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文档简介

1XXXXXXX—XXXX光热电站智能化运维技术规范本文件规定光热电站的智能化运维系统架构、数据存储与管理、运行监测与管理、维护管理、安全要求方面的内容。本文件适用于光热电站的智能化运维场景。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB8978污水综合排放标准GB18597危险废物贮存污染控制标准GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T32151.1温室气体排放核算与报告要求第1部分:发电企业GB37822挥发性有机物无组织排放控制标准GB/T40103太阳能热发电站接入电力系统技术规定GB/T40104太阳能光热发电站术语GB/T40614光热发电站性能评估技术要求GB/T44079塔式太阳能光热发电站运行规程GB/T44222塔式太阳能光热发电站集热系统技术要求GB/T44788太阳能光热发电站并网调度运行技术要求GB/T45310塔式太阳能光热发电站主控制系统技术条件GB/T45313太阳能光热发电站熔融盐储热系统技术要求GB50016建筑设计防火规范GB/T51307塔式太阳能光热发电站设计标准GB/T51396槽式太阳能光热发电站设计标准GB/T51467菲涅耳式太阳能光热发电站技术标准DL/T2878发电厂污水生化处理技术导则NB/T10611水力发电厂含油污水处理系统设计导则3术语和定义GB/T40104界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1智能化运维intelligentoperationsandmaintenance利用物联网、大数据、人工智能等技术,实现电站设备状态实时监测、故障智能诊断、运维流程自动化的运维模式。3.2时序数据timeseriesdata按时间顺序记录的一系列数据点,反映设备状态随时间的变化规律。3.3XXXXXXX—XXXX2数字孪生模型digitaltwin通过数字化建模映射光热电站物理实体,实现设备状态模拟、故障仿真与运维优化的虚拟模型。3.4预测性维护predictivemaintenance基于设备运行数据和故障预测模型,提前识别潜在故障并制定维护策略的运维方式。4缩略语HDFS:分布式文件系统(hadoopdistributedfilesystem)IDS:入侵检测系统(intrusiondetectionsystem)IPC:工业控制计算机(industrialpersonalcomputer)IPS:入侵防御系统(intrusionpreventionsystem)KPIs:关键性能指标(keyperformanceindicators)RBAC:基于角色的访问控制(role-basedaccesscontrol)RPO:恢复点目标(recoverypointobjective)RTO:恢复时间目标(recoverytimeobjective)RUL:剩余使用寿命(remainingusefullife)5智能化运维系统架构5.1整体架构光热电站智能化运维系统整体架构应符合《电力监控系统安全防护规定》中的安全分区,并采用“感知层-网络层-平台层-应用层”四层架构,各层协同工作,实现电站全生命周期智能化运维管理,智能化运维系统架构图如图1所示。图1智能化运维系统架构图5.2感知层感知层应包含以下内容:XXXXXXX—XXXX3a)用于采集物理参数的场区感知设备,如分布于聚光场、储热系统、吸热器及发电岛的各类传感器,传感器应经过3C标准或CE标准认证,性能应符合GB/T45313中要求:1)温度传感器;2)压力传感器;3)流量传感器;4)液位传感器;5)光照强度传感器;6)风速风向传感器;7)湿度传感器;8)气压传感器;9)能见度传感器;10)可见光视频图像传感器;11)红外热成像传感器。b)用于执行专项、移动式检测任务的智能检测设备,宜包括以下设备:1)无人机(搭载红外成像仪分辨率不低于640×480,激光雷达点云密度不低于100pts/cm²),用于镜场破损、漏油和吸热器工作情况检测;2)管道检测机器人(直径适配范围50mm~1000mm,具备高清摄像、缺陷定位功能),用于储热及换热管道泄漏检测;3)手持红外测温仪(测量范围-20℃~1000℃,误差不大于1℃),用于设备表面温度快速抽检;4)太阳能辐射监测站(包括总辐射表、散射辐射表、直射辐射表,误差不大于2%),用于精确监测太阳辐射数据;c)具备数据采集、本地存储、边缘计算及数据预处理功能,支持接入多种传感器及智能设备协议的监控终端,包括嵌入式监控终端、工业控制计算机(IPC)等。