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基于AI的大型火电机组状态预警系统建设与应用研究

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成果主要完成人

张世雄,张洪刚,高苑辉,陈伟兴,官裕常,温学东,郑韶瑞,邓坚,何连金,林德洪

项目概况

当前火电机组监盘分析,主要靠运行人员手工浏览画面,抄表、巡捡,靠控制系统的固定界限报警来提示,人工工作量大,没有统一的规范,主要靠人的经验,对人的能力和状态依赖性较强,并且参数异常的早期识别难度大,有经验的运行人员只能通过言传身教的方式传递,人员变动时这些经验往往就流失。 建设成果主要实现的功能是:覆盖全厂生产设备及系统的在线故障诊断与智能预警。搭建了多维度的预警模型。通过数字孪生的技术手段,构建数字工厂,实现“工厂-系统-子系统-设备-部件”工厂建模。预警系统建模与运行实际经验深度融合,设备故障模型类别全,根原因判定准,实用性强。预警系统的参数选定,建模规则,模型启动条件,都是由具有20年丰富运行经验的运行人员经过总结,及经过试运行优化验证得出。IT、AT 与 OT 实现深度融合。在项目中,采用低代码方式搭建模型,一线专业技术人员深度参与设计,广泛收集预警需求;同 时,基于平台集成的数据挖掘算子,多角度对比机器学习算法适应性,并优选模型;在建设过程 中,数据挖掘与预警功能深度融合,便捷实现数据抽取展示、统计分析、模型训练对比及预测结 果调用等功能;该平台专为火电企业设计,显著强化了状态检修能力,通过整合空气、烟气、 水及水蒸气等物性算子,以及统计、自定义函数、数据比对、信号保持、历史数据提取、波动抑 制等多种算子。平台支持便捷构建 3σ自适应阈值模型,实现在线监督设备性能劣化, 并能低内存监视需长时间数据累积判定的模型, 从而在异常初期即发出预警。有效解决运行人工监盘效率低、运行值班员心里压力增大问题。采用数据分析技术,结合发电生产运行经验,建立智能监盘的大脑,是传统电厂向高质量、高效率、可持续发展的一个方向。自预警系统投入使用以来,仅可量化收益就已达到166.74万元。预警系统大大提升了机组安全生产的可靠性。