烏東德水電站是世界第七、中國第四大水電站,坐落于云南祿勸縣與四川會東縣交界的金沙江河道,是金沙江下游4個梯級電站首站。其裝機容量達1020萬千瓦。水電站以發電為主,兼具防洪、航運等功能,2020年首批機組投產,2021年全部機組發電,有力推動經濟發展與能源結構優化 。并且,烏東德水電站還創造了多項世界第一:
*世界最薄300米級雙曲拱壩*
*大壩單位壩頂弧長泄量世界第一*
*地下廠房高度世界第一*
*全球首次全壩采用低熱水泥混凝土*
*全球首個高拱壩壩身不設底孔*
*全球首次全面應用智能灌漿技術*
在我國能源產業的宏大布局中,烏東德水電站扮演著關鍵角色,是 “西電東送” 的重要支撐,2024年,烏東德水電站全廠出力達1020萬千瓦,實現全年首次滿出力運行,圓滿完成了為多地輸送清潔電能、保障國家電力穩定供應的重任。其發電機滑環裝置作為電流傳輸的核心樞紐,直接決定著水電站的運行安全與效益。
■自主可控,生態協同
亞控科技憑借深厚技術底蘊,聯合西南大區集成商合作伙伴一起為烏東德水電站打造了基于KingSCADA4.0信創版的機組碳刷安全監控系統,全方位守護水電站的穩定運行。該系統架構精妙,各層級緊密配合,共同保障水電站設備穩定運行。KingSCADA4.0平臺作為系統核心,是面向 “全信創”、“跨平臺” 工業控制的高端軟件。它自主研發、安全可控、穩定可靠,具備模塊化開發、可視化操作、分布式部署等優勢,能與多種國產硬件和軟件完美適配,為系統穩定運行筑牢軟件根基。
設備層:數據采集 “偵察兵”
設備層如同設備的 “感知神經”,熱成像儀、PLC控制器、信號集中器緊密配合:
●熱成像儀-溫度變化 “洞察者”:熱成像儀利用紅外熱成像技術,實時精準監測碳刷及相關部件溫度。一旦碳刷出現接觸不良或過載,導致溫度異常升高,它能迅速捕捉到變化,為故障預警提供關鍵信息。
●PLC 控制器-數據采集 “記錄官”:PLC控制器依據預設程序,精確采集碳刷電流、風機轉速等運行數據,并進行初步處理分析,保證數據準確可靠。
●信號集中器-信息匯聚 “樞紐”:信號集中器匯總各類傳感器數據,像碳粉吸收裝置風機轉速、風壓,滑環裝置碳刷溫度、電流、磨損量以及環境溫濕度等,為后續分析提供豐富數據。
●采集通訊層:數據傳輸 “高速路”
采集通訊層采用亞控KinglOserver信創版構建起安全高速的 “信息通道”,由內部局域網、防火墻、網閘協同保障:
●內部局域網-數據傳輸 “主干道”:內部局域網采用高速穩定架構,優化網絡拓撲和傳輸協議,減少數據傳輸延遲與丟包,確保數據實時傳輸。
●防火墻-網絡安全 “守護者”:防火墻依據安全策略,嚴格監控過濾網絡流量,阻擋外部非法訪問,防范黑客攻擊和惡意軟件,保障數據傳輸安全。
●網閘-數據安全 “隔離盾”:網閘在不同安全級網絡間建立物理隔離屏障,只有經安全檢查認證的數據才能傳輸,從物理層面保障數據傳輸安全穩定。
監控業務層:智能診斷 “智慧腦”
監控業務層是系統的 “智慧中樞”,采用亞控KingSCADA4.0信創版搭配飛騰國產CPU與麒麟V10國產操作系統的數據服務器和在線監測計算機協作:
●數據服務器-數據挖掘 “分析師”:數據服務器運用先進算法和技術,深度分析海量數據,挖掘異常模式和潛在規律。
●在線監測計算機-設備狀態 “透視鏡”:在線監測計算機基于數據服務器的處理結果,通過可視化界面,讓運維人員實時掌握設備運行狀態,包括參數實時值和變化趨勢。一旦發現異常,系統立即報警,提醒運維人員處理。
■安全高效,成果斐然
該監控系統投入使用后,成效顯著,實現烏東德水電站水電機組安全與效率雙提升,主要體現以下五個方面:
· 穩定運行:安全防線 “固若金湯”
系統實現7×24小時不間斷穩定運行。一旦出現故障,自動實時報警功能即刻啟動,通過聲光、短信等方式通知運維人員,有效避免因故障未及時發現引發的嚴重事故。
·故障處理:精準定位 “藥到病除”
故障定位功能精準高效,能迅速鎖定滑環裝置故障點,判斷故障類型和位置,幫助工作人員快速維修,縮短設備停機時間,降低經濟損失。
·效率提升:工作減負 “事半功倍”
人工巡檢時間從3小時/天減至30分鐘/天,大幅減輕運維負擔。同時,監控系統高性能和高兼容度使平臺效率提升10%-30%,減少人為誤差,提高運維效率。
·數據管理:多樣查詢 “決策助手”
系統支持按不同時段、編號等條件篩選查詢數據和曲線,還能生成報表、存儲參數,為數據分析和故障預防提供有力支持。
·信息安全:多重防護 “密不透風”
系統達到信息安全等級保護2.0三級要求,從身份認證、訪問控制到數據加密,全方位保障數據安全完整。
■拓展應用,持續創新
烏東德水電站是亞控科技信創SCADA繼白鶴灘水電站、三峽水電站后又一世界級水電站的成功應用,再一次證明了KingSCADA4.0信創平臺的穩定性和可靠性。“上醫治未病,中醫治欲病,下醫治已病。”這是《黃帝內經》針對健康診斷給出的三重境界。傳統的監控報警系統是通知已病,基于KingSCADA4.0信創平臺開發的烏東德水電站的機組碳刷監控系統則是達到了告知欲病和未病的境界。
未來,有望在更多水電站推廣應用,為水電行業設備監測、預判和診斷提供有力技術支撐。亞控科技還將持續優化產品,加強產業合作,完善信創生態鏈,推動工業自動化監控水平提升,助力我國能源產業數字化轉型,保障國家工業信息化安全和能源穩定供應。