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1、MINGYANG NEW ENERGY INVESTMENT HOLDING GROUP深遠海綜合能源智慧化方案Deep Fusion X孫啟濤 明陽智慧能源集團股份公司2023年10月.北京01 為什么走向深遠海02 走向深遠海面臨的挑戰03 深遠海發展核心技術04 深遠海立體融合應用解決方案05 新型生態的未來展望目 錄2023/10/23201為什么走向深遠海2023/10/233發展所需的資源訴求71%海洋面積全球占比海洋只提供人類 蛋白質消耗6%人口增長0501002019 2030 205077億85億97億電力需求環境問題20182030205024.53661單位:萬億kWh1
2、50%北方針葉林北方針葉林格陵蘭冰蓋東南極部分地區暖水珊瑚永久凍土亞馬遜雨林大西洋經向翻轉環流北極海冰西南極冰塊海洋的生物資源占地球80%+20%+深遠海發電利用率提升2023/10/234“十四五”可再生能源發展規劃01 海上風電基地集群02 深遠海海上風電平價示范03 海上能源島示范04 海上風電與海洋油氣田深度融合發展示范“十四五”海上風電開發建設重點2022年6月1日,9部門聯合印發“十四五”可再生能源發展規劃觀瀾號漂浮式風機海上能源島海上風電集群(青洲三)2023/10/235新型電力系統發展藍皮書2023年6月2日發布,新型電力系統發展藍皮書2023/10/23602走向深遠海面臨
3、的挑戰2023/10/237深遠海廣域環境感知 全景監測體系空白 氣象復雜,數據樣本少 風機樣本數據缺乏 動態海況實時監測與預測難度大 感知設備可靠性要求高2023/10/238中國南海臺風挑戰挑戰:臺風中心經過時,大風速下風向發生180偏轉,威脅機組安全臺風影響期間風速、風向變化臺風期間湍流強度和陣風系數隨風速變化臺風期間湍流強度和陣風系數隨風速增大而增大2023/10/239新型電力系統的挑戰-綜合能源,智能調度“啞設備”數字化全鏈路存在大量“啞設備”,依靠人工維護,運維效率低。人在回路卻少補環、反饋、互動,人工巡檢與數字化脫節。打破孤島現象“發-輸-配-儲-用”節點之間彼此孤立,難以協同
4、;單點分析為主,關聯分析、整體分析差,導致電力生產效率低、能源效率低。智能化增效單點閥值判定、數值計算為主,關聯分析、大數據分析少。數據監測、數據展示為主,自動化/自主控制/場域自治少。實時告警為主,預測性預警、主動性維護不足。強化系統安全穩定缺乏有效的系統自檢、網絡自適應、災備容錯等有效機制,系統可靠性差。有效安全防范機制缺乏。不少功能落地即結束,體驗差。以風電能源為主體、集中式與分布式相結合、源網荷儲協調互動、多能轉換、多能互補、多網融合、數字化智慧化全面賦能的能源體系。2023/10/231003深遠海發展核心技術2023/10/2311全鏈路、全生命周期系統安全全鏈路、全生命周期安全管
5、理設備鏈接監控設備身份驗證數據重傳機制數據加密與簽名數據重復校驗(NONCEI)數據傳輸通道(SSL/TLS)命令執行返回校驗數據完整性驗證(MAC/MIC)網絡感知、協同與自愈平臺鏈接安全(X509證書)系統自檢、防護及自修復敏感數據加密(RSA)安全審計及綜合運營數據存儲安全(分布式、數據授權)設備安全通訊安全云平臺安全設備子系統邊緣網關鏈接設備云平臺應用縱向加密縱向加密隔離裝置隔離裝置網絡偵聽裝置網絡偵聽裝置2023/10/2312數據采集及治理主題庫基礎庫數據源臟數據反饋數據采集治理中心數倉中心統一編碼數據清洗業務轉換數據標簽數據一致性數據準確性數據完整性數據時效性數據質量監聽采集標準
6、化設備物理模型、采集規則協議標準化傳輸標準化數據壓縮、數據加密、斷點續傳存儲標準化單點寫入、超級表、列式壓縮服務標準化RPC接口、https接口、RESTful規范數據管理數據開發數據應用自己應用業務開發運維全棧能力團隊管理職責管理思路管理組織提供數據服務方便別人專業的服務團隊傳統數據管理數據治理管理通過大數據治理提供數據服務,從管理中心轉變為服務中心變現數據價值,從成本中心轉變為利潤中心2023/10/2313多源異構融合分析塔筒傾斜監測應力監測塔基沉降監測葉片監測傳動鏈振動監測自動消防齒輪油監測發電機絕緣監測 鹽霧腐蝕監測雷擊監測海洋要素:波長、波高、周期、海洋生物、PH值、水溫 監測零部
