新能源发电站智慧运维解决方案
一、方案简介
随着新能源行业的发展建设，新能源发电站的规模越来越大，对运行稳定性和可靠性的要求越来越高，因此，对运维人员掌握的技术要求也不断提高；由于发电站内设备种类多，管理自动化程度不足，劳动强度大，因此，需要投入数量庞大的运维人员队伍才能支撑相关的运维管理工作；此外，由于新能源发电站多远离城镇、远离交通干线，加大了运检工作的难度，无法有效对现场作业进行实时监管，容易造成作业安全隐患。
目前新能源场站的监控系统建设多集中在运行领域，如SCADA系统，风电机组或光伏阵列在线监测，功率预测、电力主设备在线监测，能量系统等，各系统相互的联系较少，数据较多，却难以相互共享，无法为运维决策提供有效的数据支撑。
新能源发电站智慧运维平台，能够强化新能源设备运行安全及作业人员安全，保障发电系统稳定可靠运行完成发电计划，提升发电量，实现智能高效的设备数字化、精细化管理，确保各项运维检修作业高质量完成。
二、方案特点
新能源发电站智慧运维平台拥有1+7+N智慧运检体系，包括1个智能运检全场景解决方案平台、提供7个智能化微服务和N个智能应用建设思路。
1个智能运检全场景解决方案平台
实现智能实时全景监控巡视，设备运维、设备故障应急、设备作业管控、人员安全管控等多维度立体管理。
提供7个智能化微服务
全景监视、智能管理、远程智能巡视、主动预警、设备状态评估、智能决策、安全作业管控。
N个智能应用建设思路
利用高清视频配备智能设备，结合视频监控技术，无人装备，机 器学习技术移动作业技术，物联网技术，大数据分析实现全景实时智慧化监控；以数字化信息技术变革为根本，运用数字可视化化区块链5G关键技术，更智能更安全更统一管理，实现一体数字化智慧管控。
三、方案关键技术
以视频监控技术、机器学习技术、实时通信及定位技术、运用物联网大数据分析等为底层业务模块，实现场区全景总览、变压器升压站全景监视、断路器全景监视、作业过程全景监视、视频监视、动环监视，人员安全规范等业务功能。主要关键技术如下：
1.全景监视技术
全景监视数据横向分布于管理信息大区和互联网大区。在管理信息大区侧，应用业务中获取设备台账、运行状态、运检作业等数据，实现升压站全景总览、变压器全景监视、断路器全景监视、作业过程全景监视、视频监视、动环监视等业务功能模块。
全景监视技术 全景拼接
2.机器学习及图像分析技术
以数字信息智能化为基础，采用机器深度学习及图像分析技术，自动判断指示灯、仪表、压板、开关、刀闸的分合开、闭状态以及引线接头的状态。同时，根据预置的信息条件判断工作状态不符的相关异常，自动识别表盘模糊、表盘破损、绝缘子破裂、硅胶变色、油封破损、挂空悬浮物、鸟巢、部件表面油污、地面油污、金属锈蚀等设备缺陷，分析图像中是否存在异常，实现设备监测预警。
机器深度学习图像解析
3.全维度在线监测技术
系统可对采集设备相关的振动、声纹等信息，同时实现对气象、压力、温度相关信息的测量，通过红外热像不仅能够测量设备的温度，同时能够辨别相关设备的具体部位，实现快速故障识别。
红外测温热成像监控设备
4.物联网技术、大数据分析
使用数字信息化物联网技术，软硬件相辅相成，智能联动人机交互，实现数字一体化。
物联网大数据分析技术
四、方案平台功能
新能源发电站智慧运维平台特点为：监测感知自动化、作业流程标准化、生产指挥集约化、项目管控数字化、分析决策智能化、运检现场可视化。
平台系统功能主要由七个模块组成：全景监视、智能管理、远程智能巡视、主动预警、设备状态评估、智能决策、安全作业管控。
系统主要功能如下：
1.可视化智能全景监视
宏观全景监视：主要通过GIS地图、图表等可视化方式，为生产管理人员提供构建信息，满足指挥人员掌控生产全局的需求。
