智能监盘技术研究与应用——江苏利电能源集团首席研发工程师戴小云

2026-05-05 08:30    2025核电智慧运行论坛  深圳核博会

2025年11月13日,江苏利电能源集团首席研发工程师戴小云在深圳核博会核电智慧运行论坛发表《智能监盘技术研究与应用》主旨报告。戴小云表示:双碳目标驱动,新型电力系统建设需求--更安全、更可靠、更灵活、更绿色,《新一代煤电升级专项行动实施方案》工业互联网与AI技术加速能源行业智能化转型。目前存在人工依赖高,安全风险高,能效瓶颈,数据附能弱等行业痛点。戴小云在报告介绍了利电智能监盘的发展历程,智能监盘的理念,发电运行监盘的场景...


2025年11月13日,江苏利电能源集团首席研发工程师戴小云在深圳核博会核电智慧运行论坛发表《智能监盘技术研究与应用》主旨报告。

 
戴小云表示:“双碳”目标驱动,新型电力系统建设需求--更安全、更可靠、更灵活、更绿色,《新一代煤电升级专项行动实施方案》工业互联网与AI技术加速能源行业智能化转型。目前存在人工依赖高,安全风险高,能效瓶颈,数据附能弱等行业痛点。

 
戴小云在报告介绍了利电智能监盘的发展历程,智能监盘的理念,发电运行监盘的场景分析,运行监盘工作过程和难点和关于数据异常诊断的方法等,并详细介绍了应用效果与案例分析。

关键点:
1. 背景与规模:一线经验驱动的智慧监盘研究(00:02)
演讲者来自江苏利电集团,曾在运行岗位工作约十年,后因监盘强度与痛点转向研究,迄今近八年。企业装机规模约600万千瓦(含350MW、660MW、1000MW机组),站点相对分散、技术体系自成一体,为数据化与智能化带来挑战。个人入选省级人才计划,长期聚焦火电运维数字化转型。

2. 行业痛点与政策驱动:双碳与深度调峰(01:41)
在“双碳”与新能源并网背景下,火电承担更大调峰与灵活性任务,老旧机组老化与控制复杂度上升,痛点突出。传统同比/环比类“对标”方法缺乏因果解释力,无法支撑复杂场景下的异常识别与决策优化,亟需以数据建模为核心的智能运维方案。

3. 平台演进:从概念提出到三代升级(03:21)
自2016年立项、2018–2019年上线,率先提出“智能/智慧监盘”概念并落地。第一代依托现有DCS/SCADA实现,功能有效但在并发、粒度、扩展性受限;第二代转向独立平台提升性能与容量;第三代进一步完善模型与架构,关键指标预测精度约提升至85%。受限于部分过程尚未数据化与操作环节的强人工依赖,精度上限仍受约束。

4. 建模方法论:业务知识+简单有效的算法(06:00)
核心目标为:全量数据异常尽早发现、性能/能效偏差快速预警、并控制误报。方法强调以业务机理构建因果链路,避免仅凭相关性;以可解释、稳健的一阶模型优先(如给煤量、给风量、给水量的比例关系),在场景内优化而非盲目追求复杂算法。建立以安全、经济性(能耗/热耗)、可靠性、故障处置、数据质量五维评价体系,统一指标口径与评估规则。

5. 专家经验数字化:从“经验阈值”到“场景化阈值”(07:26)
传统“45–65℃正常、>90℃报警”的经验阈值忽略季节、负荷与边界条件;系统将历史数据与外部条件(季节/工况)融合,生成场景化阈值与偏差带,实现更早期且更少误报的预警。通过标准化建模流程,将运行专家对“偏差5/10/30℃是否要紧”的隐性知识显式化、参数化并可移植。

6. 数据与架构:大规模点位、隔离与共享并重(13:16)
每台机组约3–5千个模拟量,展开后点位达数万级,历史样本可达数亿条;采用分层/三级安全架构,控制网与信息网物理隔离,专用数据转发机与协议适配保障安全合规采集。实现时序数据治理、特征加工与模型服务化,支撑跨专业共享与集团级管理。

7. 可视化与告警:让“少看屏”成为可能(14:59)
构建性能驾驶舱与“所见即所得”监盘,三五千参数聚合为异常“卡片/框”,仅在有价值信息时提示;以“准确率≥95%、误报率可控”为目标进行项目约束与考核,配合溯源表单快速定位异常点与因果链。通过配置化建模与清洗规则,使运行人员仅需申明关键影响关系,即可完成大部分场景上线。

8. 典型案例:早期偏差捕捉与故障定位(17:32)
在某次故障中,系统捕捉到调门迟滞与转速-流量关系的早期偏离,较人工监视更早给出异常趋势;在给水/给煤/给风等环节,通过机理约束识别“转速与流量不匹配”等隐患,指导检修与性能恢复。对检修季的关键指标(如换热、泄漏、风机传动链等)实施专项监控,提升安全冗余。

9. 效益与推广:降强度、提效率、促普适(19:06)
系统显著降低值班人员的监视与分析强度,统一监盘标准,使新人也可快速达到较高操作水平;在提升安全性与经济性的同时,形成智慧电厂的核心业务模块。方案已在约42台机组落地,覆盖国内与海外越南等项目(含南网投资项目),应用效果稳健。

