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水电主设备指标监测基于工业互联网的水电主设备指标监测——全过程指标监测、分析研究技术服务,国网新源控股有限公司成立于2005年3月，注册资本金102.86亿元，目前由国家电网有限公司持股70%，中国长江三峡集团公司持股30%，与国家电网有限公司2011年9月成立的全资子公司国网新源水电有限公司实施一体化管理模式，主要负责开发建设和经营管理抽水蓄能电站和常规水电站，承担着保障电网安全、稳定、经济、清洁运行的基本使命，是全球最大的调峰调频专业运营公司。

截至目前，新源公司管理资产总额970.2亿元，管理单位60家，分布在20个省市，装机容量6020.4万千瓦，其中：抽水蓄能电站45座，装机容量5522万千瓦；常规水电厂8座，装机容量498.4万千瓦；开展可研和预可研抽水蓄能项目超过4000万千瓦。按照十三五规划，至2020年，新源公司管理运行容量2092万千瓦，在建容量4948万千瓦，可控容量7040万千瓦，初步建成抽水蓄能行业国际一流企业和水电行业示范企业，为国家电网有限公司率先建成具有全球竞争力的世界一流企业发挥重要作用。

抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站，又称蓄能式水电站。在当下绿色能源大发展的背景下，抽水蓄能电站对于提高电网供电质量和电网灵活性及可靠性发挥着不可替代的作用。但是由于抽水蓄能机组运行复杂，启动繁杂，水力、机械、电力共同作用，极有可能引起机组温度过高、并网故障、甩油故障等，从而影响整个机组的正常运行。在电力系统中，抽水蓄能机组是非常重要的组成模块，也是电力稳定、持续不间断供应的基础。因此，基于数据挖掘技术对抽水蓄能电站机组状态进行预测和判断具有重要的现实意义。

太极股份致力于“做中国最优秀的数字化服务提供商”，率先推出TECO工业互联网平台，牵手众多的生态合作伙伴，面向工业行业和企业的价值需求，提供工业互联网业务顶层设计、平台建设、工业大数据服务、算法模型开发、云平台运营等服务，多年来电力、钢铁、煤炭、化工、军工制造等工业领域有着众多的客户、丰富的业务实践和案例。

在此背景下，2018-2019年，新源公司委托太极计算机股份有限公司开展，采用太极TECO工业互联网平台技术，基于数据挖掘，数据分析，模型建设，人工智能等技术实现各系统数据的整合、分析、清洗、建模、计算等，从而形成水电主设备全过程评价指标体系，并对设备的状态分析，异常预警提供技术手段。

项目概况

本项目依据新源公司预期的发展战略目标，借鉴国内相关行业设备状态监测与风险预测的实践过程，以工业互联网平台为基础，建设水电主设备全过程评价指标体系，并结合实际数据效果，构建水电主设备故障预警模型，从而为业务部门的决策提供科学参考，并为新设备的全过程管理提供科学依据与规范。

项目背景

随着“互联网+”时代的到来，信息网络正向高速、智能、融合的下一代网络演进，信息技术的进步带动支撑了模式创新、管理创新和制度创新，市场经济竞争在信息技术高速发展的时代进入一个更加激烈的阶段，依托信息化手段建设智慧型企业是企业实现快速发展的一个必然选择。随着计算机监控和各类监测系统的不断普及，水电站安装了成千上万支传感器，每时每秒都在产生大量的数据，这些数据中蕴含了丰富的价值信息，若能有效提取利用，必定对生产运营的各个环节产生深远的影响。

新源公司广泛地建设了诸多系统，系统每天产生大量的生产基础数据和分析数据。随着设备状态监测与管理模式的不断提升，传统的数据处理方法已经不再适用，太极股份作为承建单位，需依据TECO工业互联网平台技术，进行数据治理与整合、建模、分析等方法，构建水电主设备全过程评价指标体系和设备故障预警模型，并实现对设备状态的监督检修，及时发出异常预警，保障设备的安全稳定运行，从而为业务部门的决策提供科学参考，也为后续新电站的建设、新设备的全过程管理提供科学依据。

目前，对于抽水蓄能机组状态监测和故障诊断系统的研究大多基于传统的信号处理方法，它是以机组的状态监测为基础，根据所获得的监测数据，提取反映水轮机运行状态的特征值，并对这些特征值进行分析诊断，判断水轮机是否存在故障。这种方法只能对故障进行事后分析，无法实现预测，而且由于故障样本数据有限，导致其适应性差，只能用于特定故障的分析诊断。国内外已有一些基于数据挖掘技术的抽水蓄能电站设备故障诊断和状态检修方面的研究，为机组状态监测分析和故障诊断提供了有益探索。利用工业互联网平台，通过对设备指标历史数据进行清洗、特征工程、打标签、数据挖掘和预测建模、模型性能测试验证，最终得出抽水蓄能机组故障预测模型。模型部署后对机组当前监测值进行对比分析，判断当前设备运行状态是否正常。