5.3网络层5.3.1通用要求网络层结构和数据应符合以下要求:a)以工业以太网技术构建网络主干,连接控制中心、主要子系统控制器、分布式数据库节点及异地灾备中心等关键节点,形成高带宽、高可靠性的有线传输基础,为数据实时传输与存储备份提供核心支撑;b)根据采集频率和时间将数据分为实时数据、高频数据(采集频率不大于1min、中频数据(采集频率1min~1h)、低频数据(采集频率大于1h)、历史归档数据;c)实时数据保留1个月,高频数据保留3年,中频数据保留5年,低频数据及历史归档数据保留8年,数据具体保留期限可根据电站规模和存储能力动态调整,但应满足大修周期数据追溯需求。5.3.2专用子网专用子网应符合以下要求:a)实时控制子网:部署双机热备核心交换机,采用星型-环型混合拓扑结构,通过千兆光纤连接实时控制区域(如集热器姿态调节终端、储热系统压力/温度有线传感器等),优先保障实时控制数据传输,时延不大于500ms、丢包率不大于0.05%,确保数据实时写入时序数据库;b)非实时监测子网:1)独立划分VLAN,采用工业以太网(千兆光纤为主,百兆双绞线为辅)实现有线传输,优先保障时序数据库(InfluxDB、TimescaleDB、TDengine等)与分布式文件系统(HDFS)的数据传输带宽,满足设备运行数据、非结构化数据(图片、视频)的存储写入需求;2)支持ModbusTcp、OPC_UA、MQTT等通讯协议,确保时序数据、运维管理数据、安全日志数据等跨平台传输兼容性,适配数据仓库与各存储节点间的交互需求;c)安全接入子网:XXXXXXX—XXXX41)偏远区域或移动设备(如无人机),部署4G/5G工业级无线路由器(支持带宽不低于100Mbps),保障智能检测设备采集数据的实时上传与存储;2)传感器与监控终端之间采用LoRa、ZigBee及2.4G频段无线通信技术,通信距离根据巡检范围确定;3)所有无线接入数据经加密、认证后转发至非实时监测子网,不留存敏感信息;d)实时控制区域与非实时监测区域间应部署电力专用工业防火墙,仅允许实时控制数据单向传输至非实时存储节点,禁止反向访问。5.3.3数据备份数据备份应符合以下要求:a)搭建双层存储保障网络,确保数据存储安全与可恢复性;b)本地备份网络应部署独立于生产业务的备份子网,每日自动传输高频/中频数据至本地备份节点,备份数据采用加密存储;c)应依托主干网连接异地灾备中心,搭建跨区域专用传输链路,每年完成1次全量备份、每季度完成1次增量备份的传输,足恢复时间目标(RTO)不大于4h、恢复点目标(RPO)不大d)灾备通道与生产网络间部署电力专用隔离装置,禁止灾备节点反向访问生产存储资源。5.3.4数据销毁针对超过保留期限的数据,通过网络层权限管控实现归档或销毁操作的合规性,仅授权管理员可发起数据销毁指令,确保数据删除过程中不被非法恢复或泄露。5.3.5网络安全网络安全符合GB/T22239中第三级安全要求,且满足数据存储与访问安全合规:a)数据传输过程中采用SSL/TLS加密协议,敏感数据(如设备密码、密钥)传输应叠加RSA-2048非对称加密,存储数据采用AES-256加密算法,确保数据传输与存储全程防泄露、防篡改;b)建立基于角色(RBAC)的网络访问与数据访问联动控制体系,严格界定运维人员、数据分析师等不同角色对数据库的读、写、修改及删除权限,敏感数据的访问需通过网络层二次授权验证,并生成审计日志,日志数据同步留存至专用日志存储节点,保障操作可追溯;c)审计日志保留时间不低于6个月;定期对数据安全进行评估,评估频率不少于每年1次;涉及国家秘密、商业秘密的数据需按照相关规定进行特殊保护。5.4平台层5.4.1生产控制大区平台层平台直接处理生产控制类数据,应包含以下内容:a)数据预处理模块:对接非实时监测子网的原始存储数据,对无人机巡检影像、无线传感器报文等非结构化或半结构化数据进行清洗、校验与标准化格式转换,处理后写入分布式文件系统或对象存储;b)智能分析模块:1)调用时序数据库中的高频监测数据及经同步的实时控制数据,集成机器学习算法(如随机森林、神经网络建立设备故障诊断模型,实现故障自动识别、定位及原因分析,诊断准确率不低于90%,支持故障知识库动态更新,诊断结果与特征数据写入专用分析结果存储节点;2)应对设备运行能效、集热场效率等关键指标进行趋势分析与优化计算;c)数字孪生与仿真模块:综合调用历史归档数据、设备模型库及实时数据流,构建并更新电站及关键设备的高保真数字孪生模型,用于运行模拟、状态推演与策略预演,所有仿真模型、参数及过程数据仅存储于本生产控制区的专用模型库。5.4.2管理信息大区平台层XXXXXXX—XXXX5平台数据来源严格限定为通过电力专用正向隔离装置从生产控制大区同步而来的非涉密数据。a)数据仓库:存储经清洗、汇总后的管理类数据,如运维统计报表、综合能耗数据、成本指标等,为管理决策提供统一数据视图;b)常规分析模块:调用数据仓库中的历史统计数据进行多维度分析,如运维效率趋势、成本构成分析、设备可靠性统计等,分析结果存储于本区域;c)可视化模块:基于管理侧数据仓库,生成电站综合绩效、安全态势、资源消耗等可视化图表与驾驶舱,不应展示任何实时控制类数据或涉及生产核心细节的敏感信息。