5G賦能“英雄過江的地方”
這是一次有關(guān)人類智慧與自然和諧共生的探索。
“糯扎渡”一詞，在拉祜族的語言中指“英雄過江的地方”。在中國西南雄偉的山脈之間，奔騰的瀾滄江上，華能糯扎渡水電廠靜默支撐著我國的電力供應(yīng)。時代的車輪滾滾向前，數(shù)字化改革的浪潮疾馳而來。華能糯扎渡水電廠正在發(fā)生一場變革。
糯扎渡水電廠的數(shù)字化初心
近年來，國家相繼提出雙碳目標和建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)目標，同時隨著數(shù)字新基建的推進，能源電力的數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為大勢所趨。發(fā)電企業(yè)正面臨著前所未有的深刻變局。 電力市場化改革所帶來的企業(yè)競爭加劇和企業(yè)業(yè)務(wù)流程重組；節(jié)能環(huán)保問題的日益突出需要新的生產(chǎn)方式和設(shè)備來解決；生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，使得生產(chǎn)過程更加復(fù)雜，這些都對發(fā)電企業(yè)的信息化提出了更高的要求。電廠的數(shù)字化和智慧化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為電力企業(yè)保障生產(chǎn)作業(yè)安全、提升生產(chǎn)運營效率、實現(xiàn)節(jié)能減排的必由之路。 糯扎渡水電廠是瀾滄江中下游河段梯級規(guī)劃“兩庫八級”的第五級電站，是國家實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略、“十二五”規(guī)劃、“西電東送”“云電外送”的骨干電源點，是云南省境內(nèi)規(guī)模、單項投資最大的項目。水庫總庫容為237.03億m3，調(diào)節(jié)庫容113.35億m3，水庫具有多年調(diào)節(jié)能力，多年平均發(fā)電量239.12億千瓦時，相當(dāng)于每年為國家節(jié)約956萬噸標煤，減少二氧化碳排放1877萬噸。 此外，糯扎渡水電廠“數(shù)字大壩技術(shù)”是世界首創(chuàng)；開敞式溢洪道規(guī)模、泄洪功率、流速均居世界第一。強大的發(fā)電功率、泄洪體量對整個電廠的監(jiān)測及運維帶來挑戰(zhàn)。某個微小環(huán)節(jié)出問題，極可能帶來整個發(fā)電流程的停滯。 水電廠如同巨大而復(fù)雜的機械世界，生產(chǎn)區(qū)域大，場景復(fù)雜，需要實現(xiàn)壩體、地下廠房以及水下等設(shè)備的巡檢和運維難度高、投入大。數(shù)字化改革還沒有到來的過去，要確保這里的一切都運行良好，需要工作人員面對各種復(fù)雜工作環(huán)境的挑戰(zhàn)，日夜細心檢修，工作并不輕松。 節(jié)能環(huán)保問題在當(dāng)今社會日益凸顯，這也加大了電力企業(yè)轉(zhuǎn)型的迫切性。新能源電力系統(tǒng)更注重清潔能源的利用，要求降低能源損耗和減少對環(huán)境的不良影響。數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以幫助糯扎渡水電廠實現(xiàn)能源的更加高效利用，降低了能源損耗，有助于實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。 糯扎渡電廠相關(guān)負責(zé)人表示，“我們的初心，就是保證生產(chǎn)安全，這是第一要義。同時，為社會創(chuàng)造更多的清潔能源。數(shù)字化不僅是未來，更是我們責(zé)任的一部分?！?這個初心推動著糯扎渡水電廠走向數(shù)字化之路。5G技術(shù)與智能電廠的融合
基于實際需求，糯扎渡水電廠聯(lián)合中國移動云南公司、中興通訊等企業(yè)通過前期數(shù)次實地調(diào)研與數(shù)字模擬測試，確定糯扎渡5G智慧電廠的建設(shè)思路，采用“1+1+4+N”的綜合解決方案，即分別為一個5G云網(wǎng)底座；一個智慧電廠云平臺；四個生產(chǎn)管理方向；N個應(yīng)用功能服務(wù)模塊。 糯扎渡水電廠5G專網(wǎng)建設(shè)，完成了室內(nèi)、室外5G專網(wǎng)全域信號覆蓋，為電廠提供大帶寬、低時延、高穩(wěn)定性的5G移動通信功能，成為全國首個5G專網(wǎng)全域覆蓋應(yīng)用的水電廠案例。 糯扎渡電廠5G+智慧應(yīng)用項目的建設(shè)以需求為牽引，搭建適應(yīng)電廠復(fù)雜環(huán)境的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、邊緣計算等技術(shù)，滿足了電廠以高清視頻數(shù)據(jù)高速傳輸、人員精準定位、機器人的遠程操控、人員行為精確預(yù)警及數(shù)據(jù)可靠傳輸、數(shù)據(jù)集中存儲、應(yīng)用集中開發(fā)等應(yīng)用場景需求，加速了5G、大數(shù)據(jù)、AI等數(shù)字技術(shù)與電廠業(yè)務(wù)的融合，有效提升電廠整體數(shù)字化、智慧化整體水平。打通數(shù)字化電廠建設(shè)的核心關(guān)卡
