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电力物联网
1、是什么?
国家电网在2019年度工作会议上提出,加快建设具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业,重点是建设运营好“两网”。
两网,一是建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网;二是要充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网。
坚强智能电网,主要指能源的供给侧,或者说电力供给侧 ,主要强调以特高压为骨干网架的多级电网的协调发展。经过十余年发展,国网规划的2020年坚强智能电网全面建成目标有望如期实现。
泛在电力物联网,侧重用户侧或者说能源的需求侧, 指利用“大云物移智”(大数据、云计算、物联网、移动互联网、智慧城市)等先进信息通信技术,实现用能、运维成本不断降低,也更好满足用户对多种能源的需求。
3月8日国高层及众领导于北京召开“泛在电力物联网”专项部署工作会议,表示 ”最紧迫、最重要的任务就是加快推进泛在电力物联网建设” 。
新型电力系统的“新”主要表现为以下几个方面:
电源结构由可控连续出力的煤电装机占主导,向强不确定性、弱可控性出力的新能源发电装机占主导转变。
负荷特性由传统的刚性,纯消费性向柔性、生产与消费兼具型改变。
电网形态方面,传统电力系统是单向逐级输电为主,新型的包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网。
运行特性的转变,传统电网是由“源随荷动”的实时平衡模式,大电网一体化控制模式。
新型电力系统是向“源网荷储”协同互动的非完全实时平衡模式,大电网与微电网协同控制模式转变。新型电力系统基本五大特征是清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动。
在新型电力系统下,电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段,让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。
数字技术为新型电力系统建设带来诸多新可能:广泛互联互通、全局协同计算、全域在线透明、智能友好互动。因此,新型电力系统建设必然要求数字技术与能源技术深度融合、广泛应用,实现电网数字化转型。电网数字化转型与新型电力系统构建需要相互作用、相融并进,没有电网数字化转型就没有新型电力系统。
智慧“双碳”微电网场景进行数字孪生,有效实现源网荷储一体化管控。整体场景采用了轻量化建模的方式,重点围绕智慧园区电网联通中的源、网、荷、储四方面的设备和建筑进行建模还原。
采用轻量化重新建模的方式,支持 360 度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据,通过自带交互,即可实现鼠标的旋转、平移、拉近拉远 *** 作,同时也实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移 *** 作不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。
还搭建过智慧电力可视化解决方案,以数字化为载体,依托数据共享优势,将专业横向融合,打破系统间的信息壁垒,把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“,构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。
围绕电厂负荷监测、调节策略、执行考核与效果分析三个层级,部署一套具备自主调控、快速响应、科学研判的综合性、多功能、集约化智慧电力综合管控平台。
可视化大屏将碎片化、小规模、多类型的分布式电源(Distributed Generator, DG)、储能系统、柔性负荷等众多可调节资源进行聚合协调。从负荷预测、运行效果、调度优化、电网互动、策略配置、市场交易等维度出发,贯穿了发、输、变、配、用各个环节。深化电力需求侧管理,实现对分布式资源的实时采集与科学配置。同时为并网运行后,对大电网的调频、调峰、调压等做辅助支撑,缓解电网运行压力。
应用丰富的图表组件,选以分类、组合、排序等风格,简化数据浅显易懂,让分类施策取代粗放管理,让系统量化分析取代决策者主观判断,让决策者一眼望穿负荷特性,并在必要的时刻及时调整配网运行方式。在强化电厂的运行调控能力的同时,也提高了经济效益降低防范风险。
可视化大屏有效聚合可控负荷的模式,突破传统电力系统之间的界限,充分激发和释放用户侧灵活调节能力,通过市场化因素引导用户用电行为调整负荷曲线,促进能源供应效益最大化。过去离散刻板的静态数据在Hightopo可视化技术的加持下,充分激发了数字的活力,赋予动态的加载效果,更加利于揭示数据之间复杂关系。
