分散式新能源场站设备防带电作业智能安全防护系统开发与应用
分散式新能源场站设备防带电作业智能安全防护系统开发与应用目前国内外新能源发电企业运维管理的管控难度集中在设备分布区域较广,且陆地新能源场站多建于群山之上,设备的分散性导致管理难度增大;设备质保期过后进入故障频发期,设备的维护频次增加,导致场站作业面增多,安全管控难度加大;新能源[1]产业的迅猛发展,设备数量程几何倍数增长,但无论从人才储备、管理经验、技术储备、行业标准等方面来看,目前的安全管理还处于初级阶段。加之新能源场站多处于偏远地区,条件艰苦,很难吸引人才,稳定人员,很多场站不得不让岗毕业的大学生在未受培训的情况下就仓促上岗,且场站的人员配置很少,安全管理风险极大。
在此背景下,为了防止公司内类似事故的发生,从技术措施上避免人员在工作时违规带电作业和违规扩大作业面,同时保障系统研发方向能够完全吻合现场实际作业条件。课题组梳理现场作业安全管理风险后,将系统研发方向定为三个方面:实现安全技术保护、强化风电场设备安全、完善标准化管理建设。
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二、应用案例
技术成果现已在公司内所有投运风电场配置完成并投入使用(共计6506台风机-箱变,涉及11个风机厂家近30种机型)。系统使用后只产生维护费用,每5万容量安全管理上可节约人工成本1人。同时标准化的作业流程使每个作业面平均可节省0.5小时。一个5万风电项目平均每年600张工作票,折算增加单台风机提高300小时的发电时间,按照公司 2017 年上半年990发电小时数,按照单机1500容量机型计算,累计 2017 年可增加发电量4208万KWh。光伏电站、水电应用系统已复制移植完成,全部电站过验收使用。
2016 年至今,使用系统的新能源场站未发生一起设备带电造成的 人员伤亡和违规扩大作业面造成人员伤亡的事故和未遂事件。
三、技术要点
分散式新能源场站设备防带电作业智能安全防护系统以工控主机(简称 MMPS)为控制核心设备,在软件中预先编写了各电场所有设备的操作规则,并将其固化在工控主机存贮器中。当运行人员启动系统,先在后台主机上按照工作票内容进行作业任务操作对点,在模拟屏上对一次操作设备进行模拟试操作,工控主机根据已有的专家系统对每项操作进行智能判断。模拟试操作结束后,通过通讯装置将正确的操作内容传送到电脑逻辑解锁装置(简称 FKYD)中,然后作业人员使用电脑逻辑解锁装置到现场进行解锁及操作。操作结束后,电脑逻辑解锁装置通过通讯装置将倒闸操作信息汇报给工控主机存贮,以便管理人员查询考核。
主要创新点
(1)解决了新能源场站点多、面广、人员设备分散、安全管控难度大的问题。
(2)实现新能源场站辖区内设备作业安全风险的信息化集中管理,从根本上解决新能源企业触电事故的发生,完成新能源公司各业态安全管理的快速统一融合,开创了新能源产业安全风险集控化管理新模式;
(3)将“大数据”思路引入安全管理,利用逻辑程序实现分散作业面的强制安全防护。提高整个系统的稳定性实现与国内设备厂家的管理系统互连互通,适应新能源企业设备分散、量多、型号繁杂的实际情况;
(4)实现作业任务数据移动传输,利用 KB 级的短代码与移动运维共享传输信道,占用通道资源少,信息传输速度快,提高现场作业效率;
(5)安装成本极低,有效的节省新能源场站生产安全投入。系统应用过程中,智能化的程序有效减少现场安全管理人工工时,降低生产人工成本,提高新能源场站运营利润;
(6)打通防误信息管理系统与综自系统通讯接口,对将光伏[2]、光热、供热等新业态项目接入此系统提供可复制的扩展性;同时系统已设计完成的 PPE 信息接入模块,可实现检修作业人员 PPE 智能数字化装备,实现对人、对设备、对安全状态的实时管控要求。
四、应用前景
分散式新能源场站设备防带电作业智能安全防护系统的开发,既打破了新能源企业安全管理的原有模式,开创了新能源安全集中管理的新模式,适应了产业发展的需要,还对其他有分散设备带来安全管控难度巨大的行业管理带来了新的思路。随着公司全球化集控的推进,防误逻辑闭锁系统可以对海外项目进行推广。此外,系统可以延伸至其他类似管控难度的行业,例如通讯、供热等行业。
参考文献
- ↑ 新能源包括哪些行业呢?,搜狐,2022-07-29
- ↑ 光伏知识小科普 让你更了解光伏发电 ,搜狐,2019-02-16