5.5应用层5.5.1生产控制大区应用层直接服务于生产运行与现场运维人员,应包含以下内容:a)设备状态预警与监控应用:以组态图、趋势曲线等方式,集中、直观地展示电站全貌和实时运行状态,调用实时数据流与智能诊断结果实现智能分级告警与推送,告警功能应符合GB/T45310中7部分规定;b)预测性维护工单应用:1)基于设备性能趋势分析与故障预测结果,自动生成预防性维护或检修工单,并推送至相关人员;2)基于数字孪生仿真模型的运行模拟和状态推演功能,提供运行策略优化建议,并推送至运维值长审核;c)应急指挥辅助应用:在发生故障或异常时,调用数字孪生仿真模型进行应急方案模拟与辅助决策,记录应急处置全过程,相关日志存入专用应急事件存储节点。5.5.2管理信息大区应用层服务于电站管理人员、资产管理者,应包含以下内容:a)资产管理:管理设备台账、技术参数、维修历史、成本信息,实现资产从投运到退役的全过程跟踪与价值分析;b)人员管理:管理运维人员资质、培训记录、操作日志,并与工作任务关联,支撑人员绩效与安全责任管理;c)经营与报表统计:基于汇总数据,自动生成运维成本分析、设备利用率统计、发电效益分析等各类管理报表,支持电站经营决策。6维护管理6.1定期维护管理6.1.1维护计划制定维护计划应按以下要求制定:a)电站应基于设备制造商建议、历史运维数据和智能化诊断结果,制定全站的预防性维护大纲,明确各类设备及系统的维护周期、维护内容和验收标准;b)维护计划应按年度、季度、月度进行细化,并通过智能化运维平台生成具体的工作指令,自动分配至相关责任人员,维护内容和周期应参考GB/T44079附录C中要求进行;c)维护计划应充分考虑光热电站的季节性特点,在辐照强度较低的季节安排大型设备的检修工作。6.1.2维护执行与监督维护作业应按以下要求执行与监督:a)所有维护作业应通过电子工单系统进行管理,实现从任务下发、工作执行到结果验收的全过程闭环管理;b)设备维护实行全过程信息化管理,应使用智能终端记录维护过程的关键数据、图片和视频,并自动归档至设备履历;XXXXXXX—XXXX6c)维护质量应实行三级验收制度,工作负责人自检、专业主管复核、技术负责人抽检,确保维护质量符合标准要求。6.1.3维护效果评估维护效果评估应符合以下要求:a)每次重大维护工作完成后,应对设备性能进行为期7天的跟踪监测,评估维护效果;b)定期对维护计划的科学性、经济性进行评估和优化,维护成本宜根据设备运转年限进行规划。6.2预测性维护6.2.1预测性维护实施基于设备状态监测数据,建立关键设备的故障预测模型进行设备预测性维护,预测性维护应按以下要求实施:a)故障预测模型对于关键设备(如汽轮机、吸热器等)预测误差不大于±15%,一般设备预测误差不大于±30%;b)当设备性能参数出现趋势性劣化时,系统应自动生成预警,并将维护策略从定期维护转为状态检修;c)预测性维护发现的潜在故障,应立即按企业制定的设备维修方案进行检修。6.2.2智能诊断对故障的智能诊断应符合以下要求:a)利用机器学习算法,建立设备故障知识库和诊断模型,实现故障的智能识别和根因分析;b)智能诊断系统对常见故障的诊断准确率应不低于85%,诊断报告生成时间不超过2min。6.3参数监测与预警分级对光热电站各类参数的实时监测与管理应GB/T44079、GB/T51467、GB/T51396中相关要求并建立三级自动预警机制:a)参数严重偏离正常范围,可能立即导致设备损坏或停机,如熔盐罐液位超限、压力骤升,需立即人工干预处置时触发一级预警(紧急响应时限不超过15min,由运维负责人牵头处置;b)参数出现明显劣化趋势,影响系统效率或安全,如熔盐纯度下降、导热油酸值升高,需在24h内进行处置时触发二级预警(重要),响应时限不超过1h,由技术主管牵头处置;c)参数轻微偏离或需要进行预防性检查,如设备性能缓慢衰减,需在72h内进行排查并记录时触发三级预警(提示),响应时限不超过3h,由班组负责人牵头处置;d)告警方式包括声音、灯光、短信、APP推送等。6.4备品备件管理对备件库存应按以下要求进行管理:a)建立基于设备关键性和故障预测结果的智能化备件管理机制,将备件分为A、B、C三类进行分类管理;b)A类备件(关键、长周期设备)应建立最小库存预警机制,库存周转率控制在4年/次~5年/c)B类备件(重要设备)实行定量库存管理,库存周转率控制在2年/次;d)对预测性维护提示有风险的设备,A类备件应提前6个月启动采购或修复流程,B类备件应提前3个月启动流程。6.5应急管理6.5.1应急预案体系建立完善的应急预案体系,覆盖以下重点场景:——聚光系统失焦;——储热介质泄漏;7——关键设备突发故障;——电网故障;——极端天气事件;——网络安全事件;——高处坠落事件。6.5.2应急演练与处置应急演练与处置应符合以下要求:a)每季度至少组织一次专项应急演练,全年覆盖所有重大风险场景;b)应急演练发现的问题应在15个工作日内完成整改;c)智能化运维平台应具备应急指挥功能,在触发一级预警时,能自动推送应急预案、联络相关人员并记录处置全过程;d)建立应急物资储备库,定期检查和维护应急设备;e)重要应急设备(如应急发电车、泄漏处理设备)的完好率应保持100%。