同样也支持采用 3D 轻量化建模形式,将多种复杂的电力管理信息聚集在虚拟仿真环境下,结合专业分析预测模型,对运维设备、运行状态、控制系统进行实时动态采集与多角度并行分析,辅助决策者管理工作的颗粒度更精细、响应更敏捷、行为更智能。
新型电力系统发电侧重主体发生变化了,以后以光伏和风电等新能源发电为主,这样就会从原来集中式电源模式变成“集中和分布式”共同发展的模式。同时由于光伏和风电具有波动性、间歇性和随机性的特点,所以储能在新型电力系统的运作中就变得尤为重要。所以新型电力系统就是要建立“源网荷储”的运作模式,也就是电源、电网、负荷、储能各环节协调互动,实现安全稳定的运行。
可视化把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“,构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。
中国坚强智能电网技术的实现需要涉及多方面的技术和实施措施。以下是一些关键技术和实施措施,可以为实现智能电网奠定基础:1 建立数字化电力监控系统:实现数字化电力监控是智能电网建设的核心任务。数字化监控系统可以远程实时监测电力供应和消费情况,从而提高电力系统的效率和可靠性。
2 推广分布式能源:分布式能源是指在用户端通过太阳能、风能等方式制造的能源,可以将过剩电力发送回电网。在智能电网中,可以通过先进的智能电力调度技术将这些分布式能源与传统的中央发电厂集成在一起。
3 构建大规模电力储能系统:电力储能技术可以解决电网在能源传送、配送和尖峰时刻的需求平衡问题。在实现智能电网中,建设大规模的电力储能系统变得至关重要。
4 推广智能电力调度技术:智能电力调度技术是实现智能电网的关键技术。它可以通过信息化和协调控制等方式,实现电力供需的平衡和优化,提升电网的稳定性和可靠性。
5 加速能源互联网建设:能源互联网是实现智能电网的重要手段,是电力系统数字化、智能化和高效化的综合体现。依靠全球化的能源互联网,可以实现全球能源资源的有效调度和管理。
总之,实现中国坚强智能电网技术需要在技术研发、政策支持、行业合作等多方面进行努力。各方可以共同探索智能电网的技术路径和发展模式,促进能源转型升级和绿色发展。
掌握计算机视觉和人工智能核心技术的高新技术企业,正纷纷入局风电运维领域。近日,阿里达摩院宣布成功研发可精准预测风电场风速及发电功率的AI算法,高新技术企业扩博智能和中科博宏也利用自己的AI技术进军风电产业,为行业提供智能巡检服务。
近年来,我国风电行业高速发展,随着装机规模不断增大,运行工况也日趋复杂。建立一套行之有效的智慧运维体系,实现行业数字化转型,成了风电运维市场未来发展的必然趋势。
传统运维方式已无法满足需求
目前许多风电机组开始进入故障频发的阶段。与此同时,风电场地处偏远、环境恶劣、人员少等问题也逐渐显现,传统的风电运维形式亟需改变。
“风机处于长期运行状态,需要安装大量传感器对其运行状态及周围环境进行监测,以保障机组安全稳定运行。另外,像叶片、电机这类大部件一旦出现问题,会直接影响发电量,整个风电行业都希望通过故障预警来提前预知机器寿命、做好相应预防,以提升整个风电场的可利用率,减少整体运维成本。通过远程监控与管理,可以实现风电场人、财、物的合理调配,实现‘无人值班,少人值守’。”金风 科技 全资子公司北京金风慧能技术有限公司总经理张伟指出。
风电巨头探路数字化
不仅互联网、高新技术企业争相入局风电产业,传统风电巨头也早早就在智能化、数字化道路上进行 探索 。
中国海装工程公司技术总监何国华表示:“以江苏如东某10万千瓦项目为例,通过智能化主动策略运维,仅从降低停机损失和智能排程燃油节约两个方面,综合计算可降低碳排放约4624吨/年、降低二氧化碳排放约1695吨/年、降低煤炭需求约680吨/年,节能减排和 社会 效益显著。”
“量云能源开发的风机智能辅控系统,可以通过前端智能传感设备+物联网+后台智能诊断,实现对风机传动链振动、叶片载荷、螺栓松动和塔筒倾斜状态的在线实时监测和故障智能诊断。”银磊介绍道。
“不能为了智能化而智能化”
银磊认为,机器视觉等人工智能技术在风电场景下的创新应用给风电运维市场带来了一股新的 科技 力量。“量云能源率先发力人工智能与数字能源的技术融合,并在多个智慧风场的项目上推广应用,实现了风电自动化生产、智慧运维、并网友好,极大地降低了运维成本,提高了风电安全生产系数。”
“风电运维是高风险、专业性极强的行业,行业技术门槛非常高,我们不能为了智能化而智能化。”张伟表示,“建议理性看待智能化在风电运维行业的应用,未来需要进一步提升设备感知的完整性、系统性,才能更好作决策。未来,将智能化真正嵌入到生产环节里,才能实现风电运维的全自动化、无人化。”
“风电运维市场亟需加快智能化转型,大力推动机器视觉和人工智能在新能源场景下的创新应用,形成可复制的产品应用解决方案,让 科技 驱动智慧能源发展。”银磊指出。
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