7、件 2000+感知姿態 30+海洋環境要素 20+電網因素 50+亞健康預警健康度可靠度剩余壽命功率曲線分析故障診斷能效診斷能效評估以機組為單位多源異構融合2023/10/2314能效評估體系理論實際功率曲線多機功率曲線能量分析理論發電量實際發電量能效損失發電量限電損失發電量維護損失發電量故障損失發電量風能捕獲系統機械能傳遞系統電能轉換系統效能工單運維排查效效能能診診斷斷效能評估發電量提升機組發電量監測效能可測效能分析|精準定位|可靠運維2023/10/2315多機協同 臨近機位綜合信息;全場機組排布信息;全場基準風速、風向;全場機組偏航分布;全場機組電網響應速率排布;氣象環境信息;機組控制參
8、數;機組運行數據;機組PLC資源數據;控制版本迭代信息;故障高頻錄播數據;高頻振動數據;容錯性更強故障診斷更智能報警定位更高效運行匹配性更強故障率發電量故障定位精準率項目收益2023/10/2316多業務聯動仿真環境算法訓練RL控制器優化路徑規劃駕駛策略基于深度強化學習的端到端(End-to-end)的控制架構,能克服傳統方式依賴先驗環境建模的問題,可以直接實現通過從感知到控制功能的映射。智慧風電2.0協同多業務聯動,提升機組感知、決策能力,增強控制容錯率,實現機組智能控制。RL在自動駕駛中多種應用情景風電全景感知技術大數據決策模型控制路徑規劃技術智能控制技術風 機 全景 監 控大數據健康分析
9、預警故障診斷能效評估診斷能 量管 理調 度氣象預測場 群控 制智 能變 槳智 能偏 航校 正最 優 增 益自 適 應功 率閉 環參 數 自適 應氣 象 環境 監 測車 船監 控人 員監 控多 機協 同2023/10/231704深遠海立體融合應用解決方案2023/10/2318Deep Fusion X 平臺生態優先,多元融合的藍色能源新模式構建1+3+N的智能感知體系,破解能源立體融合開發過程中存在的數據孤島問題,加強大數據治理、共享、分析與預測技術,提升海洋綜合能源全生命周期的管理,從而實現全息感知、智能傳輸、協同控制?!昂Q髮④姟眳f同“風光儲氫”高效融合氣-機-海感知建全息多模態融合精預
10、測多維態勢評估預測,多目標協同控制多目標博弈控制構建新形態能源管理構建海-陸-空“數據橋梁”筑立通信雙重保障精準預測復雜工況,鏈接通訊保證安全立足實時運行效能成就可靠態勢評估博弈協同海水制氫儲能海上風電海上光伏海洋牧場2023/10/2319深遠海綜合能源AI管理平臺核心功能自尋優前饋控制Fine Pitch 自巡優自適應控制音頻診斷識別算法PSO-SVMFCE模糊評價自適應遺傳算法運維排程深度強化學習原生感知數據視頻目標檢測算法DETR多尺度特征融合。VMD-LSTM風功率預測Transformer 檢修圖像識別萬物互聯邊緣先行即插即用,及時高效進行數據存儲處理,第一時間發現設備潛在故障。多
11、源鏈接融合預測實現氣象預測、設備全生命周期管理、發電過程、能源變化等全姿態的預測精準化,結果導出組態化。智能決策引領未來負責任務調度等全局性工作,打造全時域,全方位、高可靠、高安全、低代碼、低成本的一體化能源平臺。全息感知數據極致感知脈動,充分發揮7*24小時在線監測優勢。核心功能2023/10/2320海陸空協同安全網絡海上設備、升壓站、數據中心通過海纜網絡、互聯網絡、衛星網絡構建可靠的海陸空協同安全網絡體系風電場建設前期,海纜網絡未建設,啟用衛星通信監控海上設備風電場海纜網絡通信故障,及時啟用衛星通信監控海上設備升壓站側與大數據中心陸上網絡通信故障,及時啟用衛星通信監控海上設備2023/1