6.6文档与知识管理文档与知识管理应符合以下要求:a)全站运维记录应由智能运维系统自动生成、实时归档,事件的全过程数据(温度曲线、风速、镜场指令)应存入电站的“案例库”,用于优化模型;b)所有运维活动均需在规定时限内完成电子记录:1)运行日志在交接班前1h内完成;2)检修记录在工作结束后1天内完成;3)故障初步报告在故障处理后3天内完成。7聚光系统7.1通用要求7.1.1人员配比应结合机组容量实施差异化人员配比,100MW及以下机组聚光系统宜配置运维人员3人~5人,100MW~300MW机组宜配置5人~8人,300MW以上机组宜配置8人~12人,具体人员配比根据电站实际工作情况确定。7.1.2镜面监测与预警镜场运维应符合以下要求:a)系统宜根据设定监测周期和监测时间利用无人机等智能化设备对镜场图像进行采集,监测周期和监测时间应根据季节和天气状况进行动态调整;b)系统通过图像分割算法量化污染程度(污染面积占比),生成污染等级地图,采用深度学习/边缘检测算法识别裂纹、掉膜、崩边等缺陷,量化破损面积、数量及分布位置,同步标记故障区域坐标;c)镜面反射率低于设定阈值时,可规划路径无人机或自动清洗车进行清洗。清洗后,反射率应满足设计要求;d)基于镜场拓扑结构、设备分布及障碍物信息,采用协同优化算法规划最优清洗路线,优先覆盖高污染、核心聚光区域,支持动态避障与作业进度同步,避免重复或遗漏;e)基于近3个月反射镜破损数据,分析易破损区域(如边缘、迎风侧提前优化巡检频次;结合历史污染数据与季节降水规律,预测污染累积速率,提前规划清洁周期与资源配置;对连续出现轻微破损的镜场区域,纳入重点监测清单,根据厂区实际情况增加专项巡检,预判破损扩大风险;f)当检测到破损面积超过阈值的镜面系统应及时发出预警,推送故障定位,通知当班人员更换;XXXXXXX—XXXX8g)基于历史故障数据与实时运行参数,生成镜场聚光效率优化建议(如跟踪角度微调、清洁时机优化),经人工审核后推送至执行系统;h)无人机镜场作业时应满足以下要求:1)飞行高度控制在镜场上方10m~30m,速度不大于5m/s,相邻航线重叠率不小于30%,与设备安全距离不小于2m,避开高压线路、迎风危险区;2)仅在能见度不小于5km、风速不大于13m/s、无雨雪冰雹、环境温度-10℃~40℃时作业,作业前核查实时气象及未来2h预报,突发恶劣天气立即返航;3)采集图像/视频实时传输至运维平台,作业前自动校准电池、传感器、GPS/北斗定位,提示运维人员设置警示标识,严禁人员进入作业区,并配备地面观察员;4)镜场满负荷工作时,划定反射镜聚光焦点及核心聚光区为飞行禁区,无人机与禁区边缘安全距离不小于50m;5)避开正午强光高温时段开展核心镜场巡检,高温季节可调整作业时段为清晨或傍晚,系统实时监测作业区域环境温度,当监测到无人机周边温度超过60℃时,自动触发避高温预警,指令无人机调整航线至低温区域。7.1.3镜场跟踪精度预警镜场跟踪精度预警应符合以下要求:a)跟踪精度偏差连续1h超过设计值3%,发布三级预警,班组负责人核查偏移原因(如传感器漂移、环境干扰);b)跟踪精度偏差连续30min超过设计值5%,发布二级预警,系统自动生成跟踪角度修正指令,由技术主管确认后执行自适应校准;c)跟踪精度偏差瞬时超过设计值10%,或因偏差导致吸热器局部热流密度突变15%以上,发布一级预警,暂停对应反射镜集群运行,人工进行校准;d)系统宜基于结合历史运行数据建立跟踪精度趋势预测模型,分析反射镜驱动部件磨损、支架形变风险,结合设备运行时长制定润滑油更换、部件检测计划,系统自动生成预测性维护清单,明确责任人与完成时限。7.1.4极端天气预测与预警极端天气预测与预警应符合以下要求:a)系统宜根据环境传感器实时监测风速、降水量、冰雹等天气参数,对接气象部门预警信息,实现极端天气提前预判(1h~3h预警);b)预测1h内风速将达到15m/s,发布三级预警,当班人员对设备进行防护检查;c)实时风速达到20m/s或监测到冰雹天气,发布二级预警,系统提示镜场进行安全归位(调整至迎风面最小角度),由技术主管确认后执行;d)实时风速达到30m/s以上,发布一级预警,系统提示关闭所有反射镜驱动设备,切断非必要电源,并提示启动设备防护预案,由运维负责人确认后执行。7.1.5驱动设备监测与预警系统应根据电机绕组温度、减速器油温、振动幅值及频率等参数和设备运行时长、启停次数等数据,建立驱动设备健康状态评估模型,实现状态可视化监测,并在出现以下情况时预警:a)电机温度连续24h超过设计值5℃或减速器油温连续24h超过设计值8℃,发布三级预警,提示当班人员进行核查;b)电机温度超过设计值10℃、减速器油温超过设计值15℃,或振动幅值连续30min超过设计值10%,发布二级预警,生成设备停机检查指令,经技术主管确认后执行,排查过热或振动原因;c)电机温度瞬时超过设计值20℃、减速器油温瞬时超过设计值25℃,或振动幅值超过设计值20%,发布一级预警,立即切断设备电源,启动应急检修;d)宜基于电机温度、振动幅值的历史趋势数据,预判轴承磨损、润滑油劣化等潜在故障,启停次数超过预设阈值时,系统自动触发预防性检修提醒,生成润滑油更换、部件检测等维护计划;e)宜定期生成驱动设备健康报告,为维护策略优化提供数据支撑。