當(dāng)5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與火電相遇，會(huì)擦出怎樣神奇的火花？近日，隨著4號(hào)機(jī)組168小時(shí)滿負(fù)荷試運(yùn)一次成功，位于安徽亳州的中煤新集利辛板集電廠二期項(xiàng)目全面建成投運(yùn)。
作為安徽省“十四五”規(guī)劃電力保供重點(diǎn)工程，項(xiàng)目首次提出并部署5G-A+云平臺(tái)控制技術(shù)應(yīng)用電力系統(tǒng)，投用全球首臺(tái)套輔網(wǎng)虛擬DCS控制系統(tǒng)，首次實(shí)現(xiàn)自尋優(yōu)閉環(huán)控制，將有效增強(qiáng)皖北地區(qū)乃至安徽省的電力保障能力。
而項(xiàng)目投運(yùn)和多個(gè)首次實(shí)現(xiàn)的背后，是中國(guó)電信5G確定專網(wǎng)賦能“傳統(tǒng)火電”向“智慧電廠”蛻變的生動(dòng)實(shí)踐。
當(dāng)前，火力發(fā)電設(shè)備主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)三大主機(jī)以及相應(yīng)的各種輔機(jī)和自動(dòng)化裝備。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展以及“雙碳”戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)，深度調(diào)峰、超低排放、靈活運(yùn)行成為火電行業(yè)發(fā)展的新風(fēng)向，各大電廠急需通過新一代通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)與產(chǎn)品全生命周期的蛻變。然而，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)的智能化，首先需要解決電力生產(chǎn)環(huán)境下所需的網(wǎng)絡(luò)大帶寬、低時(shí)延、高可靠性以及定制化、靈活性、安全性、隔離性等問題，而5G確定性網(wǎng)絡(luò)恰好成為賦能電力行業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵。
不同于傳統(tǒng)發(fā)電廠，中煤新集利辛發(fā)電廠二期工程致力于打造“國(guó)際領(lǐng)先的新型智慧電廠，綠色低碳的智慧能源項(xiàng)目”，明確提出應(yīng)用5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)，創(chuàng)建具有自感知、自分析、自診斷、自決策、自學(xué)習(xí)、自尋優(yōu)、自適應(yīng)等特點(diǎn)，在核心控制層、經(jīng)營(yíng)管理層均實(shí)現(xiàn)智慧管控的新型智慧電廠。
利辛電廠5G項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)情況
如何將5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于企業(yè)核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并實(shí)現(xiàn)核心控制層、經(jīng)營(yíng)管理層的智慧管控？
天翼物聯(lián)、中國(guó)電信安徽公司、中國(guó)電信亳州分公司攜手華為等單位，為中煤新集利辛發(fā)電有限公司創(chuàng)新提供了新型5G智慧電廠解決方案，面向輸煤、化水、灰硫的核心應(yīng)用場(chǎng)景，基于天翼物聯(lián)自研5G確定專網(wǎng)產(chǎn)品，提供“端網(wǎng)協(xié)同、多網(wǎng)融合、通智合一”等核心能力，實(shí)現(xiàn)輔網(wǎng)分散系統(tǒng)智慧控制和鍋爐自尋優(yōu)化智慧檢測(cè)，助力企業(yè)每年可減少煤炭消費(fèi)6.6萬噸。
在網(wǎng)絡(luò)層面
通過部署下沉UPF，保障本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不出園區(qū)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)園區(qū)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。
面向廠區(qū)輸煤、化水、灰硫等核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)，基于天翼物聯(lián)自研5G確定專網(wǎng)產(chǎn)品，提供高精度時(shí)間同步、TSN協(xié)議簇流量整形、精準(zhǔn)門控轉(zhuǎn)發(fā)、雙發(fā)選收以及內(nèi)生調(diào)度算法等關(guān)鍵能力，輔以自研確定性工業(yè)網(wǎng)關(guān)，基于5G內(nèi)生雙模通信模塊，通過無線雙鏈路實(shí)現(xiàn)同步傳輸，保障數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，從根本上解決單通道干擾、丟包、抖動(dòng)等問題。
同時(shí)，創(chuàng)新提供10ms@99.99%低時(shí)延、百微秒級(jí)低抖動(dòng)、99.9999%高可靠等確定性網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，高效支撐核心生產(chǎn)數(shù)據(jù)的按節(jié)拍穩(wěn)定傳輸，確保企業(yè)核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)無人化、智能化管理。
天翼物聯(lián)5G確定專網(wǎng)整體解決方案示意圖
為實(shí)現(xiàn)核心控制層的智慧管控，技術(shù)團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)新應(yīng)用天翼物聯(lián)自研5G確定性業(yè)務(wù)感知探針產(chǎn)品，通過實(shí)時(shí)抓取用戶面數(shù)據(jù)流和信令，實(shí)現(xiàn)終端業(yè)務(wù)流量數(shù)據(jù)的自動(dòng)識(shí)別、智能解析；同時(shí)，支持對(duì)用戶網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、業(yè)務(wù)成功率等數(shù)據(jù)的智能分析，助力客戶自動(dòng)識(shí)別專網(wǎng)業(yè)務(wù)故障，形成故障分析圖譜，實(shí)現(xiàn)故障自感知、自分析、自診斷、自決策、自學(xué)習(xí)、自尋優(yōu)、自適應(yīng)。
天翼物聯(lián)5G確定性業(yè)務(wù)感知整體解決方案示意圖
在平臺(tái)和應(yīng)用層面
基于5G確定專網(wǎng)服務(wù)所產(chǎn)生的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，以及各類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)，通過全面接入企業(yè)數(shù)字孿生平臺(tái)、DCS虛擬控制系統(tǒng)等重點(diǎn)業(yè)務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)核心數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與分析、業(yè)務(wù)場(chǎng)景的智能分析和自主監(jiān)控；同時(shí)，賦能5G+原水取水遠(yuǎn)控、5G+灰?guī)扉_閉閘聯(lián)動(dòng)等10余個(gè)智慧應(yīng)用場(chǎng)景部署，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智慧控制和智慧檢測(cè)。
天翼物聯(lián)技術(shù)工程師在項(xiàng)目交付現(xiàn)場(chǎng)
需要提出的是，板集電廠二期項(xiàng)目所采用的虛擬分布式控制系統(tǒng)（Virtual DCS），是電力行業(yè)中首次嘗試將傳統(tǒng)的DCS（分布式控制系統(tǒng)）虛擬化。虛擬DCS系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際需求，靈活調(diào)整資源分配，并支持5G網(wǎng)絡(luò)的無縫接入，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)安全性的前提下的遠(yuǎn)程操作和統(tǒng)一管理，進(jìn)一步提升電廠的整體運(yùn)行效率。
中煤新集利辛板集電廠相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，5G技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了利辛電廠核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景降本增效，其中設(shè)備可用性提升21%，鍋爐燃燒效率提升1.2%，事故發(fā)生率降低80%，風(fēng)險(xiǎn)防控效率提升60%。
未來，天翼物聯(lián)將不斷做強(qiáng)5G確定專網(wǎng)產(chǎn)品能力，滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)各種場(chǎng)景需求，打造工業(yè)無源傳感、工業(yè)確定專網(wǎng)、工業(yè)操作系統(tǒng)縱向一體的新型工業(yè)通智一體基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用單體智能邊緣化，降低企業(yè)數(shù)字化升級(jí)成本，為我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。