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Q/GDW 46 10026—2019智能抽水蓄能电站技术导则.pdf

应采用智能控制技术，根据环境条件、边界条件、设备条件等影响因素的变化，自动调整控制策略、 方法、参数和管理方式，适应机组运行的各种工况，确保抽水蓄能电站生产过程长期处于安全、经济、 环保运行状态。并应满足以下要求： a）对功能性故障具有自愈能力； b）对设备故障具有自约束能力，降低故障危害； c）对运行环境具有自调整能力，提升运行性能，

应利用模式识别、数据挖掘、人工智能等技术，对抽水蓄能电站长期生产运维数据进行学习与个 成设备运行、维护知识库，为故障诊断和预警提供支撑。

宜基于泛在感知和智能融合所获取的数据资源和自学习所获得的知识，利用寻优算法110KV变电站屋面防水工程施工方案，实现对机组 运行效能的自动分析处理，提高抽水蓄能电站安全、经济、环保运行水平

应利用网络通信、信息融合、大数据等技术，通过对多源数据的自动检测、关联和组合等处理，实 现对抽水蓄能电站生产运行和管理过程的全息观测与全局关联分析。应基于抽水蓄能电站大量的结构化 或非结构化数据，利用机器学习、数据挖掘、流程优化等技术，评估识别生产、检修、维护管理策略的 有效性。

应将现代信息通信技术与抽水蓄能电站生产紧密结合，构建实时智能、高速安全的信息通信求 安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”原则指导下选用信息安全策略及措施，合理设计 、维护、管理网络通信系统，保证信息高效交互，实现具有在线监测与主动防御能力的信息通信

智能抽水蓄能电站横向应划分为生产控制大区（包括安全I区、安全ⅡI区）和管理信息大区， 制大区从下到上应划分为过程层、单元层、电站层。管理信息大区从下到上应划分为过程层、单

电站房 充架构如图2

图2智能抽水蓄能电站系统架构图

2.1合并单元、智能终端、智能传感器等智能设备应部署在过程层。 2.2过程层智能设备应完成与一次设备相关的数据采集及控制功能，包括实时运行数据的采集 运行状态的监测、控制命令的执行等，

6.3.1水泵水轮机IED、发电电动机IED、调速系统IED、励磁系统IED、发电机电压设备IED、主进 水阀IED、静止变频装置IED、主变压器IED、厂用电系统IED、机组状态监测IED、发变组继电保护IED 发变组相量测量IED、气系统IED、水系统IED、金属结构设备IED、火灾报警及消防控制系统IED、直 流电源系统IED、GIS设备IED、机组控制单元IED、开关站相量测量IED应部署在安全I区；照明系统 IED、故障录波IED、电能量采集IED、通风空调系统IED、水情测报IED应部署在安全II区；水工安 全监测IED、工业电视与安防IED应部署在管理信息大区。 6.3.2单元层各IED设备宜就地安置在宿主设备旁，完成宿主设备的运行数据采集、状态信息监测评 估、智能控制等就地综合评估、实时状态预报的功能，满足设备状态可视化要求。

6.4.1计算机监控系统、自动发电控制、自动电压控制应部署在安全I区；发电计划申报系统、电能 计量系统、故障录波信息子站、水情测报系统应部署在安全ⅡI区；运检智能作业、综合安全管控、设 备健康评估、设施健康评估、虚拟仿真运行、设备全息管理应部署在管理信息大区，并应基于三维信息 模型开展场景管理、系统集成等应用。

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6.4.2电站层布置各类计算机、网络硬件设备以及数据中心、智能系统等，应完成电站级运行监视、 自动发电控制、智能作业、系统联动、智能控制、综合安全管控、设备设施健康评价、虚拟仿真运行等 功能。

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a）应建设基于电站级数据中心的生产信息管理系统，实现抽水蓄能电站设备信息、生产流程、物 资、图档资料等业务的智能化管理； b）应具备电站数据虚拟化功能，支持运行人员在远方通过网络、三维信息模型、虚拟现实等技术 实现对全站的巡视和检查； c）应具备现场关键信息自动推送功能，实现对设备运行状态、报警信号、气象、防汛、应急预案 启停的自动推送； d）应通过采用机器人、无人机、先进传感设备和智能分析系统逐步取代人工开展设备巡检，实现 全天候、全方位、自主化设备智能巡检和监控； e）应能够通过状态分析数据对设备故障及缺陷进行精准定位，并按照DL/T1809中规定进行故障状 态预警； f）应建立完善的检修设备库、检修知识库、标准作业库和标准业务流程，并通过语义信息识别、 视频图像识别、空间定位与可视化、智能两票、智能终端与机器人应用等技术，实现运行检修维护过程 的智能化

