火電，一種傳統的發電方式，仍然是當今最為穩定可靠的電力來源，扮演著全社會電力安全“壓艙石”的重要角色。然而隨著近年來 “雙碳”目標的推進和能源成本的上升，以煤炭、天然氣為主要原料的火電行業面臨著前所未有的挑戰，構建“安全、高效、低碳”的智慧電廠已經勢在必行。
今年年初，在素有“火電三峽”之稱的能源之都安徽淮南，一座全新的數字化智慧標桿電廠——淮南潘集電廠(以下簡稱潘集電廠)正式投產，一期項目兩臺660MW超超臨界機組年發電量可達66億千瓦時。在這座近“零”排放、綠色環保的火電廠建設和日常運維中，原生數字化交付技術起到了關鍵支撐作用。
數智先鋒電廠，實現N個數字化應用
煤炭資源豐富、煤炭品質較好——淮南憑借在火電行業得天獨厚的優勢，聚集了眾多大型火力發電廠。近年來，為保障長三角電力供應的安全可靠，優化皖電東送、三峽水電沿江輸電通道建設，國家印發了《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》，其中明確提出“依托兩淮煤炭基地建設清潔高效坑口電站”戰略布局。而由淮河能源集團新建的潘集電廠，正是該戰略布局的首個落地實施項目。
瞄準數字化智慧電廠標桿，潘集電廠現將火電行業知識與數智技術緊密結合，基于一個云平臺，除了實現生產控制與管理信息網多網融合、5G專網和WiFi 6全廠區覆蓋外，還打造了包括數字化交付、智慧運行、預測性維護、MIS & SIS一體化、智慧除塵和智慧脫硝等在內的N個數字化應用模塊，其數字化技術應用的全面性和完成度，在行業內都系獨樹一幟。如在智慧運行層面，機組可通過自尋優和自調節，幫助電廠實現168小時(7天7夜)無人干預的穩定運行。
然而眾所周知，作為典型的資產密集型行業，火電廠的工程體量龐大、涉及機構復雜、牽涉技術繁多，且行業數字化轉型起步相對較晚、數字化系統相對分散，想要打造這樣一座領先的數字化電廠絕非易事，在建設前必須要解決數據孤島和信息傳遞效率低下的痛點問題。為此，早在工廠建設規劃前期，淮河能源就決定用數字化交付的方式，為工廠奠定堅實的數字化底座。
原生數字化交付，成功打造“3分鐘計劃”
一座新工廠從設計、建設到運維的全過程，會產生來自時、空、人、業務等跨度極大的數據。由于不同設計院使用的軟件不同，格式互不兼容、各成體系的數據，會形成一座座數據孤島，且隨著生產與設備的不斷運行，海量數據如果用圖紙資料存檔，傳遞效率低不說，在交付后數據還會面臨被淹沒和丟失的風險。
現如今，想要實現高質量的工程移交，數字化交付已經成為企業的不二之選，這樣做最直觀的收益在于能打通來自設計院、施工方和數百家供應商來源眾多的數據，規范各種習慣和規則。
在項目初期，施耐德電氣結合電廠一期的實際情況，從規劃設計、裝機試運行到交付投產，共完成了11份可復制、可復用的數字化移交標準文件，并基于國家電力標準，在其原設計院16500個KKS編碼的基礎上，擴增至超5萬個KKS編碼。
為消除電廠大量動/靜數據、工程數據與運維數據間的孤島，經過縝密調研和需求溝通，潘集電廠選擇了施耐德電氣AVEVA AIM數字化交付平臺(資產信息管理平臺)。借助該平臺的可靠性和強大的格式兼容能力，潘集電廠得以將各階段孤立、分散的信息進行整合，并成功打造了運維管理的“三分鐘計劃”，即可在最多三分鐘內、最快幾秒鐘內獲得電廠46000多臺設備、工程圖紙信息及運維實時數據。
在施耐德電氣專業工程團隊的幫助下，潘集電廠不僅提升了工程數據信息的交付質量，還打造了統一的、覆蓋全專業的高質量“數字化圖書館”。在處理緊急情況時，檢維修人員能用電腦、iPad等手持移動設備，快速實現數據檢索，大幅減少工作量的同時，也提高了整座工廠的運維效能。
