CN109149765A - 一种分布式能源站无人值守方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式能源站无人值守方法，基于四个方面实现分布式能源站无人值守；第一：利用物联网技术；第二：智能管控一体化；第三：APS；第四：集团或区域多个能源站集中监控通讯保障。通过物联网技术的应用，现有的物联网技术可以取缔原人工工作，减员增效，同时为无人值守提供必提条件。

Description

一种分布式能源站无人值守方法

技术领域

本发明涉及一种分布式能源站无人值守方法。

背景技术

背景技术：与本方案相关的背景技术包含：物联网技术和能源互联网；

1、物联网技术：

物联网是一种新型技术体系，英文名为：“Internet of things(IOT)”。它是由多种信息技术融合而成，其本质就是物物相连、人物相连的互联网。物联网依然以互联网为基础，通过多种信息技术将连接扩展到更大的范围，网络用户不再仅限于人与人之间的通信，还增加了物品之间、物品与人之间的通信。物联网的智能感知技术、智能识别技术与普适计算技术等感知通讯方式，被广泛普及到网络融合中。

2、能源互联网:

能源互联网是以智能电网为基础，运用互联网思维，利用大数据与云计算技术，将电力系统硬资产与软资产相融合，支持传统发电机组、分布式能源的友好接入、智能管理，建立信息平台和虚拟电厂，创新能源、金融服务营销体系，实现绿色低碳、经济高效、开放对等的多种能源互补的能源网络。

1、主辅控一体化

所谓主辅机一体化方案就是全厂设置统一的DCS监控网，不再设辅助车间集中监控网(BOP)，将单元机组、公用、辅控、电气控制系统整合而成的统一的监控平台，以实现对厂内所有生产系统的监视和控制，并能在统一的数据库基础上完成厂级性能计算和分析、厂级负荷分配及控制优化。

2、APS(Automatic Power Plant Start Up And Shutdown System)一键启停技术

单元机组在不同状态实现全程无人干预的启停自动控制过程；此控制系统各功能组、子功能组和设备控制级等均实现一键启停控制；各功能组、子功能组和设备控制级均实现一键启停控制是指这些系统或设备在运行中的启停控制、运行人员只操作一个控制键就完成全部系统和设备的控制过程，过程中不需要运行人员干预。

现有技术主要具有以下缺点：

(1)当前发电厂运行管理模式常见的是由厂内员工负责电厂的运行和日常管理维护。这种方式的运营管理体制小而全、用工多，管理工作便于控制但相对繁杂。如日常巡检需要专人定期和不定期进行；对检修或巡视人员现场管理不够，容易走错区域和误操作；现有发电厂安防、门禁、消防等虽然都有设置，但都相互独立，系统繁多，同时也需要专人去管理维护。这些大大增加了人力、物力成本。

(2)目前国内一些项目采用的“主辅控一体化”则仅限于用DCS代替PLC实现辅控功能，或仅将水系统、制冷站等辅助系统纳入机组DCS监控范围，在监控层面仍旧是按单元机组进行划分，无法实现机组级以上的厂级优化功能。

厂级DCS方案的显著特征是：厂级网络覆盖全厂所有机组及辅控；全功能操作员站和厂级工程师站完成全厂监控及组态；可实现厂级优化控制和智能管理。

(3)之前国内生产的机组一般均未考虑设计机组一键启停功能，主要原因是国内缺少设计一键启停控制系统的经验。随着国内发电行业飞速发展，设计与技术人员的经验累积，以及国产机组主辅机可控性的不断提高，近些年一些大容量国产机组也逐步开始尝试设计机组一键启停功能，但国内早期设计的机组一键启停功能并未达到国外先进机组的程度。

通常燃机电厂APS具有全自动起动方式和半自动起动方式。在全自动起动方式下，程序实现从起动凝结水泵、给水泵到机组带负荷全过程的单元机组自动起动。在半自动起动方式下，设置了抽真空、余热锅炉起动、燃气轮机/汽轮机(GT/ST)起动、同期及升负荷5个断点，允许手动完成机组的起动，增强了控制系统的灵活性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分布式能源站无人值守方法，突破能源互联网的关键环节。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种分布式能源站无人值守系统及方法，基于四个方面实现分布式能源站无人值守；