8.2.2综合安全管控

a）智能抽水蓄能电站各生产辅助系统间应采用基于数据驱动的方式实现智能联动； b）应具备设备跨系统协同控制功能，能够根据专家知识库自动生成或手动配置联动策略； c）应实现集中展示各系统联动的基础信息和实时信息，展示应采用三维信息模型的方式，实现对 联动结果的可视化展示； d）应建立应急预案联动模型，实现应急处置的智能匹配、自主寻优和事故的在线跟踪； e）智能抽水蓄能电站应至少实现现地控制、工业电视、消防、门禁、生产运行管理等系统的联动 功能； f）联动系统应具备良好的系统兼容性，具有开放的通讯接口，满足系统联动升级需求，

8.4.1智能控制应以电站级数据中心的建设为基础，以实现电站的智能化控制为目标。 8.4.2宜以抽水蓄能电站三维信息模型为基础，实现物理电站与数字化电站的同步运行与数字李生。 抽水蓄能电站三维信息模型通过自学习，不断优化电站辅助系统设备的运行参数，通过数字化电站来辅 助和指导物理电站的生产与运行。 8.4.3应实现设施设备的健康状态评估、生产作业的智能化管理等功能。

8.4.3应实现设施设备的健康状态评估、生产作业的智能化管理等功能。 8.4.4应实现抽水蓄能电站与智能电网的智能联动控制，能够按照智能电网预测的运行参数保持最优 工况运行，并能够更加灵活地适应智能电网对电站的新型源网协调需求，

8.5.1智能分析应以公司级数据中心的建设为基础，从公司角度统筹分析各抽水蓄能电站设备健康状 态、搭建远程专家知识库，实现对各抽水蓄能电站的智能决策和管理。 8.5.2宜运用大数据分析技术，实现对机电设备健康、安全、性能等状态预测分析，发挥早期预警、 预测作用。

指建远性专家知识牌， 英现对各抽示备能电站的智能沃策和目理： 8.5.2宜运用大数据分析技术，实现对机电设备健康、安全、性能等状态预测分析，发挥早期预警、 预测作用。 8.5.3宜支持人工智能、大数据、物联网等技术建立远程专家系统，实现抽水蓄能电站设备的远程维 护、远程故障诊断。 8.5.4宜通过数据挖掘、大数据分析等多项技术，深入挖掘抽水蓄能电站数据价值，实现抽水蓄能电 站的智能决策、智慧管理。

5.4宜通过数据挖掘、大数据分析等多项技术，深入挖掘抽水蓄能电站数据价值，实现抽水蓄 的智能决策、智慧管理。

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9.1.1智能抽水蓄能电站与新源公司信息通信应满足信息安防要求。 9.1.2应为新源公司智能化分析提供数据信息，支持新源公司在远程数据平台上开展专题研究与远程 技术服务，实现对发电设备的生产过程监视、性能监测与分析、运行方式诊断、设备故障诊断及趋势预 警、设备异常报警、远程检修指导等功能，形成互联网+电力技术服务业务形态。

9.1.1智能抽水蓄能电站与新源公司信息通信应满足信息安防要求。

9.2支持智能电网调度

1 应定期向电网提供站内设备的运行状态评估、性能评价、检修维护、改造计划等信息。 2 1 与智能电网连接，应实现以下功能： a）具有自动上报站内主要设备异常或故障等信息的功能； b）具有自动接收智能电网调度信息，自动调整生产运行的功能； c）按照智能电网要求，保持最优运行参数运行

10.1.1设计单位应采用数字化设计技术，实现抽水蓄能电站设计的数字化，并应遵循以下设计原则： a）抽水蓄能电站设计三维信息模型建设要求除满足本标准要求外，应遵循新源公司Q/GDW46 10029一2019的相关要求； b）设计三维信息模型应实现全站一体化设计，在设计三维信息模型的基础上，整合设备三维信息 模型，形成集勘测系统、土建系统和机电系统等抽水蓄能电站综合三维信息模型； c）设计资料应统一采用数字化移交手段，按照新源公司Q/GDW4610028一2019的相关要求进行分 类与编码，并将信息交互、信息处理的需求纳入设计范围，实现全过程全专业设计资料的数字化交付： d）设计过程应整体考虑智能抽水蓄能电站与智能电网的协调运行； e）应综合考虑施工安装与运维检修的经济性和环境友好特性； f）在安全方面应充分考虑对人身、设备的安全防护； g）网络通信、数据传输应实现各层级功能自治，确保层间信息交互高效、可靠； h）设计成果应结合智能抽水蓄能电站建设要求，在地下厂房专用巡检通道或路线、智能设备布置 等方面进行优化完善。 10.1.2网络架构设计应安全可靠，并应满足以下要求： a）具有防止信息泄露和防范外部入侵、攻击等的措施； b）能够按照实时性要求控制流量，满足生产管理需要； c）采用标准化网络架构、通信协议。 10.1.3设备选型设计应优先采用智能设备，并应满足以下要求： a）优先选择具有边缘计算功能、状态自评估、故障自诊断、自愈性、自适应、信息可视化等功能 的设备； h）优先选择具备标准化接口：易于升级扩展的设备：

