近日,在浙江杭州盛大召開的第十二屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會中,浙江可勝技術(shù)股份有限公司胡中出席會議并作主題演講《Cosin Cloud光熱電站運行智慧管理平臺軟件介紹》,重點分享了智慧管理平臺軟件的功能和應(yīng)用情況。

圖:胡中
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光熱電站運行面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)對方案
當前光熱發(fā)電進入規(guī)?;l(fā)展階段,但仍有部分已投運電站發(fā)電量達成率不足70%,總體效益仍有待提高。胡中總結(jié)了目前光熱電站運行面臨的主要挑戰(zhàn):
(1)工藝串聯(lián)設(shè)備多:單一設(shè)備發(fā)生故障對電站整體運營的影響大;系統(tǒng)或設(shè)備的前期設(shè)計不合理,導致發(fā)電量難以達標,運行問題多。
(2)運維難度大:運行工藝復雜,對操作員要求高,持續(xù)改善難度大;項目多建于西北等偏遠地區(qū),多數(shù)業(yè)主首次參與建設(shè)光熱電站,運維人才儲備不足。
(3)管理難度大:光熱發(fā)電項目缺少適配的信息化分析及管理系統(tǒng),運行管理難度大。
胡中表示,依托中控德令哈50WM項目運行經(jīng)驗和可勝技術(shù)在塔式光熱電站領(lǐng)域的設(shè)計、工藝、設(shè)備和運行技術(shù)的多年積累,可勝技術(shù)為應(yīng)對電站運行問題形成了如下解決方案:
(1)光熱+電站設(shè)計軟件:根據(jù)項目不同能源(光熱、光伏、風電、儲能、輔助能源)裝機規(guī)模要求和站址資源條件,實現(xiàn)光熱+電站的方案設(shè)計,準確模擬出電站的發(fā)電曲線,并進行經(jīng)濟性測算,提高投資決策準確性。
(2)光熱電站系統(tǒng)仿真培訓平臺:面對運維人才儲備不足的問題,利用光熱電站系統(tǒng)仿真培訓平臺快速高效培養(yǎng)操作運行隊伍,保障設(shè)備運行安全和運行效率。
(3)光熱電站運行智慧管理平臺:面對管理難度大、運維難度大等問題,打造智能化運行管理平臺幫助業(yè)主降低管理難度,提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,持續(xù)改善電站運行效益。
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軟件功能介紹
▌光熱+電站設(shè)計軟件
該軟件有三個功能:
(1)性能計算:從發(fā)電量、度電成本等方面評估光熱項目設(shè)計方案的合理性。
(2)初步方案設(shè)計:初步設(shè)計項目方案,優(yōu)化光熱儲熱時長、太陽倍數(shù)及設(shè)備參數(shù)等,保證子系統(tǒng)間的匹配性。
(3)總體方案優(yōu)化:實現(xiàn)光熱+項目不同能源配比方案的優(yōu)化設(shè)計及經(jīng)濟性尋優(yōu)。
胡中展示了軟件界面【詳見下圖】,他表示通過不同能源配比下資本金內(nèi)部收益率曲線,能夠幫助業(yè)主用戶找出一些優(yōu)勢配比方案。

方案設(shè)計結(jié)果展示
▌光熱電站系統(tǒng)仿真培訓平臺
該平臺有三個特點:
(1)全系統(tǒng)設(shè)備級仿真模型
鏡場配置:包括定日鏡、紅外相機、氣象監(jiān)控設(shè)備等;

吸熱系統(tǒng)配置:包括熔鹽管道、入口罐、出口罐、管屏等;

儲換熱系統(tǒng)配置:包含儲鹽罐、熔鹽泵、過熱器、再熱器、預(yù)熱器、蒸發(fā)器、汽包等;