第一：利用物联网技术；第二：智能管控一体化；第三：APS；第四：集团或区域多个能源站集中监控通讯保障。

作为优选方式，利用物联网技术：

物联网技术应用到分布式能源站，在原生产方式中，需要人员参与的工作采用现有物联网技术取缔。在“能源互联网”时代，智慧电厂的出现及其发展趋势，都需要对现有生产管理方式进行优化创新，建设一流的数字化高效智能电厂是我们追求的目标。工业物联网技术的应用将是实现智慧电厂的重要技术支持。从发电厂实际生产管理出发，结合现有物联网技术，现提出适合发电厂的物联网应用技术。

1)通过智能巡检取代人工巡检：

实现巡检人员的实时监控以及过程可视化，在三维虚拟电厂中预先设定巡检路线，巡检过程中巡检人员借助手机APP和/或平板电脑对设备进行二维码的扫码完成巡检数据的记录；

班值长能够在三维虚拟电厂中可实时查看该人员的行走轨迹及巡检过程；能够事后对历史巡检过程进行追溯，也能够调出视频录像；

2)智能安防一体化技术：

随着信息化技术的提高，这些安保问题可通过智能安防一体化系统的实时监控记录、实时防护和历史查询来彻底解决。因此，本系统提出了一种新型的基于层层防护理念的智能智能安防一体化系统。智能安防一体化系统包括一体化安防平台、门禁一卡通系统、安保视频监视系统、电厂周界防范及电子巡更系统四个部分；

3)远程故障诊断平台：

基于大数据分析的电站远程平台将诊断对象的SIS系统实时数据、设备点点检测、MIS等管理数据集中采集、存储和挖掘，并在此基础上建立企业或集团知识库模型、安全分析模型，积累设备诊断和故障分析经验，形成一个标准系统完善的数据平台；

通过对监测设备建立诊断分析模型，采用神经元网络算法对模型进行训练优化，达到对设、系统的监视和故障诊断。

作为优选方式，当人员接近危险源区域会有明显的报警提醒，提醒该人员远离危险源；同时三维虚拟电厂也会发出报警。

作为优选方式，配置带蓝牙通讯功能的测温、测振设备进行实时巡检数据的自动采集。

作为优选方式，完成现场录像、照相、语音等数据传输功能，实现现场实时录入运行巡检的相关信息，现场发起缺陷流程，通过ERP系统自动生成工单，实现智能化巡检管理。

作为优选方式，智能管控一体化：

管控一体化平台即全厂一体化信息和数据平台，集成现有各应用系统和信息，完成全厂所有信息系统数据的互通和融合，有利于整合电厂数据资源，避免出现信息孤岛，并保证各级系统中数据的一致性和唯一性；

利用智能管控一体化的总体架构可分为基础设备层、实时控制层、全厂一体化信息数据平台层；

面向电厂决策层与基于(大)数据分析的专业优化应用，包括全厂信息统计与分析、机组性能计算与性能试验、生产指标分析与诊断、机组优化运行、可靠性管理与技术监督、设备状态分析与检修辅助决策、电力市场分析等；

设置一套多能流能量管理系统(IEMS)，IEMS系统将结合能源互联网技术，以综合园区为研究对象，以园区内三联供电厂为清洁能源中枢，攻克清洁能源中枢运行机理、多能耦合建模、多能监控、多能安全评估、多能优化调度等关键技术难题，充分利用清洁能源中枢可综合提供多种能源优势，提高电厂发电利用率、提升园区清洁能源供应比例，实现电厂、用户等多参与主体的效益双赢，实现经济效益和社会效益的双赢，实现提高能效和降低成本的双赢。

作为优选方式，APS：对于分布式能源站最复杂的燃机，联合循环部分控制系统相对单循环部分控制来说，控制设备更多，系统更加分散，运算更加复杂。联合循环部分APS是根据燃机电厂的运行操作习惯和工艺流程在启停过程中不同阶段的需要和对机组工况全面、准确、迅速的检测，通过大量的条件与时间等方面的逻辑判断，按规定好的程序向各功能组、子功能组或驱动级、协调控制系统(CCS)、模拟量自动控制系统(MCS)、汽轮机数字电液控制系统(DEH)、汽轮机旁路控制系统等发出启动或停运命令，以最终实现发电机组的自动启动或停运。