h）设计成果应结合智能抽水蓄能电站建设要求，在地下厂房专用巡检通道或路线、智能设备布置 等方面进行优化完善。 10.1.2网络架构设计应安全可靠，并应满足以下要求： a）具有防止信息泄露和防范外部入侵、攻击等的措施； b）能够按照实时性要求控制流量，满足生产管理需要； c）采用标准化网络架构、通信协议。 10.1.3设备选型设计应优先采用智能设备，并应满足以下要求： a）优先选择具有边缘计算功能、状态自评估、故障自诊断、自愈性、自适应、信息可视化等功能 的设备； b）优先选择具备标准化接口，易于升级扩展的设备；

10.1.3设备选型设计应优先采用智能设备，并应满足以下要求： a）优先选择具有边缘计算功能、状态自评估、故障自诊断、自愈性、自适应、信息可视化等功能 的设备； b）优先选择具备标准化接口，易于升级扩展的设备； c）优先选择满足数字化设计要求的设备。

10.1.4设备制造设计应采用数字化设计手段，并结合智能设备的特点，开展设备制造的数字化、智能 化设计，并应支持数据分类与编码、三维信息模型的深化应用需求，与各系统间实现标准数据通信。 10.1.5生产辅助系统设计应融合先进的计算机信息管理技术，并应满足以下要求： a）以建成智能化生产辅助系统为目标，科学规划现场联动模式和联动策略； b）综合考虑生产辅助系统与电站级数据中心之间的逻辑关系上跨铁路桥工程施工组织设计，应用数据挖掘技术，深入挖掘生产 辅助系统与主设备、主系统之间的联动关系，促进主设备经济、安全运行。 10.1.6设计单位、设备制造单位的数字化设计应进行成果验收，并应符合以下要求： a）验收范围包括设计单位勘测系统、土建系统和机电系统等各专业的三维信息模型以及设备制造 单位的设备三维信息模型的建设范围、内容、深度等； c）设计变更及设计版本的维护情况符合电站建设和生产管理要求； d）设计资料和数据及时开展数字化移交。

10.2施工安装与调试过程

10.2.1智能抽水蓄能电站施工安装需满足以下要求： a）施工单位应利用设计单位交付的设计三维信息模型开展施工三维信息模型创建和深化应用，通 过施工三维信息模型辅助现场土建施工、机电设备安装，并进行算量统计、进度仿真、施工工艺模拟、 施工问题跟踪等数字化应用； b）施工资料应由施工单位统一采用数字化移交手段，按照新源公司Q/GDW4610028一2019的相关 要求进行分类与编码，实现施工资料的全过程数字化管理和完整保留； c）建设单位应采用智能化、集成化、共享化的基建管控平台，实现对施工单位、施工过程、施工 质量、施工进度、施工安全等内容的统筹协调和全方位管理； d）施工安装过程宜优先采用智能化管理系统和设备，如大坝碾压智能化控制系统、电缆自动敷设 管理系统、智能安全帽、智能监控设施等。 10.2.2智能抽水蓄能电站设备调试应满足以下要求：

a）验收范围包括智能网络及通信系统、智能系统、智能设备等； b）智能设备及智能终端具备互操作性和一致性测试报告； c）检查设备配置和技术文件，确认设计、安装、操作、维护和试验文档的完整性； d）详细记录验收过程中的缺陷和问题，满足问题处理和系统完善的要求； e）验收资料完备、规范，并进行数字化移交。

10.3.1智能抽水蓄能电站在运维修试期间应定期对智能系统、智能网络、智能设备进行检验测试和评 估，并应满足以下要求： a）检验测试应优先采用现场检验和测试； b）对于难以进行现场检验和测试的智能设备或系统宜昌均瑶大厦室内给排水、消防及自动报警系统施工组织设计，宜采用试验评估或远程操作进行检验； c）智能抽水蓄能电站在投产后1年以内，以及连续运行5年后针对智能设备、智能系统、智能网络 和智能控制应进行不少于一次的系统性检测评估；

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