中国工业报记者 余娜
海拔1200米的涟源龙山，地处湖南省湘乡、邵阳、新邵交界，是远离县城50多公里外的偏远山区。这里，山路蜿蜒，弯道急促，道路两旁丛林密布。半山腰上，25座风机以“几”字行依次排列，风机叶片随风转动，咿呀作响。
3月25日，从湖南省长沙市出发，驱车2个半小时，中国工业报记者来到被誉为“南国药都”的涟源龙山，实地探访大山深处一座智慧化风电场。
五凌电力新能源分公司湘中维检中心运维管理人员朱城向记者介绍，涟源龙山风电场于2017年开始建设，2018年4月实现并网发电，2023年1月启动智能化改造，实现了少人（无人）值守生产管理模式。
此前，风电场运维人员长期在艰苦的环境下工作，物资运输主要依赖定期车辆补给，甚至在大雪封路时，人员需要肩挑物资、负重前行。
如今，在几十公里外的湘中维检中心，值班人员已能通过数字显示大屏，实现远程集中监视，密切关注包括涟源龙山风电场在内的7个场站的设备状况。一旦设备发出警报，运维人员便能迅速进行远程故障诊断分析，区域维检队也能够在1小时内到达现场，从而大大减轻现场维修的负担。
“远程集控、区域维检、场站安保”，推动新能源生产运维模式向集约化、专业化、数智化转变，成为湖南省新能源智慧场站建设的缩影。
山地风电场少人值守 区域维检现“2小时工作圈”
从“深山驻守”到“云端值守”，涟源龙山风电场作为国家电投五凌电力有限公司（以下简称“五凌电力”）第一批次试点场站，在推进智慧场站建设上先行先试。
涟源龙山风电场
在涟源龙山风电场中控室内，记者看到，两排电脑依次排列，分别进行AGC监控、SVG监控、智能辅控、风机视频监控等。通过调度指令、本地指令等，风机实时有功、调度通讯、风机运行等状态实时显示在各台电脑的监视画面中。
“涟源龙山风电场总投资4.2亿元，设计年上网电量1.05亿千瓦时，可利用小时数2100h。在涟源龙山风电场，我们实施了视频监控，可实时监测风机、升压站和设备平台的运行情况。来自风电场的数据，可实时传输至长沙生产运营中心统一监控，如有故障预警，长沙生产运营中心下发至区域维检中心分析处理。同时，通过对场站的智慧化改造，将视频监控、自动消防、电子围栏告警等纳入湖南五凌电力科技有限公司自主研发的智能运维系统，实现了设备环境控制与缺陷预警。”朱城表示。
记者获悉，高山风电场建设，往往面临修路、大件运输等难题，风机塔高且沉重，对运输车辆要求较高。其建设规模，也需依据资源评估、运输能力和实际环境确定。在冬季，冰雪灾害是防控的重点，尤其是风机叶片上的覆冰往往导致风机停运。融冰时，如果下方有游客或居民，还会造成人身伤害。
“我们在每台风机上布置有4个监测视频探头。其中，风机内有三个固定的，会调节到固定位置，监测主要部件。风机外视频探头是可旋转式球形探头，方便对风机平台的设备设施进行巡视。如果日常不巡视，它将被固定在户外平台的箱变位置，监测该设备运行情况。”朱城说，“此前风电场运维需4-5人轮流值守，智慧场站建设后，员工在山下维检中心集中办公，工作、生活环境得到极大改善，解决了冬季值守时恶劣环境带来的诸多不便，包括停水停电等问题。”
记者获悉，对新能源场站进行技术改造，兆瓦用工降幅约38%，提高消缺速度，降低设备故障率，提升发电效益。作为湖南省最大的清洁能源开发经营企业，今年五凌电力将继续推进在湖南省内的12座新能源场站实施智慧化改造。
坚持“智改数转、保安全、提效能”的理念，构建“2+N”（生产运营中心+电力交易中心+N个区域维检中心）集约化、标准化、专业化、数智化、精细化的现代智慧运营体系，促进形成新型生产关系，培育新质生产力，2023年12月20日，国家电投全面启动智慧场站建设。
相对于传统狭义的“一场一站”，国家电投的智慧场站是广义的场站集群，是“集中监控、区域维检、产销协同、少人（无人）值守”的整体构建。通过“生产运营中心-区域维检中心-智慧场站”多级管控，可实现从生产运营中心到各风电场、光伏电站、储能场站的纵向贯通。
维检中心的设立，实现了区域统筹管控，变过去单场单站运维模式为场站集群化、集约化运维模式，大幅压降生产成本，提高人力资源利用效率。
五凌电力新能源分公司党委副书记、总经理李贤明向记者介绍，“在湖南，新能源场站普遍存在‘小、散、偏、远’等问题。场站规模大小不一，最小的场站装机容量为2万千瓦，大的则有10万千瓦和20万千瓦。维检中心的管理方式是将新能源场站整合管理。以涟源龙山风电场分散的25台风机为例，以往被视为独立个体，如今把这25台风机作为一个点，所有场站的这些‘点’共同构成一个类似大厂的场站集群，由维检中心统一管理。”
截至目前，五凌电力已建成投运湘中、湘南、中卫、玉溪4个维检中心，完成10座场站智慧化改造，打造了新能源运维检修“2小时工作圈”，推动场站集群化管理落地实施。