本系统的启、停顺序控制歩序如下：

1)启动顺序控制歩序为：当满足启动条件后，燃机、余热锅炉和汽轮机依次启动，之后机组升负荷，机组自动发电；

2)停机顺序控制歩序为：机组退出网控，机组降负荷，之后燃机和汽轮机停机，余热锅炉停机。

作为优选方式，APS：

1)启动条件判断

包括循环水系统、冷却风机、压缩空气系统、汽机油系统、辅助蒸汽系统等是否正常运行的判断；

2)启动准备

包括投入开式水、闭式水、轴封系统，建立凝汽器真空、运行凝结水系统、确定余热锅炉和汽机启动方式、锅炉上水；

3)燃机启动

按顺控投入燃机及其辅助系统；

4)余热锅炉启动

按顺控投入余热锅炉及其辅助系统；

5)汽机启动

按顺控投入汽机及其辅助系统，跟随主汽压力及燃机的出力；

6)机组升负荷

联合循环机组按照升负荷曲线协调燃机、余热锅炉和汽机增加机组负荷；

7)机组自动发电

联合循环机组实现自动发电量控制(automatic generation control，AGC)。

作为优选方式，集团或区域多个能源站集中监控通讯保障：

集团或区域内多个能源站设置一个集中监控中心，对无人值守的各个能源站进行宏观集中管控，进一步确保了无人值守能源站的运行和管理安全；

作为优选方式，对于集中管控中心离分布式能源站较远的情况，有的甚至是百公里的超远距离，因此通讯方式就成了集中管控的重中之重；国家电网于2018年4月决定将电力塔和通信塔开放共享，这为能源站的远距离通信提供了方便；一种方式是租用电力塔上原有的OPGW电力专用通信光缆，另一种方式是租用电力塔，自行架设专用光缆；利用电力塔对无人值守能源站的集中管控更加经济与可靠。

本发明的有益效果是：物联网技术的应用：通过现有的物联网技术可以取缔原人工工作，减员增效，同时为无人值守提供必提条件。

附图说明

图1为远程故障诊断平台；

图2为智能管控一体化的总体架构可分为基础设备层、实时控制层、全厂一体化信息数据平台层；

图3为启动顺序控制歩序；

图4为停机顺序控制歩序。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

以前大多认为分布式能源并无必要进行集中管理和控制，但是，随着智能电网计划的不断发展，我们越来越认识到，在节能减排的大环境中，根据电能上网价格不同、电力负荷配置的变化，从不同的分布式能源双向互动交换电能得到实现，就必须对分布式能源的集中管理和控制。

在能源互联网的框架下，以分布式能源为中心、实现多能源互供的能源供应体系是一种更加符合目前发电集团实际的微型能源互联网模式。基于分布式能源的能源互联网，是以分布式能源为核心，以电网、气网、水网、热网、冷网为架构，利用互联网让能源技术更加智能，基于智能化应考虑分布式能源站的无人值守设计。

针对分布式能源的特点，采用分布式能源站一键启停、智能巡检，多能流管控系统，远程事故处理实现分布式能源站无人值守，突破能源互联网的关键环节。

一种分布式能源站无人值守系统及方法，基于四个方面实现分布式能源站无人值守；

第一：利用物联网技术；第二：智能管控一体化；第三：APS；第四：集团或区域多个能源站集中监控通讯保障。

在一个优选实施例中，利用物联网技术：

物联网技术应用到分布式能源站，在原生产方式中，需要人员参与的工作采用现有物联网技术取缔。在“能源互联网”时代，智慧电厂的出现及其发展趋势，都需要对现有生产管理方式进行优化创新，建设一流的数字化高效智能电厂是我们追求的目标。工业物联网技术的应用将是实现智慧电厂的重要技术支持。从发电厂实际生产管理出发，结合现有物联网技术，现提出适合发电厂的物联网应用技术。

