5G賦能“英雄過江的地方”
這是一次有關人類智慧與自然和諧共生的探索。
“糯扎渡”一詞，在拉祜族的語言中指“英雄過江的地方”。在中國西南雄偉的山脈之間，奔騰的瀾滄江上，華能糯扎渡水電廠靜默支撐著我國的電力供應。時代的車輪滾滾向前，數字化改革的浪潮疾馳而來。華能糯扎渡水電廠正在發生一場變革。
糯扎渡水電廠的數字化初心
近年來，國家相繼提出雙碳目標和建設以新能源為主體的新型電力系統目標，同時隨著數字新基建的推進，能源電力的數字化轉型成為大勢所趨。發電企業正面臨著前所未有的深刻變局。 電力市場化改革所帶來的企業競爭加劇和企業業務流程重組；節能環保問題的日益突出需要新的生產方式和設備來解決；生產規模日益擴大，使得生產過程更加復雜，這些都對發電企業的信息化提出了更高的要求。電廠的數字化和智慧化轉型已經成為電力企業保障生產作業安全、提升生產運營效率、實現節能減排的必由之路。 糯扎渡水電廠是瀾滄江中下游河段梯級規劃“兩庫八級”的第五級電站，是國家實施西部大開發戰略、“十二五”規劃、“西電東送”“云電外送”的骨干電源點，是云南省境內規模、單項投資最大的項目。水庫總庫容為237.03億m3，調節庫容113.35億m3，水庫具有多年調節能力，多年平均發電量239.12億千瓦時，相當于每年為國家節約956萬噸標煤，減少二氧化碳排放1877萬噸。 此外，糯扎渡水電廠“數字大壩技術”是世界首創；開敞式溢洪道規模、泄洪功率、流速均居世界第一。強大的發電功率、泄洪體量對整個電廠的監測及運維帶來挑戰。某個微小環節出問題，極可能帶來整個發電流程的停滯。 水電廠如同巨大而復雜的機械世界，生產區域大，場景復雜，需要實現壩體、地下廠房以及水下等設備的巡檢和運維難度高、投入大。數字化改革還沒有到來的過去，要確保這里的一切都運行良好，需要工作人員面對各種復雜工作環境的挑戰，日夜細心檢修，工作并不輕松。 節能環保問題在當今社會日益凸顯，這也加大了電力企業轉型的迫切性。新能源電力系統更注重清潔能源的利用，要求降低能源損耗和減少對環境的不良影響。數字化轉型可以幫助糯扎渡水電廠實現能源的更加高效利用，降低了能源損耗，有助于實現節能減排的目標。 糯扎渡電廠相關負責人表示，“我們的初心，就是保證生產安全，這是第一要義。同時，為社會創造更多的清潔能源。數字化不僅是未來，更是我們責任的一部分。” 這個初心推動著糯扎渡水電廠走向數字化之路。 基于實際需求，糯扎渡水電廠聯合中國移動云南公司、中興通訊等企業通過前期數次實地調研與數字模擬測試，確定糯扎渡5G智慧電廠的建設思路，采用“1+1+4+N”的綜合解決方案，即分別為一個5G云網底座；一個智慧電廠云平臺；四個生產管理方向；N個應用功能服務模塊。 糯扎渡水電廠5G專網建設，完成了室內、室外5G專網全域信號覆蓋，為電廠提供大帶寬、低時延、高穩定性的5G移動通信功能，成為全國首個5G專網全域覆蓋應用的水電廠案例。 糯扎渡電廠5G+智慧應用項目的建設以需求為牽引，搭建適應電廠復雜環境的工業物聯網和數據傳輸網絡，綜合利用物聯網、大數據、人工智能、云計算、邊緣計算等技術，滿足了電廠以高清視頻數據高速傳輸、人員精準定位、機器人的遠程操控、人員行為精確預警及數據可靠傳輸、數據集中存儲、應用集中開發等應用場景需求，加速了5G、大數據、AI等數字技術與電廠業務的融合，有效提升電廠整體數字化、智慧化整體水平。打通數字化電廠建設的核心關卡