XXXXXXX—XXXX97.2塔式光热电站塔式光热电站聚光系统的监测与预警应符合以下要求:a)当定日镜群的位置反馈偏差超过3.5mrad,或单体定日镜的角度偏差持续超过0.5°时,系统发布二级预警,提示“性能下降”或“跟踪偏差”,根据该区域的电流曲线与位置反馈生成维护计划,由技术主管确认后执行;b)当定日镜群的跟踪误差超过10mrad,或单镜角度偏差超过1.5°时,系统触发安全继电器,立即切断对应区域定日镜群的动力电源,将该区域标记为“故障隔离”,自动生成全场/区域重校准计划,经技术主管确认后执行;c)监测点位的局部热流密度超过设计值的120%时(宜根据环境因素调节),系统应立即触发一级预警,立即停机,联锁调整定日镜场(如强制定日镜散焦),防止局部超温,同时根据实时运行工况,动态调整熔盐循环流量、换热系统负荷等参数,实现温度精准调控;d)部署视觉检测系统实时监测吸热器熔盐泄漏情况,当检测到熔盐泄漏时,立即触发一级预警并立即停机,提示当班人员维修;e)通过视觉监测技术结合倾角传感器,实时监测吸热塔沉降与倾斜数据,依据监测数据每季度分析1次吸热塔安全性,每年更新1次吸热塔垂直高度基准值,当倾斜量超过设计允许值3‰时,触发二级预警并启动专项评估。7.3槽式/菲涅尔式光热电站槽式/菲涅尔式光热电站聚光系统的监测与预警应符合以下要求:a)当单段(10m内)的扭矩管局部扭转角超过2°或驱动电流异常波动超过额定值的120%时,触发一级预警,系统应自动暂停该回路的太阳跟踪程序,经运维负责人确认后采用抗扭保护与自动回零措施,系统确认扭矩管两端角度一致(同步偏差小于0.5°)后,重新建立太阳跟踪坐标系,恢复正常的聚光运行;b)系统应建立集热管保温性能(槽式集热管真空度)在线间接监测(如通过管壁温度与管内介质温度差值推算)或定期离线检测机制。在线监测数据每小时更新1次,离线检测每年不少于1次。当监测到保温性能(槽式集热管真空度)劣化(差值超过设计值5℃)时,触发三级预警,提示工作人员进行检修;c)当管壁温度监测点持续超过设计值的110%时,系统应发出二级预警,提示检查光斑聚焦状态、介质流量及聚光角度;若温度持续升高超过设计值120%,触发一级预警(紧急处置不停机立即调整聚光角度(散焦)并增大管内介质流量,防止设备损坏;d)当监测到管壁温度低于设计运行区间下限,且光照强度满足运行要求时,系统应触发三级预警,提示工作人员核查介质循环状态、保温层完整性及聚光系统协同精度。8储热系统8.1储热系统通用要求8.1.1人员配比结合机组容量实施差异化人员配比,100MW及以下机组聚光系统宜配置运维人员2人~3人,100MW~300MW机组宜配置3人~5人,300MW以上机组宜配置5人~7人,具体人员配比根据电站实际工作情况确定。8.1.2电加热器监测与预警在光热电站配置电加热系统的情况下,智能运维平台应具备“光-热-电”多能互补协同控制能力,具体要求如下:a)智能化系统应具备光照资源预测与储热状态联动控制功能。当预测或监测到光照不足(如阴天、早晚时段)导致集热能力下降时,系统应能发布提示,在经过技术主管确认后调用电加热器,利用电网富余电力加热储热介质;XXXXXXX—XXXXb)电加热系统应接入电网调度需求响应体系,具备参与电网“削峰填谷”的自动调节能力,在电网用电低谷期(电价低廉或存在弃风弃光时系统应自动启动电加热器进行储热,在电网用电高峰期(电价高昂时),系统应自动控制储热释放进行发电;c)当储热介质温度低于设定阈值(如熔盐凝固点以上15℃)时自动启动,达标后自动停运;d)绕组温度超过设计值120%,系统发布一级预警,自动切断电源(立即停机);e)绝缘电阻低于2MΩ,发布二级预警,提示人员检修;f)定期调取运行时长、功率、启停次数等数据,预测设备运行状态,并纳入预测性维护计划。8.2显热储热系统8.2.1熔盐显热储热(双罐系统)熔盐显热储热(双罐系统)的监测与维护应符合GB/T45313和以下要求:a)宜基于近3个月熔盐密度、氧含量、杂质含量的日度监测数据,建立熔盐劣化预测模型,设置趋势预警阈值(密度月均波动超1%、氧含量周均上升0.5%);当模型预判熔盐纯度将在1周~2周后低于设计值95%时,自动生成熔盐提纯维护计划,明确提纯设备启停时间、过滤精度参数、提纯后介质检测标准及责任人,避免熔盐熔点升高影响循环效率;b)宜采集近6个月熔盐泵振动幅值、轴承温度、电机电流的实时数据,通过AI算法拟合设备健康度曲线;当振动幅值月均上升5%、轴承温度连续7天接近设计值90%时,预判轴承磨损或叶轮腐蚀风险,生成预防性检修计划,包含轴承更换型号、叶轮检测项目(静平衡/动平衡测试)、检修工具准备清单及停机窗口建议(优先选择