汽輪發(fā)電系統(tǒng)配置:包含汽輪機、給水泵、高壓加熱、低壓加熱、汽輪機、發(fā)電機、空冷等。
(2)真實還原操作場景
據(jù)胡中介紹,該平臺基于可勝技術(shù)真實還原了實際操作界面,可實現(xiàn)操作習慣和工藝理解的無縫銜接,大幅提升學員操作培訓效果;此外,系統(tǒng)支持從聚光、吸熱、儲換熱到汽輪機發(fā)電的全流程仿真,以及極端天氣、設(shè)備故障等異常工況的應(yīng)急處理預(yù)案培訓,能夠幫助運行人員熟悉故障處理預(yù)案,縮短故障處理時間。

(3)高效培訓管理
實時監(jiān)視:實時控制培訓進度,監(jiān)視培訓數(shù)據(jù),方便培訓教員指導培訓學員;
考核標準:通過操作正確性、及時性、經(jīng)濟性等多維度考核標準,精準考核學員操作;
長期跟蹤:記錄每次培訓考核數(shù)據(jù),長期跟蹤學員的培訓效果。

▌光熱電站運行智慧管理平臺
胡中從三個模塊重點介紹了該平臺:
(1)管理優(yōu)化
通過信息化手段,大幅度提高電站的管理信息化水平,減少電站管理成本,提高管理效率。具體而言:
①大屏監(jiān)控

集中展示電站所有實時、歷史及統(tǒng)計數(shù)據(jù),支持互聯(lián)網(wǎng)推送,管理人員可通過瀏覽器隨時掌握項目運行情況;界面全定制化(數(shù)據(jù)、算法、圖表形式、元素位置等均可配置),實現(xiàn)“千人千面”;同時接入現(xiàn)場監(jiān)控視頻,方便遠程查看實時畫面,也可用于電站展示大廳展覽;還整合氣象預(yù)測與功率預(yù)測功能,展示未來幾天氣象信息及發(fā)電曲線,助力預(yù)判發(fā)電情況。
②集團級集中管控

對于投資建設(shè)多項目的集團可以借助智慧管理平臺,將分散在各地的光熱電站數(shù)據(jù)匯總至智慧化監(jiān)控平臺,實現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)視圖,避免信息孤島。幫助客戶快速了解電站運行情況,優(yōu)化決策。
③運行日報

實現(xiàn)全自動無紙化管理,支持導入電站原有日報模板生成電子化模板,集成達成率、分系統(tǒng)效率等基礎(chǔ)分析算法,用戶簡單配置后即可自動生成日報;具備完善的審核審批及發(fā)布流程,審批后可通過郵件、企業(yè)微信等推送,方便隨時查閱,且比傳統(tǒng)電子表格更易檢索。
④氣象災(zāi)害預(yù)警

實現(xiàn)氣象災(zāi)害(如雷電、大風等異常氣象現(xiàn)象)預(yù)警功能,通過郵件、短信及微信方式推送到相關(guān)人員,減少氣象災(zāi)害造成的電站損失。
(2)量化分析
通過量化分析技術(shù),精準定位運行效益瓶頸,幫助電站持續(xù)改善運行效益。具體而言:
①發(fā)電量偏差分析
發(fā)電量偏差=實際發(fā)電量-理論發(fā)電量(基于氣象數(shù)據(jù)和性能模型計算的發(fā)電量)
發(fā)電量偏差分析能夠明確實際與理想運行水平的偏差,并將偏差細化為多種原因:運行原因(啟動時間過長、出口鹽溫低、機組低負荷運行等);非運行原因(設(shè)備故障、電網(wǎng)調(diào)度限制、設(shè)備效率偏差等);其他原因(天氣原因、其他偏差等)。通過具體偏差原因分析,為電站運營提供準確的優(yōu)化方向。
偏差分析涵蓋每日、月度和年度偏差分析。每日偏差分析分析實際發(fā)電量(電站實際輸出的電量)與理論發(fā)電量(當天實測氣象數(shù)據(jù)結(jié)合性能模型)的偏差;月度偏差分析統(tǒng)計自然月下每日發(fā)電量偏差數(shù)據(jù)的累計值;年度偏差分析統(tǒng)計自然年下每月發(fā)電量偏差數(shù)據(jù)的累計值。


