全景监控

背景、建设思路、系统特点、应用效果

生产管控（保电）指挥平台，以电网一张图应用为基础、结构化预案为驱动，建成了面向常态化应急指挥、重大活动政治保电、突发事件与灾害天气应急指挥的全场景应用体系，实现“一图全景监控、智能分析研判、科学调配指挥、业务协同联动”。

近年来，国内建设的大中型水利工程主要包括大型泵站、水库工程、引供水工程、区域性水资源调配工程、灌区工程等，这些工程的运行管理需要对工程现场水雨情、工情、灾情、水质、图像视频等数据进行采集、实现设备的远程控制和调节、监视工程运行，完成运行调度。以往此类水利工程综合自动化系统基本采用多个功能单一的自动化子系统构成，这种模式造成用户的日常工作被分解到多个系统中执行，出现操作复杂、管理不便、重复投资、运维效率低下等突出问题，且难以实现多个工程的集中联合管控，已不能很好的适应水利现代化发展的需求，追切需要一种新型的、能融合多专业的、可集中部署分级应用的、具有统一软、硬件平台的综合管控系统。 1.创新点1）构建统一现地通信服务、数据中心、基础应用服务三层结构的新型水利工程综合管控平台架构，实现一体化管控的运行管理模式。2）研究微功耗+可编程一体化测控技术，研制基于该技术的一体化测控现地装置，实现闸、泵、阀自动化控制、水情监测、工情监测的现地一体化测控。3）建立以全景监控、调度指挥、工程管理、信息服务为主体的水利工程一体化管控应用体系，实现了水利工程统一管控的目标。4）研究基于自动化闸门控制的全线联台水量调度，实现全线闭环自动化水量调度。结合调度流程信息化，实现智能化调水与调度运行管理于一体的新型水量调度应用模式5）采用一套现地测控终端实现取水控制与刷卡计费，为供水末端取水管理的难题提出新的解决方法。 2.专利申请情况1）共申请专利9项，其中3项已授权，6项正在受理；2）共申请软件著作权3项，其中2个已授权，1个正在受理；3）共发表相关论文17篇。

5月10日从国网甘肃省电力公司获悉，日前，全功能新能源场站全景监控系统在位于酒泉市桥湾镇的甘肃安马第二风电场顺利通过功能测试、性能检测及实切验证，正式投入运行。该系统首次实现了单场站单装置百台机组同时接入及毫秒级精益感知与控制，是目前我国功能最全、规模最大的新能源场站全景监控系统。

本项目对海上风电场全景监控和预测性维护技术进行了研究，开发了相关系统。在监视方面，提出一种海上风电全景一体化监控架构，首次建立辅控系统CIM 模型，实现了主辅设备的统一建模及海上升压站全数字化；功率预测方面，提出可在线校正的海上风电功率预测方法，针对高变化率的海风实时修正预测模型，解决传统预测模型自适应差问题，提升了海上风电功率预测精度；功率控制方面，提出计及多因素和约束条件下海上风电有功功率控制方法及计及多时间尺度的无功设备两层协调控制方法，攻克了大惯量风电机组有功功率调节慢且精度不高的问题，实现了风电机组、无功设备功率调节次数的最优化及无功电压精准控制；运维方面，提出一种大数据趋势特征拟合的海上风机故障预测方法，结合海洋环境数据，建立多种风机劣化概率随机模型，风电机组潜在性故障判别有效率可达85%以上，实现海上风电场预测性维护。项目成果通过中国电机工程学会鉴定，结论为：“项目内容具备推广应用价值，填补了国内外空白，整体达到国际领先水平”。 项目成果目前在国内外没有同类产品可以比较。在统一模型、统一监视方面，国内外无相对应技术或产品；在控制和预测方面，技术指标处于国内外领先水平；率先建立的预测性维护体系，实现了海上风电场的智能运维。 项目成果已在25个海上风电项目中应用，对我国海上风电健康发展起到积极促进作用。从海上风力发电企业考虑，有利于降低海上风电场建设和运维成本，改善运维人员工作环境，提升企业运维水平及生产效率，增强企业的市场竞争力，年均节约运维成本约100万元；从整个新能源发电产业考虑，能够提升海上风电场可控性，有利于促进海上风电产业的发展，进而为减少碳排放，降低环境污染做出贡献。 项目成果能够为海上风电项目后期运行维护、系统协调、电网服务、资产管理等方面提供有效的技术手段和管理平台，应用前景广阔。

为提升变电设备状态监控强度，降低运维巡视人身风险，提高设备检修效率，推进变电运维“两个替代”，促进人工智能和数字孪生技术在智能运检中的应用，中国电科院开展数智融合技术研究和应用探索，实现设备状态全景监控、多模态融合分析和主动预警，不断提升设备本质安全和运检质效。

“500千伏外高线15号塔下发现有吊车作业，请立刻前往现场确认情况。”5月26日13时，国网上海输电数字化运维监控中心值班员戈睛天通过输电全景监控平台发现500千伏外高线线路下方有违规施工的迹象，立即电话通知了正在值班的国网上海超高压公司输电运维人员万钦。万钦第一时间赶赴现场了解情况，并对吊车司机进行劝阻。

“500千伏卓三Ⅰ路340号塔东南侧有山火告警，请省超高压公司迅速前往处理。”3月29日13时10分，输电全景监控平台自动推送了一条预警信息，位于国网福建电科院的省级智能运检中心技术人员立即向线路运维单位发布火点预警信息提示，为现场巡视人员提供技术支撑。

为提升变电设备状态监控强度，降低运维巡视人身风险，提高设备检修效率，推进变电运维“两个替代”，促进人工智能和数字孪生技术在智能运检中的应用，中国电科院开展数智融合技术研究和应用探索，实现设备状态全景监控、多模态融合分析和主动预警，不断提升设备本质安全和运检质效。

7月13日，天水电网首套全功能新能源场站全景监控系统在位于武山县杨河镇的宁风宁远风电场顺利通过系统组网测试、单体功能调试、系统联调及机组实切试验验证，试验结果满足网源安全稳定运行相关要求，该系统正式投入运行。