電廠的數字化建設并不是一蹴而就的，沒有可以參照的案例，項目組只能將數字化建設經驗與水電廠的特性、需求相結合，逐步摸索出適合糯扎渡的數字化道路，很快發現了轉型的四個難點：全方位智能化安保防護體系、全覆蓋自動化實時監測手段、多維度智慧化巡檢體系、高精度人員違章行為的實時監控告警。 針對以上難點，項目組以邊界防護、運行監測、運營維護、設備遠控為方向，解決電力生產“防、監、維、控”四大關鍵痛點。目前糯扎渡電廠5G專網已成功應用于電廠智慧安防、智能巡檢及智慧水庫系統等。智慧安防系統
安全運作是水電廠長久運維的基礎。糯扎渡水電廠占地 358 萬平方米，大壩高 261.5 米，海拔落差大。長期以來，由于水陸空領域，有線覆蓋困難，邊界防護依靠24小時不間斷的值守人員防護，憑借肉眼對于異常情況的判斷，挑戰極大。基于5G的智慧安防系統如同搭建了一個保護屏障。糯扎渡水電廠在核心區域增設光電識別跟蹤等設備，就像是電廠的眼睛，警戒并及時應對潛在的威脅。以AI識別技術為輔助，遠程同時對多個工作面進行監督，改變了一個監護人員只能監督一個工作面的現狀；應急事件發生時，迅速調取各種安保設備信息，快速做出處置決策。智能巡檢系統
水電廠占地廣闊，擁有眾多的設備和儀器。過去，水電廠500kV系統、發電機組及輔助設備每月按規定需安排人工例行巡檢420人次，工作人員需要親自前往高溫、高空、水中等復雜環境現場進行巡檢。現在，無人機和傳感器網絡覆蓋了水電廠的每一個角落，監測水位、流量、水壓等重要參數。運維人員在巡檢系統管理平臺即可獲取全廠設備的實時運行狀態，僅需安排少量的人員到現場巡視。這些數據被傳輸到控制中心，通過大數據分析，可以對電廠的運行狀態進行實時跟蹤和分析，一旦發現異常情況，系統會立即發出警報，操作人員可以迅速采取行動，確保電廠的安全運行。
智慧水庫系統
基于5G的智慧水庫系統建設有以下幾方面的效益：一是實現數據統一存儲、分類查詢、實時共享等功能，形成糯扎渡電廠水庫運維管理的綜合“資源池”，將水庫運維管理工作流程表單化、表單信息化。二是可以對戶外作業實行遠程監護，可以對人工難以巡查的部位開展巡檢。三是提升應急指揮效率，加強對偏遠、角落、人流相對較少的防汛區域進行環境量、流量、變形監測和視頻監控以及異常信息的分析、研判，啟動相應應急預案處置的標準化工作流程，實現緊急情況下的智慧預警及應急處置。從瀾滄江走向數字未來
站在瀾滄江畔，回望過去，糯扎渡水電廠昔日的工作場景顯得如此清晰。曾經，工作人員在復雜環境下，穿梭于機械設備之間。沿著陡峭山路守衛電廠的邊界，夜以繼日的值守，這項艱巨的任務一直由人力完成。而這一切，在數字化改革的沖擊下，正發生著深刻的變革。 現在，站在同一江畔，我們見證了水電廠數字化轉型帶來的翻天覆地的巨變。廠房內，智能維護系統和傳感器網絡的覆蓋，替代了傳統的人工巡檢，極大地減少了維護成本和安全風險。而數字化監控系統，使水電廠的運行狀態可以實時跟蹤和分析。數字化改革帶來的智能化安防系統，讓水電廠的安全監控成為一道堅不可摧的防線。 糯扎渡水電廠的數字化轉型，以5G技術為引領，為中國電力行業樹立了數字化轉型的典范。通過數字化轉型，中國電力行業將更好地滿足社會經濟發展需求，為可持續發展和碳中和目標貢獻力量，為電力行業帶來新活力。
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