微观全景监视：基于数字孪生技术实现对主辅设备运行状态进行实时监视，包括运行数据、状态数据、负荷数据、故障缺陷、修试记录、预警信息等，快速检索设备，自动在可视模型定位关键数据。
可视化智能全景监视：通过监测数据、设备工况（报警预警）、视频总览，实现对光伏区、风场、升压站等地方的监控，同时监控发电站内的安消防，系统支持数据融合，实现实景三维模型展示。
2.智能巡视
智能巡视是指以大数据分析及人工智能技术，利用高清视频监控、（机器人、无人机、）设备监测传感器等装置，实现随时高频的智能巡视，实时高效的巡视，尽早发现发电设备缺陷，保证设备运行安全。智能巡视功能特点：远程巡视可视化、设备缺陷智能预警、主辅设备智能联动、巡视缺陷智能识别、主辅设备智能联动、一键顺控视频双确认等。
3.智能设备管理
智能设备管理系统主要功能：确保作业过程标准化，保证作业的准确性、高效率，智能化，仓库全流程跟踪、备案、复核，以实现降本增效。智能设备管理包括电力安全工器具及备品备件统一管理、运行主设备及备品备件统计和辅助设备统一管理。
4.智能作业
智能作业基于电子围栏和精准定位人员管控系统，三维电子围栏通过配备智能穿戴设备或终端，通过融合5G技术的室内精准定位网关提供低延时、大连接通道，实现对作业人员的三维立体空间多层次的精准定位、目标追踪、轨迹查询、越限告警等功能。全流程作业智能化在系统监测出设备故障预警后，结合智能数据化评估给出维修方案、工具等操作流程，并在高难度系数故障维修状况配备技师专家，线上视频语音指导。实现简单操作易上手，无专业限制无强制培训要求的高效率低成本化。
5.智能联动
针对新能源发电的程序化操作，实时采集现场视频进行开关、变压器等位置的识别分析，结合在线监测和本地监控系统的信息，实现视频联动操作，对操作进行视频验证。
6.主动预警与智能决策
主动预警是指通过获取SCADA、主/辅设备集中监控、智能巡视等系统的电站设备运行状态等数据，应用智能推理模型，对变压器、断路器、GIS、隔离开关、避雷器及互感器等变电主设备进行缺陷的早期预警和动态跟踪监视，实现设备故障前的主动预警和防御决策建议。智能决策是指通过获取SCADA、主/辅设备集中监控系统、巡视系统感知的状态数据及各类设备故障信息为基础，应用智能推理技术构建的规则模型及故障案例库，对变压器、电抗器、断路器、GIS、隔离开关、避雷器及互感器等变电主设备进行故障数据关键信息的快速提取、分析和研判，生成故障应急处理参考方案、运维辅助决策建议、诊断性试验建议及检修辅助决策建议，辅助工作人员进行设备故障后关键环节的处理工作。
7.智能设备评估
新能源数字化智慧运检管控平台，以全场景数字智能多维立体可视化监控监视巡检为技术集成，围绕主设备运维、设备故障应急处理，联动智能作业检修、设备管控等为闭环的一体全流程平台。而主设备及备品备件的运作管理、物料管控是业主及站所重中之重的核心，系统具有全局性、预见性、预估预判等特点，对站区所有设备实现全方位渗透掌控。从设备的整体使用层面、发电产量收益、运作效率、故障寿命评估及健康管控等维度为数据甄别出发点。
1) 设备健康管理
以智能大数据为技术支点，从设备的定检养护巡视维修效益等数据，为主设备及备品备件等做健康评价和等级，实现风险预估风险防控，设备全生命周期定点跟踪，达到收益可见，运维精简，设备可控。将传统的只有设备损坏报废停运故障发生后、故障出现时的被动转变为全局可控的主动。
2)设备寿命评估
以设备健康管理数据为出发点，实现不同设备专项定制的寿命周期画像，以科学的数据分析结果为明确运检目标导向，主动有效的养护、更换、迭代设备，为达到场区不故障、不停运、不应急的理想化“轻”运维做变革性推动。通过设备健康管控寿命评估为新能源发变电行业带来质的飞跃，让运维走在风险与故障前，让产量收益和效率成本预见未来。
