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云南糯扎渡电站:5G+全域应用助力华能水电智慧转型

2023-05-16分类:CPEM推荐 / CPEM推荐来源:国家能源局工业和信息化部“2022年度能源领域 5G 应用典型案例汇编”
【CPEM全国电力设备管理网】

云南糯扎渡电站

5G+全域应用助力华能水电智慧转型

案例概览

所在地市:云南省普洱市

参与单位:华能澜沧江水电股份有限公司、华能澜沧江水电股份有限公司糯扎渡水电厂、中国移动通信集团云南有限公司、中国移动通信集团云南有限公司普洱分公司、中兴通讯股份有限公司

技术特点:利用 5G+AI、大数据技术,解决现场人员管理难、电厂边界管理混乱、巡检效率低等问题

应用成效:实现设备、环境、安防等可视化监控,巡检效率提升 11 倍;故障解决效率提升30%;年成本降低 172 万元


案例基本情况

糯扎渡水电站位于澜沧江下游普洱市思茅区和澜沧县交界处,是云南省最大水电站,是实现国家资源优化配置、全国联网目标的骨干工程,并作为基础建设项目服务于“云电外送”及“西电东送”发展战略。

随着新能源产业的发展,能源电力行业逐步从大机组、大电网向电网管理智能化转型。当前,糯扎渡水电站在管理运营过程中存在以下痛点:一是电厂边界防护困难。糯扎渡占地 358 万平方米,大坝高 261.5 米,海拔落差大,涉及空域、水域、地域的安全防护,有线覆盖困难;二是设备监测维护难。电厂涉及上千个仪表设备,读表测量工作量大、实时性差,且目前对设备的运行状态监管没有形成数据模型,无法精准、高效的检测设备运行状态;三是水35下和地下巡检难。地下主厂房环境复杂,重点巡检区域繁多,且厂内设备数量大、维护效率低,缺乏数据沉淀、管理和应用。为解决上述难点,糯扎渡水电厂联合移动、中兴等企业利用 5G、大数据、AI 等技术提高电厂生产运维效率以及能源利用率,减少能源损耗,促进节能减排,助力实现无人化生产、智慧化管理的转型目标。


案例技术路线

糯扎渡水电站采用“1+1+4+N”的综合解决方案,即一1 个云网底座、1 个平台、4 个锚点、N 个应用。其中云网底座以 2.6G+700M 多频段组网为基础满足不同场景的 5G 网络需求,以双域隔离分流为保障实现生产网及公网的物理隔离,以 MEC下沉为途径提供高效的算力支撑;平台以云集成为方式,实现视频、AI、3D 渲染、IOT 等多类子平台集中管控,满足信息处理及大数据模型搭建等需求;锚点以边界防护、运行监测、运营维护、设备远控为方向,解决电力生产“防、监、维、控”四大关键痛点;应用以优化作业流程为目标,支撑电厂传统业务场景的数智化转型。


案例应用场景

5G+无人巡检:实现日常巡检智能化、无人化

5G+无人巡检依托 5G 低时延、大带宽、海量连接优势,在设备终端装载 5G 通信模块实现 5G 网络接入。如搭载视频采集设备的机器人按特定线路移动,多路高清摄像头将现场的高清视频图像实时回传至调度控制中心,满足设备定期巡检需求,确保电厂设备控制系统安全稳定运行,实现无人自动化巡检。同时,结合 5G 高速移动切换特性,实现相邻基站间的快速切换,保证业务连续运行,扩大巡线范围,全面提升巡检效率。


5G+无人机输电线路巡检:实现室外安全动态监测

无人机携带具有任务识别、危险分析功能的光电设备,对水电站大坝、近坝、进水口等重要区域场所开展安全巡视检查。巡检信息通过 5G 网络实时回传至后台,控制中心一旦发现非法入侵活动,立即发出预警告警信号。利用 5G+无人机开展电站安防管理成为当下水电厂坝体、输电线路巡检转型方向。


5G可视化安全管控+安防管理:大规模5G模组应用

监控设备获取的图像帧通过 5G 网络进行回传,平台利用目标模型检测人员、车辆等信息,并计算检测框与区域的交并比,最后根据阈值判断是否存在违规。一旦发现违规行为则立即发出报警信号并推送给相关人员。糯扎渡电厂通过部署庞大数量的摄像头,完成了核心生产区域的无死角覆盖,实现区域入侵/越界识别、人员信息识别、车辆识别、安防系统广播联动等功能。

基于5G+AI的机器视觉识别:提升检查效率和准确度

电厂生产设备种类和数量众多,人工巡检记录方式易出现漏检、错检等问题,如变电站对开关柜内母排、进出线刀闸、触头等容易发热部位需进行定期温度检查测量,传统人工巡检测量方式误差大。5G 技术与智能摄像头相结合,辅以边缘节点 AI 分析能力,可准确识别各类仪表、刀闸/开关分合状态、油位读数、设备外观、压板状态等信息,随后将识别信息回传至边缘计算节点进行数据 AI 分析,实现设备信息及运行状态的全时段、全方位监测,提升检测效率。


案例主要成效

1




经济效益

糯扎渡通过部署 5G 应用实现经济效益显著提升,如巡检效率提升 11 倍,降低成本 172 万元/年;采用“一键顺控”技术启动变压器,通过 5G+远程操控开关实现电站设备远控,提高作业精度,将以往平均 48 分钟的故障处理时间降低为12 分钟左右。

2




环境和社会效益

一方面构建云边协同的 5G 能源互联网。案例以 5G 技术为数字底座,持续提升澜沧江流域水电站管理水平和生产效能,实现全生产流程数字化赋能;另一方面建立 5G 智能电站标准体系。以标准为指导,规范电力领域 5G 融合应用落地方案,促进智能电网“发、输、变、配、用”的全流程智能化转型。


案例典型经验和推广前景

该案例具有较高实用性,如电厂智能巡检系统将促进电站运维模式由传统人工向远程智能转变,作业人员无需到现场巡视,在运维管理平台即可获取全厂设备的实时运行状态信息,减少现场巡视次数,降低运维成本。该案例后续将形成相关 5G网络标准和应用接入标准,并在澜沧江流域电厂进行推广复制。


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