當5G、物聯網技術與火電相遇,會擦出怎樣神奇的火花?近日,隨著4號機組168小時滿負荷試運一次成功,位于安徽亳州的中煤新集利辛板集電廠二期項目全面建成投運。
作為安徽省“十四五”規劃電力保供重點工程,項目首次提出并部署5G-A+云平臺控制技術應用電力系統,投用全球首臺套輔網虛擬DCS控制系統,首次實現自尋優閉環控制,將有效增強皖北地區乃至安徽省的電力保障能力。
而項目投運和多個首次實現的背后,是中國電信5G確定專網賦能“傳統火電”向“智慧電廠”蛻變的生動實踐。
當前,火力發電設備主要包括鍋爐、汽輪機、汽輪發電機三大主機以及相應的各種輔機和自動化裝備。隨著數字技術的發展以及“雙碳”戰略驅動,深度調峰、超低排放、靈活運行成為火電行業發展的新風向,各大電廠急需通過新一代通信技術,實現生產核心環節與產品全生命周期的蛻變。然而,實現生產核心環節的智能化,首先需要解決電力生產環境下所需的網絡大帶寬、低時延、高可靠性以及定制化、靈活性、安全性、隔離性等問題,而5G確定性網絡恰好成為賦能電力行業升級的關鍵。
不同于傳統發電廠,中煤新集利辛發電廠二期工程致力于打造“國際領先的新型智慧電廠,綠色低碳的智慧能源項目”,明確提出應用5G和工業互聯網云技術,創建具有自感知、自分析、自診斷、自決策、自學習、自尋優、自適應等特點,在核心控制層、經營管理層均實現智慧管控的新型智慧電廠。
利辛電廠5G項目現場建設情況
如何將5G網絡應用于企業核心生產環節,并實現核心控制層、經營管理層的智慧管控?
天翼物聯、中國電信安徽公司、中國電信亳州分公司攜手華為等單位,為中煤新集利辛發電有限公司創新提供了新型5G智慧電廠解決方案,面向輸煤、化水、灰硫的核心應用場景,基于天翼物聯自研5G確定專網產品,提供“端網協同、多網融合、通智合一”等核心能力,實現輔網分散系統智慧控制和鍋爐自尋優化智慧檢測,助力企業每年可減少煤炭消費6.6萬噸。
在網絡層面
通過部署下沉UPF,保障本地業務數據不出園區,實現生產園區5G網絡全覆蓋。
面向廠區輸煤、化水、灰硫等核心生產環節,基于天翼物聯自研5G確定專網產品,提供高精度時間同步、TSN協議簇流量整形、精準門控轉發、雙發選收以及內生調度算法等關鍵能力,輔以自研確定性工業網關,基于5G內生雙模通信模塊,通過無線雙鏈路實現同步傳輸,保障數據穩定性,從根本上解決單通道干擾、丟包、抖動等問題。
同時,創新提供10ms@99.99%低時延、百微秒級低抖動、99.9999%高可靠等確定性網絡服務,高效支撐核心生產數據的按節拍穩定傳輸,確保企業核心生產環節實現精準無人化、智能化管理。
天翼物聯5G確定專網整體解決方案示意圖
為實現核心控制層的智慧管控,技術團隊還創新應用天翼物聯自研5G確定性業務感知探針產品,通過實時抓取用戶面數據流和信令,實現終端業務流量數據的自動識別、智能解析;同時,支持對用戶網絡質量、業務成功率等數據的智能分析,助力客戶自動識別專網業務故障,形成故障分析圖譜,實現故障自感知、自分析、自診斷、自決策、自學習、自尋優、自適應。
天翼物聯5G確定性業務感知整體解決方案示意圖
在平臺和應用層面
基于5G確定專網服務所產生的業務數據,以及各類物聯網設備數據,通過全面接入企業數字孿生平臺、DCS虛擬控制系統等重點業務平臺,實現企業核心數據的自動采集與分析、業務場景的智能分析和自主監控;同時,賦能5G+原水取水遠控、5G+灰庫開閉閘聯動等10余個智慧應用場景部署,實現生產環節的智慧控制和智慧檢測。
天翼物聯技術工程師在項目交付現場
需要提出的是,板集電廠二期項目所采用的虛擬分布式控制系統(Virtual DCS),是電力行業中首次嘗試將傳統的DCS(分布式控制系統)虛擬化。虛擬DCS系統可根據實際需求,靈活調整資源分配,并支持5G網絡的無縫接入,從而實現了系統安全性的前提下的遠程操作和統一管理,進一步提升電廠的整體運行效率。
中煤新集利辛板集電廠相關負責人表示,5G技術的應用,實現了利辛電廠核心業務場景降本增效,其中設備可用性提升21%,鍋爐燃燒效率提升1.2%,事故發生率降低80%,風險防控效率提升60%。
未來,天翼物聯將不斷做強5G確定專網產品能力,滿足工業互聯網各種場景需求,打造工業無源傳感、工業確定專網、工業操作系統縱向一體的新型工業通智一體基礎設施,實現工業應用單體智能邊緣化,降低企業數字化升級成本,為我國工業互聯網高質量發展貢獻力量。