光照不足的低负荷时段);c)追踪近1个月储罐压力波动数据、氮封系统补气频率,结合熔盐氧含量变化趋势,建立密封效能预测模型;当氮封补气频率周均增加10%、储罐压力波动幅度扩大至设计值80%时,预测密封件老化或氮气泄漏风险,提前1周生成密封系统检修计划,明确密封件更换规格、氮气管道气密性检测步骤及检修后密封性能验证标准;d)熔盐密度连续24h偏离设计值3%,或液位波动超过设计值5%:触发三级预警,提示当班人员核查储热介质状态及储罐密封情况;e)熔盐纯度下降导致熔点升高5℃,或氧含量超过设计值10%,或液位连续1h超设计上下限10%:触发二级预警,提示当班人员启动过滤系统,准备熔盐提纯处理;f)熔盐罐液位瞬时超限20%,或压力骤升超过设计值15%时:触发一级预警(立即停机),提示当班人员立即停止储热系统运行,关闭熔盐泵、启动泄压阀,通知运维负责人紧急处置。8.2.2熔盐显热储热(单罐系统)熔盐显热储热(单罐系统)的监测与维护应符合以下要求:a)采集近1个月分层界面波动数据、进出料流量调节记录,结合熔盐温度梯度变化,建立界面紊乱预测模型;当模型预判界面波动将在1周内超过设计值10cm时,生成进出料参数优化计划,明确流量调节梯度(如每小时调整5%)、温度梯度控制范围、界面监测频率提升方案(从1次/h改为1次/30min),避免分层界面消失导致热效率骤降;b)当分层界面波动值超出设计值时,应发布预警:1)分层界面波动超过设计值5cm时,发布三级预警,提示当班人员记录波动数据,观察趋势变化;2)分层界面波动超过设计值10cm,或储罐氧含量超过设计值10%时,发布二级预警,提示当班人员调整熔盐进出料参数,启动氮气补充系统,排查泄漏点;3)分层界面消失导致储罐内温度骤变15℃以上,或压力骤升超过设计值15%(排除仪表故障)时,发布一级预警,当班人员立即停止储热系统运行,停止熔盐循环,并启动应急排盐或应急冷却防护程序,防止设备损坏;c)宜参照双罐系统熔盐泵维护标准进行熔盐泵预防性检修计划。8.2.3混凝土显热储热混凝土显热储热的监测与维护应符合以下要求:XXXXXXX—XXXXa)宜采集近1年混凝土内部温度分布、结构形变的月度数据,结合环境温湿度变化规律,建立裂缝发展预测模型,当模型预测裂缝宽度将在3个月内超过0.3mm(轻微开裂临界值)时,生成结构加固维护计划,明确加固材料类型(宜选择耐高温材料,如钢板或耐热纤维)、加固区域定位、加固后的形变监测周期及结构健康评估标准(如承载力测试指标每季度输出1份完整的混凝土结构健康评估报告;b)宜追踪近6个月换热盘管腐蚀速率、管道压力降数据,建立腐蚀劣化预测模型,当预判盘管壁厚减薄速率将超过设计值时,生成预防性防腐计划,明确防腐涂层类型(如耐高温防腐蚀涂料)、涂层施工温度/湿度控制参数、涂层厚度检测标准,同时标注需重点防腐的盘管区域;c)宜参照双罐系统熔盐泵维护标准进行循环泵预防性检修计划;d)当混凝土储热系统出现以下情况时应发布预警:1)混凝土局部温差连续24h超过10℃,或换热盘管流速波动超过设计值5%:触发三级预警,提示当班人员核查换热系统及混凝土储热体状态;2)混凝土出现轻微开裂,或换热盘管腐蚀速率超过设计值10%:触发二级预警,提示当班人员调整换热介质流量,准备防腐处理;3)混凝土出现明显裂缝(宽度超过0.5mm),或换热介质泄漏量超过设计值15%:触发一级预警,提示当班人员立即暂停储热系统运行,切断相关阀门,通知运维负责人进行应急抢修,防止结构坍塌或火灾事故。8.3相变储热系统相变储热系统的监测与维护应符合以下要求:a)宜采集近3个月相变介质相变温度、相变滞后时长的日度数据,建立性能劣化预测模型。当模型预判相变滞后时长将在1个月内超过10min,或相变温度偏离设计值超过3℃时,自动生成介质维护计划。维护计划应明确介质补充量或更换比例(宜为20%)、补充/更换介质的纯度标准、以及维护后的相变性能验证步骤(如相变温度测试、滞后时长监测避免因介质性能下降影响储热效率;b)基于近6个月换热效率衰减趋势、换热器压力降数据,预判结垢风险。当预判1个月内换热效率将降至设计值90%时,生成预防性清洗计划,明确清洗介质(需适配相变介质特性,避免污染)、清洗温度/压力控制参数及清洗周期建议(如每3个月1次)。同时,追踪换热器腐蚀速率,当预判腐蚀速率超过0.1mm/年时,生成防腐处理计划,明确防腐涂层类型及施工标准;c)宜参照双罐系统熔盐泵维护标准进行循环泵预防性检修计划;d)当相变储热系统出现以下情况时应发布三级预警:1)相变介质出现轻微分层,或换热效率连续24h低于设计值5%时,提示当班人员核查相变介质状态及换热器运行情况;2)换热器压力降波动超过设计值3%时,提示当班人员检查系统平衡;e)当相变储热系统出现以下情况时应发布二级预警:1)相变滞后超过10min,或换热效率衰减超过10%,或换热器表面结垢严重时,提示当班人员调整换热工质参数,启动清洗程序;2)换热器压力降超过设计值10%时,提示当班人员安排换热器清洗;3)换热器密封性能下降时,生成密封检修指令;f)当相变储热系统出现以下情况时应发布一级预警:1)相变介质与换热工质混合污染,或出现大量泄漏,提示当班人员立即停止系统运行;2)储热罐压力骤升超过设计值15%,自动联锁启动泄压装置,停止系统运行;3)系统应立即通知运维负责人组织清理与应急抢修。