招标信息

大唐同心新能源有限公司基于自主可控+“机-群-域”体系架构的智能风电管控关键技术研究与示范项目单一来源采购公示

2024-09-03
1.项目概况与采购范围

1.1建设地点:宁夏省吴忠市同心县(区)。

1.2计划工期:2024年10月01日至2025年12月31日,457日历天。

1.3项目概况:本项目针对目前风电行业机(风电机组)、群(场站)、域(区域集控)智能化水平无法满足行业发展需求的问题,结合先进传感、自动化技术及数字技术和新能源发展相融合,在机侧采用类脑控制技术、先进传感技术、“机器五感”技术,在群侧采用基于空天地一体技术、三维逆向建模技术、数字孪生技术,在域侧采用AI技术、智能化可视技术,构建自主可控“机-群-域”体系架构的智能风电管控平台,实现风电机组自主感知、自主学习、自主决策;实现风电场自动巡检、远程巡视、自判缺陷;实现区域智能AI巡盘、智能告警、智能监控。构建数字化智能风电场,最终实现由机-群-域不同层级的智慧控制,形成新型智能运维管理创新模式。

1)类脑控制技术:开展研究HEC001主控系统的国产类脑控制器升级及示范运用。采用类脑芯片的控制器,控制器硬件采用国产自主指令集芯片架构,控制器操作系统采用安全可信操作系统,采用一种模仿人脑处理信息和做出决策的控制技术,用于提高风力发电机组的运行效率和稳定性。这种技术受到人脑结构和功能的启发,采用类似神经网络的结构来处理复杂的输入数据,并能够自我学习和适应不同的环境条件。

2)先进传感技术:先进传感技术是实现高效、智能运行不可或缺的组成部分。随着科技的进步,传感器技术已经从简单的物理测量发展到能够提供更加复杂且精确数据的智能系统。在风力发电领域,这些技术确保了设备的最佳性能和寿命,同时降低了维护成本。集成激光测风雷达:这种高精度传感器能够在远距离测量风速和风向,对于预测和适应复杂风场变化至关重要。应变传感器:安装在叶片或其它关键结构上,用于监测由于风力作用引起的微小变形,从而评估结构的健康状况。振动分析仪:通过分析机组振动数据,可以识别出可能的机械故障,如轴承损坏或齿轮箱问题。声发射传感器:用于探测微小裂纹或断裂过程中产生的高频应力波,有助于早期发现结构性问题。温度传感器:监测关键部件的温度,防止过热可能导致的性能降低或损害。光纤传感器:利用光的性质来测量各种参数,如温度、压力、振动等,具有高灵敏度和抗电磁干扰的特点。研究多态传感器融合,进行全方位的数据分析。

3)“机器五感”技术:研究具备听、视、嗅、振、触五感的风电机组智能机器人。承担风电机舱巡检和现场处置的主要功能,能够对风力发电机组内设备进行声音、图像、气味、振动、载荷等检测,并实时显示影像中各指标的状态,能按照要求对超温进行自动分析判断,并发出预警;

4)空天地一体技术:基于空天地一体智能运维系统,根据风电场站的特殊性,采用卫星信息直联交互的形式,基于融合多种技术的空天地一体智能运维系统,采用空、天和5G基站的配合,对巡检设备进行调度优化和规则库模型优化。无人机通过北斗卫星进行实时定位及无人机之间的网络通信,其中高轨卫星提供实时定位服务,低轨通信卫星提供全域覆盖的通信支持;

5)数字孪生技术:风电场数字孪生技术运用风电场数字孪生融合技术,基于物理方法和数据驱动方法,构建包含理论模型特点和数据模型优势的模型,可满足风电个性化智能预测、快速实施分析和技术复制推广。利用现有成熟技术,建立高保真和快速计算的风电机组数字孪生模型。

1.4采购范围:

序号

名称

单位

数量

备注

1

类脑控制系统硬件及软件试制

1

 

2

类脑主控控制系统硬件

24

 

3

定制化智能机器人开发试制

1

 

4

定制化智能机器人设备

9

 

5

柔性偏航开发试制

2

 

6

多态传感器(含声、光、学)

10

 

7

机舱式激光雷达

16

 

8

无人机集群及卫星系统开发试制

1

 

9

群控拓展模块(气象系统、AI虚拟管家、智能偏航)

1

 

10

数据采集系统软件及算法

10

 

11

智慧可视化运行辅助系统

1

 

1.5服务范围:

1)风电主控系统改造

宁夏同心风电场一期25台明阳机组主控系统改造:拆除塔底机舱原有

HEC001主控系统,替换为基于国产类脑芯片和CPU的智能PLC,安装国产网关、国产IO模块。接入现同心运维中心运行的群控服务系统。旧件存放于招标方指定地点。

2)多源异构传感器及智能机器人

完成10台集成多源异构传感器的风电机组应用,实现机组自主学习、自主决策,并接入到当前主控系统,并能保证可以接入群控系统。

研究10台机组国产可控智能设备和具备“机器五感”功能机器人,减少人员此类作业次数,逐步提高风电场自动化水平,并接入到当前主控系统,并能保证可以接入群控系统。

完成2台机组柔性偏航系统改造,实现偏航系统的软启动、软停止,使风机运行平稳,减少振动和机械冲击对风机带来的损害,并接入到当前主控系统,并能保证可以接入群控系统。

3)空天地一体的新运维技术研究。

无人机巡检设备1套。采用无人机巡检,无人机配备高清摄像头和其他传感器,用于检查风力发电机组的外部设备损伤、腐蚀情况以及其它潜在的结构问题。

建设空天地一体的智慧运维平台:建立集数据分析、智能预警和维护决策于一体的智慧运维平台,可以整合多种数据源(包括来自无人机、卫星和地面传感器的数据),并通过人工智能算法进行分析,以优化维护计划和提高响应速度。

5)虚拟数字风电场的建设

基于地理信息平台构建场站内部建筑及设备3D模型,通过于数据平台对接获取设备运行数据,并基于运行数据在数字孪生平台中呈现数据状态。依托三维环境实时展示运行数据,平台基于数字孪生和万物互联的理念,成熟、先进、实用的原则,融合物联网设备、监测数据、业务信息一体的场景综合的三维可视化运营平台。整个风电场数字孪生平台的三维场景展示是以松耦合的方式支持现有应用系统实现数字孪生场景升级,同时搭建智能虚拟管家。

6)选择16台样机安装激光雷达。在服务器中,以激光雷达安装机位输出的风电机组运行参数作为输入,利用Python进行神经网络映射模型训练或者动态校正,实现深度学习模型差异化训练,建立精确的虚拟激光雷达模型。神经网络训练或者动态校正后得到风速,与来自同一机位的激光雷达测量前置风速信号进行相关性等方面比较、评估。两者偏差控制在一定范围内即可认定映射模型可靠。服务器将训练映射模型发送给区块局部范围内其它未安装激光雷达机位的PLC,PLC同样以风电机组运行参数作为输入,由映射训练模型计算得到用于额定风速以下叶尖速比闭环控制,或者额定风速以上变桨前馈控制的虚拟激光雷达风速。

7)群控系统建设。通过多源传感器融合,实现机组的全面状态感知和状态监测,并基于融合的数据,实现机组的故障诊断和预测。当机组发生故障或者有故障征兆时,通过监控系统即使发现机组异常情况。多态数据系统布置先进传感器,对机组的雷电电流,机组部件的绝缘、电流电压,机组各类视频、声音、振动进行采集和处理并提供给群控平台系统进行分析。为风电场提供运行预警。

8)搭建集控区域中心智慧可视化运行辅助系统。利用大数据分析、人工智能等方法对历史运行数据、试验调整等数据进行机器学习,将受控电厂运行知识和经验进行数字化、模型化,为受控设备建立模型,通过模型实现多种工况下运行参数的智能预警,降低设备发生故障的概率和风险。利用国产化自主可控边缘智能装置、服务器、时序数据库及采集程序,保证数据采集、传输、计算、存储与应用的全过程安全。利用拖拉拽操作、配置化调参优化迭代应用效果,最终实现机器代替人工重复劳动,达到一人监控多场的目标。

2.采用单一来源采购方式的原因及相关说明

2022年的《基于自主可控体系架构风电智能技术研究与示范》项目是大唐可再生能源试验研究院有限公司完成并结题,项目完成了机侧电控系统及部分群控功能的研究,示范运用效果显著。本课题是在《基于自主可控体系架构风电智能技术研究与示范》项目基础上的扩展和延伸,主要深入研究群侧技术和补充机侧相关技术,打通域侧关键技术,项目机侧类脑控制系统硬件及软件试制、定制化智能机器人开发试制和柔性偏航开发需与《基于自主可控体系架构风电智能技术研究与示范》研究的主控系统和SCADA系统融合,多态传感器、激光雷达、无人机集群及卫星系统、群控拓展模块、数据采集系统软件及算法和智慧可视化运行辅助系统需与《基于自主可控体系架构风电智能技术研究与示范》研究的群控系统融合,以上技术融合只能由大唐可再生能源试验研究院有限公司完成,根据《中国大唐集团有限公司采购管理规定》第二十四条规定“采用特定专利、专有技术或者其他特殊原因,只能从唯一的供应商处购买的采购:或原采购的后续维修、零配件供应、更换扩充,必须向原供应商购买的的采购;或必须保证与原项目一致性或服务配套要求需要继续从原供应商处添购的采购;或紧急采购”,本项目具体情况符合上述规定,故采用单一来源采购方式。

3.拟定的唯一供应商名称、地址

(登录后查看)

4.公示的期限

5个工作日,自2024年09月03日至2024年09月10日。


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联系人:陈经理
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