本书是针对中小型水电站的较为系统、全面介绍数字化转型关键技术、实践案例分享以及未来发展趋势展望的书籍,旨在为中小型水电站的智能监控、状态检修、智慧安全、经济调度等方面提供借鉴和参考。
本书分为6章,介绍了中小型水电站数字化转型的基础、中小型水电站数字化转型的关键技术、数字技术在中小型水电站的应用、中小型水电站数字化转型的实施路径、中小型水电站数字化转型应用案例与实践、中小型水电站数字化转型的前景展望等内容。
前言习近平总书记在2023年7月中央全面深化改革委员会第二次会议上强调 要深化电力体制改革,加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统,更好推动能源生产和消费革命,保障国家能源安全" 。为我国能源发展指明了方向,提供了遵循。 我国地大物博, 江河密布,水力发电资源十分丰富,我国作为全球规模最大的水力发电国家, 截至2024年3月,我国水电装机容量已达4.23亿kW, 占全国发电装机容量的14%, 2023年水力发电量12858. 5亿kWh, 占全年发电量的14%左右;水力发电是将水的势能转化成电能, 借水还水,不消耗水,不污染水, 由此可见,水电是重要的可再生清洁能源之一,在构建我国新型电力系统中将发挥重要作用;管理好、利用好水力发电对促进国家、世界经济绿色、低碳可持续发展, 构建人类命运共同体都至关重要。我国开发利用水电的历史已超百年,21 世纪以来水电站建设运营更是走在世界前列,建成了三峡、白鹤滩、乌东德等一批大型、巨型水电站。 这些大型、巨型水电站建设年代较近,从设计、建设到后期运营管理都已实现了数字化、智能化、智慧化管理。 然而, 30万kW以下的中型水电站, 5万kW以下的小型水电站,由于建设时间较早, 分布广泛, 投资主体众多、运营管理模式多样, 所以不可避免地存在管理标准难统一,自动化、信息化、智能化程度不高等问题。 这些问题不仅影响了水资源循环利用效率和劳动效率,也增加了安全管理的难度,在此背景下,中小型水电站更应该主动拥抱科技,通过数字化转型主动创新、变革,实现降本、提质、增效。国家相关部委正在通过 水电站安全达标建设 创建绿色小水电等系列工作, 来促进中小型水电站的持续健康发展, 中小型水电站在数字化转型方面有着更为迫切的需要。当今正处于一个大数据、人工智能的数字化时代, 数字化转型是企业发展的必然趋势, 是发展新质生产力的重要途径。 随着电力体制改革的深入推进, 源、 网、 荷、储新型电力系统的构建, 作为源头之一的中小型水电站也必须走数字化转型的道路,依靠人工智能、大数据等科技赋能才能适应新型电力系统的协调发展。 在众多的中小型水电站中, 已有一批先知先觉的企业开始了数字化转型的探索与实践,在电站的智能监控、 状态检修、智慧安全、 经济调度等方面取得较好实效, 也还有许多中小型水电站才刚刚起步或者还处于观望等待中,急需一本针对中小型水电站的较为系统、全面介绍数字化转型关键技术、实践案例分享以及未未发展趋势展望的书籍未为他们提供借鉴和参考。本书编写过程中,得到了各级领导及行业专家的大力支持和帮助为该书的成稿、 出版提出宝贵意见和建议,在此表示衷心感谢。编者
目录前言第一章 中小型水电站数字化转型的基础l第一节中小型水电站的特点 2第二节数字化转型的基本概念第三节数字化转型的理论框架第四节中小型水电站数字化转型的意义第二章 中小型水电站数字化转型的关键技术 12第一节 设备状态感知技术12第二节数据传输处理存储技术第三节 数据信息安全技术32第四节 数字挛生技术35第五节声学监测技术37第六节流域来水预测技术40第七节 机器人巡检技术53第三章 数字技术在中小型水电站的应用57第一节 水电站无人值守57第二节水电站状态检修63第三节水电站库区风险感知识别第四节 水电站智慧安管系统7 3第五节 水电站设备数字化管理 79第六节 水电站人力资源线上管理82第四章 中小型水电站数字化转型的实施路径 87第一节 制订数字化战略 87第二节实现技术创新91第三节 数据驱动决策93第四节 跨界合作与创新95第五章 中小型水电站数字化转型应用案例与实践 97第一节 设备智能化改造 97第二节水电站运营优化案例100第三节水电站安全体系建设102第四节 生态环境监测106第五节 资源智能调度109第六节人才培养体系建设案例11第六章 中小型水电站数字化转型的前景展望119第一节 区域水电集群管理II9第二节水风光储一体化发展127第三节 智慧水电核心及展望I32参考文献140