電廠的數(shù)字化建設(shè)并不是一蹴而就的，沒有可以參照的案例，項目組只能將數(shù)字化建設(shè)經(jīng)驗與水電廠的特性、需求相結(jié)合，逐步摸索出適合糯扎渡的數(shù)字化道路，很快發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)型的四個難點：全方位智能化安保防護體系、全覆蓋自動化實時監(jiān)測手段、多維度智慧化巡檢體系、高精度人員違章行為的實時監(jiān)控告警。 針對以上難點，項目組以邊界防護、運行監(jiān)測、運營維護、設(shè)備遠控為方向，解決電力生產(chǎn)“防、監(jiān)、維、控”四大關(guān)鍵痛點。目前糯扎渡電廠5G專網(wǎng)已成功應(yīng)用于電廠智慧安防、智能巡檢及智慧水庫系統(tǒng)等。智慧安防系統(tǒng)
安全運作是水電廠長久運維的基礎(chǔ)。糯扎渡水電廠占地 358 萬平方米，大壩高 261.5 米，海拔落差大。長期以來，由于水陸空領(lǐng)域，有線覆蓋困難，邊界防護依靠24小時不間斷的值守人員防護，憑借肉眼對于異常情況的判斷，挑戰(zhàn)極大?；?G的智慧安防系統(tǒng)如同搭建了一個保護屏障。糯扎渡水電廠在核心區(qū)域增設(shè)光電識別跟蹤等設(shè)備，就像是電廠的眼睛，警戒并及時應(yīng)對潛在的威脅。以AI識別技術(shù)為輔助，遠程同時對多個工作面進行監(jiān)督，改變了一個監(jiān)護人員只能監(jiān)督一個工作面的現(xiàn)狀；應(yīng)急事件發(fā)生時，迅速調(diào)取各種安保設(shè)備信息，快速做出處置決策。智能巡檢系統(tǒng)
水電廠占地廣闊，擁有眾多的設(shè)備和儀器。過去，水電廠500kV系統(tǒng)、發(fā)電機組及輔助設(shè)備每月按規(guī)定需安排人工例行巡檢420人次，工作人員需要親自前往高溫、高空、水中等復(fù)雜環(huán)境現(xiàn)場進行巡檢。現(xiàn)在，無人機和傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋了水電廠的每一個角落，監(jiān)測水位、流量、水壓等重要參數(shù)。運維人員在巡檢系統(tǒng)管理平臺即可獲取全廠設(shè)備的實時運行狀態(tài)，僅需安排少量的人員到現(xiàn)場巡視。這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)娇刂?a target="_blank">中心，通過大數(shù)據(jù)分析，可以對電廠的運行狀態(tài)進行實時跟蹤和分析，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報，操作人員可以迅速采取行動，確保電廠的安全運行。
智慧水庫系統(tǒng)
基于5G的智慧水庫系統(tǒng)建設(shè)有以下幾方面的效益：一是實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲、分類查詢、實時共享等功能，形成糯扎渡電廠水庫運維管理的綜合“資源池”，將水庫運維管理工作流程表單化、表單信息化。二是可以對戶外作業(yè)實行遠程監(jiān)護，可以對人工難以巡查的部位開展巡檢。三是提升應(yīng)急指揮效率，加強對偏遠、角落、人流相對較少的防汛區(qū)域進行環(huán)境量、流量、變形監(jiān)測和視頻監(jiān)控以及異常信息的分析、研判，啟動相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案處置的標準化工作流程，實現(xiàn)緊急情況下的智慧預(yù)警及應(yīng)急處置。從瀾滄江走向數(shù)字未來
站在瀾滄江畔，回望過去，糯扎渡水電廠昔日的工作場景顯得如此清晰。曾經(jīng)，工作人員在復(fù)雜環(huán)境下，穿梭于機械設(shè)備之間。沿著陡峭山路守衛(wèi)電廠的邊界，夜以繼日的值守，這項艱巨的任務(wù)一直由人力完成。而這一切，在數(shù)字化改革的沖擊下，正發(fā)生著深刻的變革。 現(xiàn)在，站在同一江畔，我們見證了水電廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的翻天覆地的巨變。廠房內(nèi)，智能維護系統(tǒng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，替代了傳統(tǒng)的人工巡檢，極大地減少了維護成本和安全風(fēng)險。而數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，使水電廠的運行狀態(tài)可以實時跟蹤和分析。數(shù)字化改革帶來的智能化安防系統(tǒng)，讓水電廠的安全監(jiān)控成為一道堅不可摧的防線。 糯扎渡水電廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以5G技術(shù)為引領(lǐng)，為中國電力行業(yè)樹立了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的典范。通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型，中國電力行業(yè)將更好地滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求，為可持續(xù)發(fā)展和碳中和目標貢獻力量，為電力行業(yè)帶來新活力。
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