒng)更安全、更綠色、更高效、更可靠”的使命，積極進行布局、謀劃，持續(xù)提升公司發(fā)展的源動力，謀求“推進能源電力數(shù)字化、智能化發(fā)展，共創(chuàng)社會美好未來！”