8.4熔盐管道熔盐管道的监测与维护应符合以下要求:a)宜采集近3个月管道关键节点温度、伴热装置功率输出、环境温度的日度数据,建立伴热效能衰减预测模型,当模型预测伴热功率无法维持管道温度高于熔盐凝固点15℃时,系统应自XXXXXXX—XXXX动生成伴热系统检修计划,计划应明确加热元件检测项目(如电阻值测试)、保温层更换范围、伴热温度调控参数校准步骤,避免因伴热不足导致熔盐凝堵;b)对阀门、弯头、泵体等流动性较差的关键节点,追踪近1个月压力降数据,设置“连续3天压力缓慢上升”为趋势预警条件,触发该条件时,自动生成预防性疏通计划,明确疏通介质(如高温导热油或电伴热强化)、疏通压力控制范围、疏通后的管道流通性验证标准(如流量测试值),同时标注应重点疏通的部位及疏通工具清单;c)当熔盐管道出现以下情况时应发布预警:1)当管道局部温度连续1h接近熔盐凝固点5℃时,发布三级预警,提示当班人员检查伴热系统运行状态,确认伴热电源及控制回路是否正常;2)当管道温度连续30min接近熔盐凝固点3℃,或压力降超过设计值10%时,发布二级预警,提示当班人员提高伴热功率或启动局部循环泵,增加介质流动性;3)当管道温度低于熔盐凝固点,或压力骤升超过设计值20%时,发布一级预警,故障跳闸保护由机组自动执行,系统同步切断相关储热-换热系统电源、关闭上下游阀门,当班人员启动管道外部加热装置(如伴热带或火焰加热),防止凝堵扩散造成管道堵塞或破裂。9换热系统智能化运维9.1换热系统通用要求9.1.1人员配比结合机组容量实施差异化人员配比,100MW及以下机组聚光系统宜配置运维人员2人~3人,100MW~300MW机组宜配置3人~4人,300MW以上机组宜配置4人~6人,具体人员配比根据电站实际工作情况确定。9.1.2监测与预警换热系统通用监测应符合以下要求:a)应对每台换热器的一次侧与二次侧的进、出口温度与压力进行实时、同步监测,系统应能实时计算并显示其对数平均温差(LMTD)与热端温差。当系统监测到热端温差超出设计范围±15%时,应自动发布三级预警,提示当班人员进行热力平衡检查;当温差持续恶化并超出±25%时,应升级为二级预警,并自动调取相关流量与阀门开度数据供分析;b)智能化运维平台应实时计算各换热单元的换热效率,当换热效率连续24h低于设计值5%时,应发布三级预警,提示当班人员进行效率衰减检查;当效率衰减超过10%时,应升级为二级预警,并自动生成推荐清洗或检查方案的工作指令。9.2储热系统换热子系统9.2.1双罐系统换热监测与预警双罐系统换热监测与预警应符合以下要求:a)宜采集近6个月换热器进出口温差、介质流量、换热效率的小时级数据,建立衰减预测模型,当预测1个月内换热效率将低于设计值97%时,自动生成清洗计划(明确清洗介质、重点区域);b)实时追踪换热器压力降波动值、介质泄漏微量监测数据,当压力降周均波动超设计值3%、泄漏微量连续5天上升时,宜预测密封垫片老化或法兰连接松动风险,生成密封系统检修计划(明确垫片更换型号、法兰紧固力矩);c)当双罐系统出现以下情况时发布预警:1)换热效率连续24h低于设计值5%,发布三级预警,提示当班人员进行效率衰减检查;2)换热效率衰减大于10%时,发布二级预警,自动生成推荐清洗或检查方案的工作指令,经技术主管确认后执行;3)换热器进出口温差瞬时超设计值20%,或压力降超设计值15%时,发布一级预警,故障跳闸保护由机组自动执行,系统暂停换热系统运行,当班人员启动应急检查。9.2.2单罐系统换热监测与预警单罐系统换热监测与预警应符合以下要求:a)宜根据近1个月换热器密封泄漏微量数据、压力降波动值、分层界面波动数据,建立密封效能预测模型,当预判密封泄漏量将在1周内接近二级预警临界值,或因密封问题导致温度差偏离设计值5℃时,生成密封检修计划;b)宜基于近3个月换热工质流量、进口位置调整记录与换热效率的关联数据,建立预测模型,当预判流量/位置参数将导致效率月均衰减超2%时,生成参数优化计划(明确流量调节梯度、进口位置微调方案);c)当单罐系统出现以下情况时发布预警:1)换热器熔盐侧进出口温度差连续24h偏离设计值5℃,系统应提示当班人员核查当前工况;2)当温度差偏离设计值10℃,或监测到密封泄漏量异常时,系统应提示当班人员调整换热参数,并生成密封系统检修指令;3)当出现冷、热熔盐串流现象,或发生泄漏(触发通用一级预警)时,系统执行立即停机,切断换热系统运行,组织人员抢修。