据了解，维检中心主要实施“区域维检+场站安保”的集中运维管控模式。2023年，仅湘中区域实现20位运维人员下山进城，综合人工成本减低约800万元/年。
智能运维系统持续应用 覆盖装机容量有望翻番
智慧场站，“数智”先行。从传统水电到风电、光伏等新能源，智能运维系统在湖南持续落地。
五凌电力远程运维中心
由湖南五凌电力科技有限公司在国内首次开发，包含“远程巡检、设备诊断、状态检修支持、优化运行、知识中心”五大智能应用模块的水电智能运维系统，成功入选2021年度工信部“工业互联网+安全生产”试点示范项目和“十四五”首批“赛马争先”创新平台名单。
湖南五凌电力科技有限公司党委书记、董事长万元介绍，水电智能运维系统的优势，是能通过远程分析设备状况和远程设定巡检，减少现场运维人员。借助科技发展，利用人工智能、数据模型和云计算技术应用，实现运行数据深度挖掘，提前发现设备隐患。
“水电智能运维系统已在湖南、江西、重庆、青海、贵州等19座水电站推广应用，提前发现650余项设备隐患，出具专题分析报告指导电厂检修维护，年均产生综合效益近1亿元。今年年底前，还将接入更多水电站。”万元表示。
记者获悉，湖南水电开发呈现三大特点：
第一，呈现“三跨”（跨区域、跨流域、跨调度）局势。以五凌电力为例，其所控的13个水电厂分布在湖南、贵州两省，沅水、资水、湘江三个流域，分别属于华中网调、湖南省调和地区调度。
第二，水电厂实行“一人一席多厂”的区域集控模式，一个值班席位平均监控3-4个电厂。“目前，水电集控中心控制水电厂13座，控制机组58台，控制容量524.5万千瓦。”在湖南长沙的五凌电力发电集控中心四楼，五凌电力发电集控中心主任沙永兵向记者介绍。
第三，水电厂实施夜间闭门运行。在远程集控模式下，各集控电厂实现了防洪、发电联合优化调度。发挥流域水库群拦洪、错峰功能，减轻了沅水尾闾、洞庭湖区洪涝灾害；多年来优化调度增发电量83.6亿千瓦时，水资源综合利用效益显著。
“我们实现了对集控水电厂的全监全控，每年远程开停机超2万次，成功率100%，集控安全运行超5000天。”沙永兵说。
值得一提的是，除了五强溪电厂、三板溪电厂两个百万级水电厂外，位于湘黔两省交界的黔东火电厂，装机容量高达120万千瓦。它与沅水上游三板溪、白市、托口三座水电厂共同形成具有“水火互补、丰枯互济”特色的电站群，通过集控水火联合调度，为湖南提供稳定可靠的电能保障。
2024年，湖南风电、光伏发电装机达2982万千瓦，超过传统火电成为第一大装机主体。新能源装机成为湖南第一大电源。
与水电智能运维系统相似，新能源远程运维系统可对风电、光伏等新能源设备进行远程巡检、分析、风险评估。
“新能源智能运维系统基于水电技术研发，在水电成功应用后移植到新能源领域，并根据实际情况扩充功能、建模。我们的场站搭载自主研发的新能源智能运维系统后，可实现集中式风电、光伏资产的全景监测、智能预警、专家分析、能效分析，以及设备状态评估。”万元表示。
据悉，该系统自2024年6月上线应用以来，已推广应用到53座风电、10余座光伏场站，通过系统预警提前发现风电齿轮箱失效、轴承磨损、变桨轴承断齿等各类风电设备缺陷300余项，避免设备故障损失约500万元；通过无人机巡检、图像识别、红外热成像技术应用，提前发现光伏组件、逆变器等各类设备缺陷近万余处，挽回发电损失约1200万千瓦时。
“智能运维系统为电力系统装上‘智慧的眼睛’和‘智慧的大脑’，在减少现场人员工作负担的同时，保障设备安全稳定运行，提升能效，助力智慧化电站建设，推动新型电力系统发展。今年，水电及新能源智能运维系统的覆盖装机容量，有望翻一番。”万元透露。
位于全国能源与电力网络的双重末端，湖南煤炭短缺、石油和天然气资源匮乏。“十四五”以来，湖南供电负荷接连创新高，2023年最高电力负荷达到4165万千瓦。湖南负荷峰谷差率接近60%，位于国网首位。
与此同时，新能源对湖南电力系统支撑能力依然不足，顶峰能力欠缺。迎峰度冬期间，风电、光伏发电出力仅为5%左右，基本依赖外调电力和本地煤电支撑。一方面，湖南的资源禀赋不佳，导致能源对外依存度长期保持在80%以上；另一方面，湖南基础性支撑火力发电占比偏低，大约为40%，比全国平均水平低约9个百分点。
近年来，国家虽统筹规划了跨区域输电通道，但湖南争取外部电力输入的难度却递增。湖南内煤炭产能不足，受运输成本高昂和运力短缺的双重制约，导致其大规模新建煤电项目的空间受限。新旧问题和矛盾交织下，风光储快速发展以及新能源智慧场站的提速建设，有望助力湖南破解用电“缺口”这一困局。
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