1)通过智能巡检取代人工巡检：

实现巡检人员的实时监控以及过程可视化，在三维虚拟电厂中预先设定巡检路线，巡检过程中巡检人员借助手机APP和/或平板电脑对设备进行二维码的扫码完成巡检数据的记录；

班值长能够在三维虚拟电厂中可实时查看该人员的行走轨迹及巡检过程；能够事后对历史巡检过程进行追溯，也能够调出视频录像；

2)智能安防一体化技术：

随着信息化技术的提高，这些安保问题可通过智能安防一体化系统的实时监控记录、实时防护和历史查询来彻底解决。因此，本系统提出了一种新型的基于层层防护理念的智能智能安防一体化系统。智能安防一体化系统包括一体化安防平台、门禁一卡通系统、安保视频监视系统、电厂周界防范及电子巡更系统四个部分；

一体化安防平台主要将全厂门禁一卡通(含车辆出入)系统、电厂周界防范及电子巡更系统、安保数字视频监视系统整合到一起。将以往各系统之间功能上不关联互助、信息不共享互换的信息孤岛进行整合，使得各系统之间可以实现譬如消防联动、安防联动等功能。一体化安防平台数据资源将作为共享资源，是全厂一体化数据大平台的组成部分，一体化安防平台提供开放式接口，为全厂一体化数据大平台上的其他应用系统(包含ERP系统、智能定位系统等)提供所有安防数据访问能力。

(1)门禁一卡通系统

在电厂生产和管理区的主要建筑楼内设置门禁一卡通系统，以提高整个厂区安全管理水平。采用网络智能型门禁系统的智能卡系统，对设防区域的位置、通行对象、通行时间等进行实时控制或设定程序控制，借助于计算机网络和数据库等技术，将彼此隔离的系统集成在一个相互关联、统一协调的系统中，实现信息、资源和任务的共享，实现在各个子系统间一卡通行的目标并提高对突发事件的响应能力，达到统一管理与维护。

门禁管理系统应具有门禁锁、消费、考勤、人脸识别、一卡通和车场管理等基本功能。门禁系统的中央管理服务器设在安保监视室，相关人员通过系统的工作站，可以对所有门禁实施控制管理。

系统所有功能均可通过软件编程实现，以便最大限度地利用系统硬件实施最有效的控制，为授权的人员提供更多的方便和灵活性。

(2)安保视频监视系统

本工程设置安保视频监视系统用于电厂的安全防范。通过对电厂围墙周界、厂区出入口、厂内主要通道、重要部门等区域进行视频探测，并在厂区门卫值班室设置相应的安防监控站用于监控安防区域的图像，在后台安全监控室实现：视频监视、控制、图像显示、记录和回放等功能。安保视频监视系统设计有紧急联动功能，各摄像机采用快速旋转的枪式摄像机或高速球机。当周界报警系统发出报警信号时，会自动触发视频监视系统，此时位于报警区域的摄像头将快速转向报警点，并在安防视频监视终端上自动弹出报警区域的画面，使安保人员能及时得到相应的报警现场画面。系统应留有与集中控制室的大屏幕液晶显示屏的视频接口和与信息系统的通讯接口，可实现在大屏幕上显示视频图像和在管理信息系统终端上的视频监控功能。

系统可根据电厂管理需求设置视频监控点和配置相应的管理功能，安防区域包括：厂区围墙、厂区大门、综合楼、警卫传达室等。

(3)电厂周界防范

在电厂围墙及主厂区内相关生产及安防区域建立1套周界报警及电子巡更系统，以提高厂区安全管理水平。为保证安全，周界报警系统采用“低压电子围栏”和“红外对射周界报警”相结合的方式。

系统通过对现场入侵事件进行探测，并以多种报警方式通知保安人员，同时用声、光报警方式对入侵者进行警示和吓阻，以防止电厂的设备和财产遭到破坏及损失。一旦有人试图攀越、破坏、撞击墙体或者有人靠近和翻越围栏区域时，系统就会检测到他靠近和翻越，通过物联网将检测到的信息发送到监控中心管理服务器，管理服务器监测到了异常信号后立刻报警，并且在管理服务器端实时显示报警的位置，系统通过与全厂数字化闭路电视监控系统的联动接口，触发摄像头自动监控报警区域并抓拍入侵者的图像，同时利用模式识别技术，对入侵者进行辨识。主动防护性强：当不法分子入侵时，将受到有效的电子击打，停止其不法行为；

