随着近几年互联网技术发展,各行各业利用互联网技术已在整个社会产生了巨大的变革,作为传统行业的水电行业拥抱互联网也是必然趋势。未来在水电行业也会慢慢打破原有运营模式:由原来大量人力投入运营到少人值守甚至无人值守阶段,由粗放型经营到精细化经营阶段, 由单一水电独立管理到集群式运营中心转变阶段,这些转型历来都伴随着新技术的应用,冲击着原来的运营模式。

经过几十年的高速成长,水电行业正经历由大量建设、扩容整改转向维护运行阶段,长期原有的商业及运营模式存在如下弊端。

(1) 巡检主要依赖人工巡检,成本高、可靠性差。巡检人员采用眼看、耳听等手段进行诊断,巡检1次需要1 h以上;现象判断因人而异,巡检点多,巡检工作量大。

(2) 水文信息获取手段差,发电防洪预判能力低下。电厂基本采用电话通信方式获取上游电厂的 发电信息来安排生产,预判能力差;时间掌握凭经验,基本依赖员工素质进行生产调度。

(3) 维修经验缺乏沉淀手段。维修经验主要存在人脑中,出现故障依赖有经验工程师现场诊断,无有效的经验库供员工学习、培训,大多还是采用传统的师徒关系的 “ 传、帮、 带 ”方式来组织维修。

(5) 监控系统技术落后,不能准确预判故障。目前中大型电厂现场基本采用 PLC/LCU微机进行控制,主要通过采集传感器信息进行对超标指标进行监控,多数情况故障已发生,对故障预判手段较差。

(6) 设施数据采集量大,无数据挖掘能力。大部分监控系统由于采集点数量大,如果采集频率高,基本只能存储 1个月的数据,不能结合机组故障进行分析、获取设备发生故障的临界点、深度挖 掘数据、获取数据价值、有效预防故障的发生。

(7) 备品备件呆滞严重。电厂备品备件基本 通过经验进行备库,不能通过维修多年实际消耗情况及保养需要物资情况进行合理备库,经常因备品 备件短缺而引起维修延期。

如何构建互联网技术下的智慧水电运营模式?

1)新技术的应用。国内水电企业信息技术的应用从 20 世纪 90 年 代初采用 PLC进行可视化编程监控机组状态、控制机组开关机开始,发展到本世纪初少数大型水电集团采用信息化系统进行联合管理水电群。由于国内系统不成熟,多数引入国外解决方案,其系统建设、实施成本大,一直在国内未得到很好的推广与应用。 目前,随着云技术、互联网及物联网技术的成熟,采用云平台进行区域性水电群进行联合运营变成了趋势。云平台大大降低了水电企业的构建系 统成本,不需要一次性投入,可以采取租用模式, 按需进行搭建及扩展,通过互联网技术使电厂摆脱地域限制,实现“集中监控、远程诊断、实时维护”。

2)区域性联合运营。由于水电企业间共享水资源属于普遍现象,所以电厂间实现了水文信息共享,实时掌握电厂上下游电厂发电、水位、流量情况,实现联合平稳发电,有利于高效利用水资源,避免水资源浪费。

3)少人值守甚至无人值守。在电厂关键区域设置图像、语音、气味、温 度、压力等采集设备,把所有有效信息采集到云平台,透过图像、语音识别技术进行不正常图像语音识别,替代值班员巡检工作。通过平台发送开关机、操作指令,实现对机器的远程控制,实现监控调度中心对远程水电厂的监控及诊断,最终达到“少人 值守甚至无人值守”。

4)精细化智能发电。目前水电厂发电普遍采用人工根据水头及上游来水信息进行开停机调度,无法准确确定开机台数和机组出力,无法保持上游正常蓄水位在允 许的变动范围内,造成上游水位不是降低就是抬 高。现在通过对上游水文大数据采集,经过计算,最终可根据上游来水量和水头,确定最佳的开机台 数和机组出力,达到精细化智能发电,提高了企业发电效益。

5)实时状态检修。通过大数据采集、挖掘、实时分析设备运行状况,提前预知设备健康情况,将检修方式由原来的 定检和事后维修的方式变成状态检修的方式。最终 实现由数据来指导生产,替代低附加值的人工,从而节省人力,降低运营成本,提升运营效率及质 量,提高电厂发电效益。

  水电是清洁能源,可再生、无污染、运行费用低,便于进行电力调峰,有利于提高资源利用率和经济的社会综合效益。互联网、云平台及云计算等高新技术的出现,不仅给互联网企业带来了质的飞跃,也对传统行业起到革命性的变革,如何改变自身的发展以适应潮流的变化是水电行业进一步腾飞的契机。