时间线:
00:02 - 个人与企业背景介绍;装机规模与一线运行经验,转向智慧监盘研究的动因。
01:41 - 双碳与深度调峰背景下的火电痛点;传统对标方法局限,需转向数据建模。
03:21 - 智慧监盘从概念提出到三代平台演进;准确率逐步提升至约85%。
06:00 - 建模原则:因果为本、简单有效算法优先;五维评价体系与异常/性能预警目标。
07:26 - 专家经验数字化与场景化阈值;更早期、低误报的预警机制。
13:16 - 数据规模、分层隔离与专用转发机;集团级共享与模型服务化。
14:59 - 性能驾驶舱与异常聚合卡片;以准确率与误报率为核心的告警管理与配置化建模。
17:32 - 典型案例:调门迟滞、转速-流量偏离等早期异常捕捉与检修指导。
19:06 - 成效总结与推广:降本增效、能力普适化,已在约42台机组(含海外)应用。

AI 延伸阅读(下文由AI生成,其内容可能存在偏差,请注意甄别):

江苏利电集团推进火电智慧监盘:从“盯屏”转向全量异常自动发现

在火电机组深度调峰和灵活性改造成为常态的背景下,传统依赖运行人员长时间盯屏、凭经验判断异常的方式,正面临越来越大的挑战。江苏利电集团装机规模约600万千瓦,涵盖35万、65万及100万千瓦等级机组。随着老旧机组设备状态变化、启停频繁和工况波动加剧,企业围绕安全、能效和可靠性,推动“智能监盘”向“智慧监盘”升级,目标是在全站范围内实现异常自动发现、快速定位和闭环处置。

该项目的核心目标包括三个方面:一是对每台机组3000至5000个模拟量进行24小时不间断监测,尽可能消除人工监盘盲区;二是在异常出现后,比人工更快、更准确地锁定根因、影响回路和相关设备;三是将诊断结果转化为可执行的运行调整、检修维护或计量校验建议,形成告警、定位、建议、执行、验证和回灌的闭环管理机制。

平台建设经历了三代迭代。第一代采用嵌入式或旁挂式方案,依托现有DCS画面实现基础功能,但受限于算力、数据质量和扩展能力,预测和识别精度约为60%至70%。第二代转向独立平台,自研数据底座和算法引擎,场景覆盖和计算能力明显提升。第三代则进一步发展为高度配置化平台,运行和点检人员只需声明测点之间的关系、作用方向、约束和阈值,平台即可自动完成建模、清洗和上线,整体预测精度提升至约85%。

在方法论上,项目强调“低漂”和基线对比。系统以历史同工况、同季节、同负荷下的数据作为基线,识别当日相较昨日、上周或历史分布的细微偏移。这种方式减少了对人工固定阈值的依赖,更注重数据自适应和同类设备、同类工况下的群体行为对比。同时,平台从安全、经济性、可靠性或健康状态、故障处理、数据偏差管控五个维度评价运行状态,并以“点—回路—设备—系统”四层模型贯通全局和局部校核。

数据基础是智慧监盘落地的关键。每台机组涉及数千个模拟量,历史样本可达2亿至3亿条,必须统一测点命名、量纲和采样口径,并处理异常值、缺失值、漂移、季节效应及节假日等因素。系统接入方面,生产控制网、管理信息网和办公网保持隔离,外网不直连生产网;过程数据通过数据隔离装置和专有通道旁路采集,再在管理侧平台完成模型计算、可视化展示、元数据治理和权限管理,以降低对控制系统的影响。

在异常检测功能上,平台不仅关注单点指标是否偏离基线,还能进行同群对比、多维一致性校核,识别阀门迟滞和回差、控制回路超调与振荡、泵和风机性能退化、换热器泄漏或堵塞等问题。系统通过主导变量、受控变量和耦合变量逐层压缩,拼接证据链并生成建议。例如,对运行侧可提示调整阀门开度、负荷或联锁策略;对检修侧可建议校验、更换、冲洗或解体检查;对计量侧则可提示核对传感器和测点标定。

多个典型场景已经验证了该方案的实用价值。在主蒸汽或再热温度控制回路振荡时,系统可发现门位信号滞后,判断阀门执行机构可能存在机械回差或密封摩擦增大,并建议检修校验及优化PID参数。对于泵类设备,若转速与流量、压差关系提前出现异常,平台可提示水力效率下降、叶轮结垢或气蚀征兆。换热器方面,当同负荷下排汽温度逐月升高,系统可判断换热面积等效减小、污垢热阻上升,并建议停机清洗或化学清洗。风机和机组振动异常则可结合负荷、风门开度等区间特征,辅助判断气动失稳、不对中、松动或叶片积灰等原因。

项目实施后,运行人员约90%的精力从“盯屏找问题”转向“处置和优化”,值班强度明显下降。平台在早期识别高风险事件、防止误操作和连锁放大方面发挥了作用,整体识别和预测精度达到约85%,误报得到控制,告警可读性和处置闭环率提高。由于第三代平台采用配置化部署,模型和规则可跨厂复用,上线周期缩短,目前已在多厂多机组推广,累计约42台机组上线,覆盖国内及海外相关项目场景。未来,系统将继续补齐非数据化环节的传感、标定和操作记录,向90%以上精度逼近,并与AFC、AGC、能量管理和检修管理深度联动,将能效损失进一步量化为可追踪、可回收的经济清单。



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