(4)电子巡更系统功能

通过在预定的巡更路线上设置网络微波感应器，感知配带身份卡的巡更人员信息，一旦感应到巡更人员到达预定巡更点的范围，立即将巡更人员在物联网络的坐标位置发送到监控中心管理服务器，在监控中心服务器的电子地图上显示巡更人员当前在电厂具体位置，显示其巡更行进路径使巡更人员在偏离指定工作路线或误入危险工区时系统及时的向巡更人员发出报警信息；同时巡更人员在达到既定的巡更点后，通过物联网向监控中心发送确认达到巡视点位置的信息。

3)远程故障诊断平台：

基于大数据分析的电站远程平台将诊断对象的SIS系统实时数据、设备点点检测、MIS等管理数据集中采集、存储和挖掘，并在此基础上建立企业或集团知识库模型、安全分析模型，积累设备诊断和故障分析经验，形成一个标准系统完善的数据平台；

通过对监测设备建立诊断分析模型，采用神经元网络算法对模型进行训练优化，达到对设、系统的监视和故障诊断。从应用层面来看，物联网由四部分构成(如图1所示)：首先是感知层，即RFID、二维码、传感器为主，实现对物理产品的识别。第二是传输网络，即以现有的有线宽带、无线通讯、广电网络等通信网络，实现数据的传播和计算。第三是处理层，即实现联网管理中心、资源中心、云计算等对海量信息的智能处理，实现对应用层的支持。第四是应用网络，即在各领域信息服务中输入输出的控制终端。感知层包括感知控制子层和通信延伸子层，感知控制子层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制，通信延伸子层通过通信终端模块直接或组成延伸网络后将物理实体联接到传输层。传输层主要实现信息的传递、路由和控制，包括接入网和核心网，网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专用通信网络。信息处理层为物联网应用层提供信息处理、计算等通用基础服务，以此为基础实现物联网在众多领域的各种智能化应用。

随着国家逐渐加大节能减排的力度，逐渐提高对火电厂节能环保的要求，也使得火电厂的发电成本日益提高。与此同时，由于全国装机规模日益增长，发电设备利用效率也随之下降，同时也对火电厂的盈利水平和竞价能力产生了影响，火电厂会面临巨大的经营压力和严峻的市场竞争形势。这必将要求各发电企业从各方面进行改革创新，电厂生产管理就是很重要的一环。改革生产管理有三个作用：第一是精简机构和人员，这样以便于更多有能力的人员进入工作岗位，提高了整体整个运行团队的工作效率；第二是提高员工的工作效率；第三是方便负责人的生产调度。

当前发电厂运行管理模式常见的是由厂内员工负责电厂的运行和日常管理维护。这种方式的运营管理体制小而全、用工多，管理工作便于控制但相对繁杂。如日常巡检需要专人定期和不定期进行；对检修或巡视人员现场管理不够，容易走错区域和误操作；现有发电厂安防、门禁、消防等虽然都有设置，但都相互独立，系统繁多，同时也需要专人去管理维护。这些大大增加了人力、物力成本。在“能源互联网”时代，智慧电厂的出现及其发展趋势，都需要对现有生产管理方式进行优化创新，建设一流的数字化高效智能电厂是我们追求的目标。工业物联网技术的应用将是实现智慧电厂的重要技术支持。从发电厂实际生产管理出发，结合现有物联网技术，提出适合发电厂的物联网应用结构(如图2所示)。

建立基于设备运行数据的设备状态分析和预警系统，结合智能设备管理系统、设备点巡检数据，采用大数据分析和失效模型分析技术，组合运用多种基于物理模型和经验模型的分析学算法，深度挖掘SIS系统实时数据库的数据，对设备状态进行实时诊断，并将预警数据直接传入诊断系统，发起缺陷处置工单，实现检修计划的自动优化。