12、0/2321全息感知,數據極致知識工程構建基于自然語言識別的認知智能專家感知數據分析經驗控制邏輯衛星監測視頻監測在線振動激光雷達音頻監測圖像監測SCADA監測水文監測NLP自然語言處理氣象預測SAR遙感監測Scada預警CMS診斷音頻診斷水文預測圖像識別廣域感知多重分析協同控制知識抽取沉淀經驗姿態調節提升效益智能排程助力運維綜合能源協同調度實現全方位感知,將數據資產利用到極致。2023/10/2322多源異構健康管理健康狀態監測及剩余壽命評估可靠性能預測智能預警實現以機組為單位、多模塊融合的狀態綜合評分全生命期監測多模融合趨勢預測2023/10/2323鏈接融合效能可測風能機械能電能葉輪狀態偏
13、離度效能分析 實時效能評估 深度挖掘機組低效的根本原因 應用型發電量提升策略 協同綜合能源調度異常子部件部件狀態能效工單偏航對風系數 子部件狀態綜合評估約束條件效能診斷效能根因能量管理效能評估 齒輪箱 嚙合損失發電機 發電機轉矩增益系數偏差變頻器 變頻器效率能效值83.77%精準定位精益運維2023/10/2324場級態勢協同電網調度速率支持毫秒級速率支持秒級場級控制器場級態勢協同實現機組信息共享(風速,溫度等),自我容錯調整控制。臨近機位風速、風向、環境溫度等;全場響應速率排名;全場偏航分布;PLC存儲、CPU資源;機組運行數據;每臺機組能自動感知自身及周圍“伙伴”地理信息每臺機組均能隨時獲
14、取周圍“伙伴”關鍵數據信息設備故障時尋求“外援”實現故障穿越實現毫秒級場級協同控制每臺機組自我感知響應速率并進行自檢每臺機組自我感知偏航策略并進行自我修復2023/10/2325數字運維現智能多模態全息感知效能分析智能診斷氣象預測衛星通訊海纜通訊效能評估效能診斷健康度可靠度功率預測海浪預測智能排程32#風機葉片1一級損傷距離葉根處約40米處出現20cm裂紋,建議于09月30號下午2點后進行運維。建設運維時間2023/09/30知識圖譜智慧輔助數字管理2023/10/2326風漁融合投喂策略監控策略海底光纜&衛星自動收魚水下生物識別紅外視頻監控自動投喂自動洗網水文監測AIS船只信息識別監控/分析
15、數據傳輸智能化船只投喂水文水質狀態數量視頻無人值守,智能管控實時監測魚類生長預測魚臉識別2023/10/2327風電與制氫深度耦合根據氣象預測、電網調度、用電計劃等數據進行綜合分析,預測未來的氫能產量。根據氫能儲存量與預測量對項目的運輸船和車進行運營管理。對制氫過程的關鍵指標進行實時監測和預警,并實現遠程控制。多元能源系統的統籌管控,提升水上水下能源綜合利用效能。實時監控能量智能調配運輸綜合管理產能預測與分析近海風電場-ALK漂浮式-PEM固定式-PEM分布式-PEM風電產量、電解電壓、電解電流電解堆電耗2023/10/2328AI能源中樞-構建新型能源形態風光漁儲氫網邊緣采集器 實時監測數據
16、氣象預測尾流模型效能評估可控電源可控負荷多源多荷協同調控生態能源島助力海洋立體融合經濟綠色發展;以數字技術構建新型能源形態MPC控制PI控制最優潮流計算多目標協同優化模型.源網荷儲智能互動異構資源智慧融合2023/10/2329地中海第一個海上風電項目2022年4月21日,意大利塔蘭托 Beliolico30MW 項目成功并網,是意大利以及整個地中海地區首座建設并投運的商業化海上風電場,是中國整機廠家海上風機在歐洲市場的首秀。2023年5月15日,Deep Fusion X在明陽總部進行發布,意大利項目數據同步在系統各模塊進行上線應用。2023/10/2330新能源效能分析系統新能源效能分析系
17、統受到好評;體現單個機組為單元的融合功能開發,主要包括效能分析、智能預警、健康預測、網絡感知、綜合報表等。綜合評估網絡感知95%低效機組識別90%單機綜合評價準確率實時網絡狀態實時感知定制化綜合報表評價05新型生態的未來展望2023/10/2332深遠海綜合能源生態海洋客棧海洋牧場海洋休閑中心??崭鄹∈交馗舆\維中心無人艇波浪洋流發電海水制氫漂浮光伏儲能電網漂浮風電廣域空-天-海全景感知體系構建空天海感知體系機組數字孿生技術虛擬現實映射數字運維裝備與智能系統自動維護遠程監測無人巡檢數字運維智能監測一體化與協同控制邊緣計算一體化場群協同智能控制2023/10/2333MINGYANG NEW ENERGY INVESTMENT HOLDING GROUPDeep Fusion X數字化推動創新發展