②階段性電站分析報告
量化分析支持階段性分析報告自動生成與導出,用戶可配置報告樣式,系統(tǒng)集成偏差分析、效率分析等算法,按自然時間段自動生成報告,減輕電量和運行分析工作負擔。

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③每日復盤及第二日電站運行建議
量化分析能夠?qū)﹄娬具\行概況、發(fā)電量偏差進行每日復盤,幫助運行人員了解運行情況及運行不足之處。再根據(jù)氣象預(yù)測和功率預(yù)測功能,給出第二天的電伴熱啟動時間、鏡場預(yù)備時間、汽輪機啟動時間等建議,優(yōu)化運行效果。

(3)設(shè)備診斷
通過智能化診斷技術(shù),提前預(yù)判光熱電站核心設(shè)備的潛在故障風險,防患于未然。具體而言:
①關(guān)鍵設(shè)備診斷

采用設(shè)備建模、運行工藝仿真和歷史趨勢數(shù)據(jù)分析等技術(shù),實現(xiàn)吸熱器等關(guān)鍵設(shè)備的疲勞分析故障診斷及熱力系統(tǒng)局部凍堵或漏鹽等異常工況檢測等,及時解決潛在問題,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
②設(shè)備檢修管理

通過運行數(shù)據(jù)分析和工藝要求,及時提醒運維團隊開展設(shè)備檢修,減少設(shè)備故障。
③專家指導和事件回放

支持遠程實時監(jiān)視電站運行參數(shù),可勝技術(shù)電站運行專家可通過平臺提供遠程指導服務(wù);對各測點歷史記錄播放,完整重現(xiàn)故障前后各系統(tǒng)運行狀態(tài),幫助運行人員分析故障演變過程。
除了上述三大板塊的功能,胡中強調(diào)平臺注重安全防護,設(shè)計了多維度安全機制:
(1)網(wǎng)絡(luò)安全:采用多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)——用戶層-云服務(wù)層-就地服務(wù)層,核心數(shù)據(jù)保存在本地;通過單向網(wǎng)閘設(shè)備,電站數(shù)據(jù)單向傳輸,不影響電站運行安全。
(2)數(shù)據(jù)安全:支持公有云、私有云、本地化等多種部署方式,數(shù)據(jù)傳輸采用非對稱加密技術(shù),防范截取與破解風險。
(3)訪問安全:基于用戶-角色-權(quán)限(RBS)模型嚴格管控訪問權(quán)限;用戶遠程登錄需動態(tài)驗證,防止機器破解;后臺實時監(jiān)視登錄情況,自動檢測并預(yù)警異常。
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應(yīng)用案例與未來展望
據(jù)胡中介紹,光熱+電站設(shè)計軟件已應(yīng)用于多個光熱+光熱電站的可研方案設(shè)計及初步方案設(shè)計;光熱電站系統(tǒng)仿真培訓平臺已經(jīng)簽訂了六個聚光集熱系統(tǒng)的仿真培訓平臺供貨協(xié)議,正在交付中;光熱電站運行智慧管理平臺已成功在中控德令哈50MW項目和中電建共和50MW項目上落地應(yīng)用,并已上線大屏監(jiān)控、運行日報、偏差分析等功能,將在2025年陸續(xù)上線設(shè)備診斷遠程專家指導等功能。
胡中表示,可勝技術(shù)將持續(xù)加大研發(fā)投入,為客戶提供塔式光熱電站設(shè)計到運行的全流程、高價值服務(wù),幫助光熱電站業(yè)主持續(xù)提升電站運行效益,助力光熱產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