针对不同设备的特点，以可靠性为中心设定每个设备基于风险的维修维护策略，并与机组优化操作和不同策略对应的算法库、模型库、知识库自动关联。基于设备相关各类信息的标准化、整合与融合(设备台账、运行检修维护业务信息、点巡检信息、预防性检测试验等离线手工录入数据、设备状态在线监测数据、AMS设备诊断导入信息等)，根据设备健康状况评估模型计算设备健康指数，并能根据设定的阈值自动逾限报警。基于设备健康状况预警与设备失效风险概率预测分析的结果，根据不同设备的维修维护策略自动建议设备检修时间，同时给出在设备劣化趋势下为保证在下一次大修时间之前设备能够安全运行的参数调控建议。

在一个优选实施例中，当人员接近危险源区域会有明显的报警提醒，提醒该人员远离危险源；同时三维虚拟电厂也会发出报警。

在一个优选实施例中，配置带蓝牙通讯功能的测温、测振设备进行实时巡检数据的自动采集。

在一个优选实施例中，完成现场录像、照相、语音等数据传输功能，实现现场实时录入运行巡检的相关信息，现场发起缺陷流程，通过ERP系统自动生成工单，实现智能化巡检管理。

在一个优选实施例中，智能管控一体化：

管控一体化平台即全厂一体化信息和数据平台，集成现有各应用系统和信息，完成全厂所有信息系统数据的互通和融合，有利于整合电厂数据资源，避免出现信息孤岛，并保证各级系统中数据的一致性和唯一性；

利用智能管控一体化的总体架构可分为基础设备层、实时控制层、全厂一体化信息数据平台层，如图2所示；

面向电厂决策层与基于(大)数据分析的专业优化应用，包括全厂信息统计与分析、机组性能计算与性能试验、生产指标分析与诊断、机组优化运行、可靠性管理与技术监督、设备状态分析与检修辅助决策、电力市场分析等；

设置一套多能流能量管理系统(IEMS)，IEMS系统将结合能源互联网技术，以综合园区为研究对象，以园区内三联供电厂为清洁能源中枢，攻克清洁能源中枢运行机理、多能耦合建模、多能监控、多能安全评估、多能优化调度等关键技术难题，充分利用清洁能源中枢可综合提供多种能源优势，提高电厂发电利用率、提升园区清洁能源供应比例，实现电厂、用户等多参与主体的效益双赢，实现经济效益和社会效益的双赢，实现提高能效和降低成本的双赢。

在一个优选实施例中，APS：对于分布式能源站最复杂的燃机，联合循环部分控制系统相对单循环部分控制来说，控制设备更多，系统更加分散，运算更加复杂。联合循环部分APS是根据燃机电厂的运行操作习惯和工艺流程在启停过程中不同阶段的需要和对机组工况全面、准确、迅速的检测，通过大量的条件与时间等方面的逻辑判断，按规定好的程序向各功能组、子功能组或驱动级、协调控制系统(CCS)、模拟量自动控制系统(MCS)、汽轮机数字电液控制系统(DEH)、汽轮机旁路控制系统等发出启动或停运命令，以最终实现发电机组的自动启动或停运。