9.3熔盐-蒸汽发生器系统熔盐-蒸汽发生器系统监测与预警应符合以下要求:a)宜采集近6个月管束进出口温差、压力降、换热效率的小时级数据,建立结垢增长预测模型,当预测1个月内结垢厚度接近1mm时,自动生成在线清洗计划(明确清洗介质、压力/温度控制、重点清洗区域),清洗后换热效率恢复至设计值95%以上;b)追踪近3个月熔盐侧入口管线腐蚀速率、熔盐氧含量、杂质含量的日度数据,建立腐蚀劣化预测模型,当预判腐蚀速率2周内大于0.3mm/年时,生成管线维护计划(壁厚检测、防腐涂层补涂);c)采集近3个月蒸汽发生系统各段壁温的实时数据,结合熔盐流量、蒸汽负荷变化规律,建立壁温异常预测模型,当预测1周内壁温大于设计值110%时,生成热负荷调整计划(调节流量、分配负荷);d)当熔盐-蒸汽发生器系统出现以下情况时发布三级预警:1)换热效率连续24h低于设计值5%,提示当班人员检查效率衰减原因(如结垢、流量不足2)熔盐侧入口管线腐蚀速率超过0.1mm/年时,提示关注管材寿命;e)当熔盐-蒸汽发生器系统出现以下情况时发布二级预警:1)熔盐侧入口管线腐蚀速率超过0.3mm/年,建议当班人员缩短检测周期或计划更换;2)任何管壁温度测点超过额定运行壁温110%时,系统自动联锁降低该区域热负荷,提示当班人员检查;3)预测或监测到任一回路熔盐温度低于其凝固点以上20℃,系统自动启动该回路的应急电伴热和循环程序,提示当班人员进行检查;f)当熔盐-蒸汽发生器系统出现以下情况时发布一级预警:1)管壁温度测点超过额定运行壁温130%(或超过材料允许最高使用温度)时,触发一级预警(立即停机),立即停运系统,提示当班人员进行检查;2)蒸汽侧钠离子浓度连续2次采样值超过正常运行基准值10倍以上,且排除仪表干扰后,应立即触发一级预警,系统应联锁启动紧急停机程序,并提示“疑似熔盐泄漏”,当班人员立即对发生器进行检查。9.4导热油-熔盐换热系统导热油-熔盐换热系统监测与预警应符合以下要求:a)采集近6个月导热油酸值、粘度、闪点的周度数据,建立油质劣化预测模型,当预判1个月内酸值接近0.1mgKOH/g或黏度上升15%时,自动生成维护计划(过滤再生、补充新油);b)追踪近3个月换热器压力降波动、腐蚀速率、泄漏微量监测数据,建立密封效能与腐蚀劣化预测模型,当预测压力降波动大于设计值10%或腐蚀速率大于0.1mm/年时,自动生成维护计划(密封垫片更换、防腐施工);XXXXXXX—XXXXc)宜参照双罐系统熔盐泵维护标准进行循环泵预防性检修计划;d)当换热效率连续24h低于设计值5%,或导热油酸值轻微升高时,发布三级预警,提示当班人员核查换热系统及导热油状态;e)当导热油酸值超过设计值0.1mgKOH/g,或导热油运动黏度上升超过新油的15%时,触发二级预警,提示当班人员调整换热参数,准备导热油过滤/更换及换热器清洗;f)当低位排水点油份浓度持续升高并超过15ppm时,发布二级预警,提示“导热油可能泄漏”,并自动隔离相关换热单元进行排查;g)当导热油闪点下降超过设定阈值,或出现导热油/熔盐泄漏时,发布一级预警(立即停机提示当班人员立即停止换热系统运行,切断相关电源,通知运维负责人紧急处置。10发电系统10.1人员配比结合机组容量实施差异化人员配比,100MW及以下机组聚光系统宜配置运维人员4人~6人,100MW~300MW机组宜配置6人~10人,300MW以上机组宜配置10人~15人,具体人员配比根据电站实际工作情况确定。10.2汽轮机发电系统运维10.2.1蒸汽参数监测与预警对蒸汽参数的监测与预警应符合以下要求:a)蒸汽温度、压力连续24h波动超过设计值3%时,发布三级预警,提示当班人员核查前端聚光-储热系统;b)蒸汽参数连续30min波动超过设计值5%时,发布二级预警,提示当班人员协调调整熔盐循环流量或聚光强度;c)蒸汽温度瞬时波动超过设计值15℃(且持续时间大于3s),或压力骤变超过设计值20%时,发布一级预警(立即停机),故障跳闸保护由机组自动执行,系统同步停止发电系统运行,提示当班人员调整汽轮机负荷无效后确认停机状态。10.2.2汽轮机监测与预警对汽轮机的监测与预警应符合以下要求:a)采集近6个月转子振动幅值(水平/垂直/轴向)、频率、转子位移的数据,通过AI算法进行故障特征提取(如不平衡、不对中、弯曲等特征频率识别),当模型预测1个月内将出现轻微动平衡劣化(振动幅值超设计值5%)时,生成转子动平衡校准计划(含配重位置、校准转速);b)追踪近3个月轴承温度、油膜压力、润滑油油质(颗粒度、水分、粘度)的数据,建立轴承磨损预测模型,当预测轴承温度将在2周内超过超过报警值的80%、油膜压力趋势性下降时,生成轴承维护计划(含间隙测量、滤油/换油方案);c)建立油质劣化预测模型,当模型预判1个月内油质将降至NAS8级以下、水分含量大于0.1%时,生成换油计划(新油标准NAS6级以上);d)结合运行时长与启停次数建立疲劳模型,根据汽轮机运行情况自动生成叶片检修计划(含探伤、修复方案);e)当汽轮机振动幅值连续24h超过设计值10%,或轴承温度连续24h超过设计值5℃时,触发三级预警,提示当班人员巡检设备及润滑油状态;f)当出现以下危及设备安全的情况时,ETS应自动触发,系统发布一级预警并通知当班人员立即检修:

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