本書是針對中小型水電站的較為系統(tǒng)、全面介紹數(shù)字化轉型關鍵技術、實踐案例分享以及未來發(fā)展趨勢展望的書籍,旨在為中小型水電站的智能監(jiān)控、狀態(tài)檢修、智慧安全、經(jīng)濟調度等方面提供借鑒和參考。
本書分為6章,介紹了中小型水電站數(shù)字化轉型的基礎、中小型水電站數(shù)字化轉型的關鍵技術、數(shù)字技術在中小型水電站的應用、中小型水電站數(shù)字化轉型的實施路徑、中小型水電站數(shù)字化轉型應用案例與實踐、中小型水電站數(shù)字化轉型的前景展望等內容。
前言習近平總書記在2023年7月中央全面深化改革委員會第二次會議上強調 要深化電力體制改革,加快構建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng),更好推動能源生產和消費革命,保障國家能源安全" 。為我國能源發(fā)展指明了方向,提供了遵循。 我國地大物博, 江河密布,水力發(fā)電資源十分豐富,我國作為全球規(guī)模最大的水力發(fā)電國家, 截至2024年3月,我國水電裝機容量已達4.23億kW, 占全國發(fā)電裝機容量的14%, 2023年水力發(fā)電量12858. 5億kWh, 占全年發(fā)電量的14%左右;水力發(fā)電是將水的勢能轉化成電能, 借水還水,不消耗水,不污染水, 由此可見,水電是重要的可再生清潔能源之一,在構建我國新型電力系統(tǒng)中將發(fā)揮重要作用;管理好、利用好水力發(fā)電對促進國家、世界經(jīng)濟綠色、低碳可持續(xù)發(fā)展, 構建人類命運共同體都至關重要。我國開發(fā)利用水電的歷史已超百年,21 世紀以來水電站建設運營更是走在世界前列,建成了三峽、白鶴灘、烏東德等一批大型、巨型水電站。 這些大型、巨型水電站建設年代較近,從設計、建設到后期運營管理都已實現(xiàn)了數(shù)字化、智能化、智慧化管理。 然而, 30萬kW以下的中型水電站, 5萬kW以下的小型水電站,由于建設時間較早, 分布廣泛, 投資主體眾多、運營管理模式多樣, 所以不可避免地存在管理標準難統(tǒng)一,自動化、信息化、智能化程度不高等問題。 這些問題不僅影響了水資源循環(huán)利用效率和勞動效率,也增加了安全管理的難度,在此背景下,中小型水電站更應該主動擁抱科技,通過數(shù)字化轉型主動創(chuàng)新、變革,實現(xiàn)降本、提質、增效。國家相關部委正在通過 水電站安全達標建設 創(chuàng)建綠色小水電等系列工作, 來促進中小型水電站的持續(xù)健康發(fā)展, 中小型水電站在數(shù)字化轉型方面有著更為迫切的需要。當今正處于一個大數(shù)據(jù)、人工智能的數(shù)字化時代, 數(shù)字化轉型是企業(yè)發(fā)展的必然趨勢, 是發(fā)展新質生產力的重要途徑。 隨著電力體制改革的深入推進, 源、 網(wǎng)、 荷、儲新型電力系統(tǒng)的構建, 作為源頭之一的中小型水電站也必須走數(shù)字化轉型的道路,依靠人工智能、大數(shù)據(jù)等科技賦能才能適應新型電力系統(tǒng)的協(xié)調發(fā)展。 在眾多的中小型水電站中, 已有一批先知先覺的企業(yè)開始了數(shù)字化轉型的探索與實踐,在電站的智能監(jiān)控、 狀態(tài)檢修、智慧安全、 經(jīng)濟調度等方面取得較好實效, 也還有許多中小型水電站才剛剛起步或者還處于觀望等待中,急需一本針對中小型水電站的較為系統(tǒng)、全面介紹數(shù)字化轉型關鍵技術、實踐案例分享以及未未發(fā)展趨勢展望的書籍未為他們提供借鑒和參考。本書編寫過程中,得到了各級領導及行業(yè)專家的大力支持和幫助為該書的成稿、 出版提出寶貴意見和建議,在此表示衷心感謝。編者
目錄前言第一章 中小型水電站數(shù)字化轉型的基礎l第一節(jié)中小型水電站的特點 2第二節(jié)數(shù)字化轉型的基本概念第三節(jié)數(shù)字化轉型的理論框架第四節(jié)中小型水電站數(shù)字化轉型的意義第二章 中小型水電站數(shù)字化轉型的關鍵技術 12第一節(jié) 設備狀態(tài)感知技術12第二節(jié)數(shù)據(jù)傳輸處理存儲技術第三節(jié) 數(shù)據(jù)信息安全技術32第四節(jié) 數(shù)字攣生技術35第五節(jié)聲學監(jiān)測技術37第六節(jié)流域來水預測技術40第七節(jié) 機器人巡檢技術53第三章 數(shù)字技術在中小型水電站的應用57第一節(jié) 水電站無人值守57第二節(jié)水電站狀態(tài)檢修63第三節(jié)水電站庫區(qū)風險感知識別第四節(jié) 水電站智慧安管系統(tǒng)7 3第五節(jié) 水電站設備數(shù)字化管理 79第六節(jié) 水電站人力資源線上管理82第四章 中小型水電站數(shù)字化轉型的實施路徑 87第一節(jié) 制訂數(shù)字化戰(zhàn)略 87第二節(jié)實現(xiàn)技術創(chuàng)新91第三節(jié) 數(shù)據(jù)驅動決策93第四節(jié) 跨界合作與創(chuàng)新95第五章 中小型水電站數(shù)字化轉型應用案例與實踐 97第一節(jié) 設備智能化改造 97第二節(jié)水電站運營優(yōu)化案例100第三節(jié)水電站安全體系建設102第四節(jié) 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測106第五節(jié) 資源智能調度109第六節(jié)人才培養(yǎng)體系建設案例11第六章 中小型水電站數(shù)字化轉型的前景展望119第一節(jié) 區(qū)域水電集群管理II9第二節(jié)水風光儲一體化發(fā)展127第三節(jié) 智慧水電核心及展望I32參考文獻140