本系统的启、停顺序控制歩序如下：

1)启动顺序控制歩序为：当满足启动条件后，燃机、余热锅炉和汽轮机依次启动，之后机组升负荷，机组自动发电；

2)如图4所示，停机顺序控制歩序为：机组退出网控，机组降负荷，之后燃机和汽轮机停机，余热锅炉停机。

在一个优选实施例中，如图3所示，APS：

1)启动条件判断

包括循环水系统、冷却风机、压缩空气系统、汽机油系统、辅助蒸汽系统等是否正常运行的判断；

2)启动准备

包括投入开式水、闭式水、轴封系统，建立凝汽器真空、运行凝结水系统、确定余热锅炉和汽机启动方式、锅炉上水；

3)燃机启动

按顺控投入燃机及其辅助系统；

4)余热锅炉启动

按顺控投入余热锅炉及其辅助系统；

5)汽机启动

按顺控投入汽机及其辅助系统，跟随主汽压力及燃机的出力；

6)机组升负荷

联合循环机组按照升负荷曲线协调燃机、余热锅炉和汽机增加机组负荷；

7)机组自动发电

联合循环机组实现自动发电量控制(automatic generation control，AGC)。

在一个优选实施例中，集团或区域多个能源站集中监控通讯保障：

集团或区域内多个能源站设置一个集中监控中心，对无人值守的各个能源站进行宏观集中管控，进一步确保了无人值守能源站的运行和管理安全；

在一个优选实施例中，对于集中管控中心离分布式能源站较远的情况，有的甚至是百公里的超远距离，因此通讯方式就成了集中管控的重中之重；国家电网于2018年4月决定将电力塔和通信塔开放共享，这为能源站的远距离通信提供了方便；一种方式是租用电力塔上原有的OPGW电力专用通信光缆，另一种方式是租用电力塔，自行架设专用光缆；利用电力塔对无人值守能源站的集中管控更加经济与可靠。

智能管控一体化平台的应用：企业把各种应用无缝地集成起来，对各种业务流程实现管理并实施监控与分析，及时、可靠、安全地对信息流实现智能管理，把相关的外部信息与内部信息有机地联系起来，全方位地满足企业各种业务功能的要求。

设置IEMS系统将结合能源互联网技术，以综合园区为研究对象，以园区内三联供电厂为清洁能源中枢，攻克清洁能源中枢运行机理、多能耦合建模、多能监控、多能安全评估、多能优化调度等关键技术难题，充分利用清洁能源中枢可综合提供多种能源优势，提高电厂发电利用率、提升园区清洁能源供应比例，实现电厂、用户等多参与主体的效益双赢，实现经济效益和社会效益的双赢，实现提高能效和降低成本的双赢。

融合先进安全管理理念，利用物联网、图像识别、电子围栏、移动应用等技术，对现场一线人员和其他人员进行行为管控，保障企业安全生产。

厂级DCS方案的应用：厂级网络覆盖全厂所有机组及辅控；全功能操作员站和厂级工程师站完成全厂监控及组态；可实现厂级优化控制和智能管理。

超远距离监控通道的提出，为分布式能源实现集团或区域多个能源站集中监控成为可能。便于集团公司实现管控目标。

本发明关键点是：

(1)物联网技术的应用。物联网技术应用到分布式能源站，在原生产方式中，需要人员参与的工作采用现有物联网技术取缔。

(2)智能管控一体化的应用。管控一体化平台即全厂一体化信息和数据平台，集成现有各应用系统和信息，完成全厂所有信息系统数据的互通和融合，有利于整合电厂数据资源，避免出现信息孤岛，并保证各级系统中数据的一致性和唯一性。

(3)APS技术应用。APS技术中特有的启停顺序。

(4)独特的远程通道。一种方式是租用电力塔上原有的OPGW电力专用通信光缆，另一种方式是租用电力塔，自行架设专用光缆。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式能源站无人值守方法，其特征在于：基于四个方面实现分布式能源站无人值守；

第一：利用物联网技术；第二：智能管控一体化；第三：APS；第四：集团或区域多个能源站集中监控通讯保障。

2.根据权利要求1所述的一种分布式能源站无人值守方法，其特征在于：第一：利用物联网技术：

从发电厂实际生产管理出发，结合现有物联网技术，现提出适合发电厂的物联网应用技术：

1)通过智能巡检取代人工巡检：

实现巡检人员的实时监控以及过程可视化，在三维虚拟电厂中预先设定巡检路线，巡检过程中巡检人员借助手机APP和/或平板电脑对设备进行二维码的扫码完成巡检数据的记录；

班值长能够在三维虚拟电厂中可实时查看该人员的行走轨迹及巡检过程；能够事后对历史巡检过程进行追溯，也能够调出视频录像；

2)智能安防一体化技术：

智能安防一体化系统包括一体化安防平台、门禁一卡通系统、安保视频监视系统、电厂周界防范及电子巡更系统四个部分；

3)远程故障诊断平台：

基于大数据分析的电站远程平台将诊断对象的SIS系统实时数据、设备点点检测、MIS等管理数据集中采集、存储和挖掘，并在此基础上建立企业或集团知识库模型、安全分析模型，积累设备诊断和故障分析经验，形成一个标准系统完善的数据平台；