不止于此，施耐德電氣利用AVEVA AIM強大的數字孿生技術，基于現場拍照和100%真實的原生數據，還在系統中1:1還原了物理的潘集電廠。這種“原生數字化交付”也讓3D模型的完成度、清晰度和細膩度，都達到了行業領先水平。在這座數字孿生電廠里，運維人員不但可以遠程測量距離，還能借助剖切等內置功能，準確獲取電廠地下管廊和電纜走向等信息，這對于廠內繁雜隱蔽工程的維修和改造大有裨益。
與此同時，在數據資料可視化層面，潘集電廠還利用施耐德電氣的AVEVA Engage觸控大屏決策系統，實現了三維可視化與智能化應用。現在，電廠運維人員只需輕點鼠標或拖拽屏幕，就能隨時獲取任一臺設備，從圖紙資料、生產廠家，到安裝調試、維護、庫存等記錄和實時狀態數據，全程無紙化規避了繁瑣檔案調取帶來的數據丟失風險，提升了工作效率和數據可追溯性。
深挖數據價值，預測性維護讓運營更穩健
現如今，提高資產可靠性、績效與安全性是電廠生產和運營的首要關注點，也是打造一座智慧電廠必需攻克的難題。潘集電廠對于設備的狀態持續監測，以及及時捕捉設備故障早期跡象，以便提前介入診斷和采取措施方面，提出了非常高的要求。而施耐德電氣的AVEVA Predictive Analytics預測性維護系統，借由機器學習、人工智能、高級模式識別和數據挖掘技術，能夠在故障發生前的數天、數周或數月前，為電廠提供早期預警通知和設備診斷。
以電機這一重要資產為例，基于潘集電廠投運后積累的歷史數據，AVEVA Predictive Analytics能利用收集到的電流、軸承、線圈和四季環境溫度，以及振動、壓力、流量等參數，為每個正常運行的設備生成獨一無二的模型。當實際值和預測值產生偏離并持續發生時，系統就會自動觸發報警。系統多維度的動態閾值監測模式，能提升早期異常識別能力，助力電廠智能運維，從源頭上保障電力生產的安全性和穩定性。
不僅如此，AVEVA Predictive Analytics系統之所以能大幅降低誤報率，主要得益于施耐德電氣在設備診斷領域幾十年深厚的經驗積累。系統中預置的診斷知識庫，能根據曲線變化進行故障評估，快速計算和分析可能存在的故障原因，并根據現場實際工況不斷擴充和完善。這在方便一線人員工作的同時，也幫助潘集電廠不斷積累、融合與傳承屬于自己的運維知識。
全面賦能，助力電力行業綠色高質量發展
隨著今年年初潘集電廠一期項目全面投產，如今，二期項目也正在如火如荼地建設中。值得關注的是，潘集電廠是淮河能源集團第一個獨立自主全資投資建設的、也是施耐德電氣首次參與的660MW超超臨界機組建設項目。基于愉快的合作經歷和充分信賴，潘集電廠二期項目將繼續與施耐德電氣聯手，復制數字化交付的成功經驗，續寫智慧電廠建設的精彩故事。
現如今，施耐德電氣基于豐富的電力行業數字化轉型經驗，已經形成了一套成熟、標準的數字化交付執行流程。自潘集電廠項目開啟以來，從規范文件梳理，到需求收集和方案設計、平臺建設和二次開發，最后到驗收和客戶新應用需求的持續支持，施耐德電氣團隊與潘集電廠攜手共創的合作方式，得到了客戶管理和運維團隊的高度評價。
放眼整個電力行業，伴隨工業大數據日益復雜化，電力這類傳統企業面臨的挑戰愈發嚴峻。現如今，除數字化交付外，電力企業還可以借助施耐德電氣AVEVA PI System大數據管理平臺進一步釋放能源數據要素的價值潛力，同時，施耐德電氣包括AVEVA APC先進過程控制、EcoStruxure Control Advisor PID整定優化、EcoStruxure System Advisor DCS 智能報警等在內的軟件產品組合，也能幫助電力企業實現從“運行”到“維護”全工況的智能監盤。
隨著中國雙碳目標的推進，數字技術與電力技術的深化結合，將成為推動能源電力行業綠色、可持續發展的關鍵引擎。作為全球能源管理和自動化領域的數字化轉型專家，施耐德電氣將憑借自身在智慧電廠建設方面的深厚積淀，與更多志同道合的伙伴共同推動電力行業的高質量與綠色可持續發展。
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