通过对监测设备建立诊断分析模型，采用神经元网络算法对模型进行训练优化，达到对设、系统的监视和故障诊断。

3.根据权利要求2所述的一种分布式能源站无人值守方法，其特征在于：当人员接近危险源区域会有明显的报警提醒，提醒该人员远离危险源；同时三维虚拟电厂也会发出报警。

4.根据权利要求2所述的一种分布式能源站无人值守方法，其特征在于：配置带蓝牙通讯功能的测温、测振设备进行实时巡检数据的自动采集。

5.根据权利要求2所述的一种分布式能源站无人值守方法，其特征在于：完成现场录像、照相、语音等数据传输功能，实现现场实时录入运行巡检的相关信息，现场发起缺陷流程，通过ERP系统自动生成工单，实现智能化巡检管理。

6.根据权利要求1所述的一种分布式能源站无人值守方法，其特征在于，智能管控一体化：

管控一体化平台即全厂一体化信息和数据平台，集成现有各应用系统和信息，完成全厂所有信息系统数据的互通和融合；

利用智能管控一体化的总体架构可分为基础设备层、实时控制层、全厂一体化信息数据平台层；

面向电厂决策层与基于(大)数据分析的专业优化应用，包括全厂信息统计与分析、机组性能计算与性能试验、生产指标分析与诊断、机组优化运行、可靠性管理与技术监督、设备状态分析与检修辅助决策、电力市场分析等；

设置一套多能流能量管理系统(IEMS)，IEMS系统将结合能源互联网技术，以综合园区为研究对象，以园区内三联供电厂为清洁能源中枢。

7.根据权利要求1所述的一种分布式能源站无人值守方法，其特征在于，APS：对于分布式能源站最复杂的燃机，联合循环部分控制系统相对单循环部分控制来说，控制设备更多，系统更加分散，运算更加复杂；联合循环部分APS是根据燃机电厂的运行操作习惯和工艺流程在启停过程中不同阶段的需要和对机组工况全面、准确、迅速的检测，通过大量的条件与时间等方面的逻辑判断，按规定好的程序向各功能组、子功能组或驱动级、协调控制系统(CCS)、模拟量自动控制系统(MCS)、汽轮机数字电液控制系统(DEH)、汽轮机旁路控制系统等发出启动或停运命令，以最终实现发电机组的自动启动或停运；

系统的启、停顺序控制歩序如下：

1)启动顺序控制歩序为：当满足启动条件后，燃机、余热锅炉和汽轮机依次启动，之后机组升负荷，机组自动发电；

2)停机顺序控制歩序为：机组退出网控，机组降负荷，之后燃机和汽轮机停机，余热锅炉停机。

8.根据权利要求1所述的一种分布式能源站无人值守方法，其特征在于，APS：

1)启动条件判断

包括循环水系统、冷却风机、压缩空气系统、汽机油系统、辅助蒸汽系统等是否正常运行的判断；

2)启动准备

包括投入开式水、闭式水、轴封系统，建立凝汽器真空、运行凝结水系统、确定余热锅炉和汽机启动方式、锅炉上水；

3)燃机启动

按顺控投入燃机及其辅助系统；

4)余热锅炉启动

按顺控投入余热锅炉及其辅助系统；

5)汽机启动

按顺控投入汽机及其辅助系统，跟随主汽压力及燃机的出力；

6)机组升负荷

联合循环机组按照升负荷曲线协调燃机、余热锅炉和汽机增加机组负荷；

7)机组自动发电

联合循环机组实现自动发电量控制(automatic generation control，AGC)。

9.根据权利要求1所述的一种分布式能源站无人值守方法，其特征在于，集团或区域多个能源站集中监控通讯保障：

集团或区域内多个能源站设置一个集中监控中心，对无人值守的各个能源站进行宏观集中管控，进一步确保了无人值守能源站的运行和管理安全。

10.根据权利要求9所述的一种分布式能源站无人值守方法，其特征在于：对于集中管控中心离分布式能源站较远的情况，一种方式是租用电力塔上原有的OPGW电力专用通信光缆，另一种方式是租用电力塔，自行架设专用光缆。