劉家峽水電廠：數字引擎驅動傳統電廠啟新程
來源：中國能源新聞網 時間：2025-12-29 15:59
中國能源新聞網訊（侯齊 鄒明敏）在黃河上游的險峻河谷間，被譽為“共和國水電長子”的國網甘肅劉家峽水電廠（簡稱“劉家峽水電廠”）巍然矗立。作為西北電網的關鍵支撐點，它肩負著防洪防凌、頂峰保供及支撐新型電力系統建設等多重使命。面對能源行業(yè)的深刻變革與高質量發(fā)展的時代召喚，這座有著五十余載輝煌歷史的老廠，正以數字化轉型為引擎，開啟一場從傳統運維向智慧管控的深刻躍遷。
從“鐵腳板”巡檢到“神經網絡”感知
水電運維體系龐雜，廠房、大壩、廊道、開關站等區(qū)域設備密集、環(huán)境交錯，傳統模式高度依賴人工定期巡查與經驗判斷。這曾是一代代水電人用“鐵腳板”走出來的責任之路。原電氣分場自動班的老員工回憶，早年監(jiān)控系統尚未建成時，他們需要“像‘蜘蛛人’一樣爬高鉆低”，敷設的電纜能繞廠區(qū)好幾圈，只為織就一張覆蓋全廠的監(jiān)測“神經網絡”。然而，人工巡檢存在監(jiān)測盲區(qū)，對隱患的響應相對滯后，安全生產長期面臨風險點多、管控被動的挑戰(zhàn)。
推動安全管理向智能化、定量化、信息化轉型，成為劉家峽水電廠邁向高質量發(fā)展的必然選擇。變革的核心抓手是構建智能巡視體系。該系統集信息總覽、查詢統計、視頻監(jiān)控、智能巡視、設備運維、安全管控等多項功能模塊于一體。硬件依托高清攝像機、卡片機、軌道機器人，融合智能識別、紅外檢測、大數據與智能算法等技術，圍繞發(fā)電機、變壓器、開關站及輔助設備等關鍵部位開展精細化巡視，可實現設備外觀缺陷識別、運行狀態(tài)監(jiān)測、表計自動讀數等功能。
軌道式巡檢機器人是系統的“尖兵”，可自主執(zhí)行定時、定點或專項任務，按指令規(guī)劃路徑、精準?？坎⑼瓿商綔y；操作人員亦可通過遠程控制，調整其云臺、攝像機與紅外熱像儀，對設備進行特檢。相較于傳統人工巡視，機器人視角更廣、效率更高、靈活性更強，能實時回傳高清細節(jié)圖像，精準捕捉微小隱患。在突發(fā)緊急情況下，人員難以及時進入現場，巡檢機器人卻能第一時間“沖”入，利用紅外“眼睛”穿透復雜環(huán)境，快速收集信息并鎖定故障點，既保障人員安全，又讓應急處置更沉著高效。
通過制定差異化巡視策略，該廠科學調配人力，聚焦關鍵設備，提升巡視質量與設備健康水平。目前，智能巡視系統每日可執(zhí)行34項巡視任務，覆蓋5914個巡視點位。這一“人巡+機巡”的協同模式，正推動運行模式由“事后處理”向“事前預防”轉變。
從“經驗驅動”到“數據驅動”的全鏈條革新
數字化轉型的浪潮，不僅改變了巡檢方式，更深入到設備檢修、狀態(tài)診斷的核心環(huán)節(jié)，驅動決策從“經驗驅動”向“模型驅動”轉變。
以水輪發(fā)電機組的核心部件——推力軸承的監(jiān)測為例。傳統監(jiān)測手段單一，對瓦溫變化難捕捉，應急處置滯后，存在燒瓦風險。該廠機械檢修專業(yè)主動創(chuàng)新，聯系設計廠家合作研發(fā)了“推力軸承狀態(tài)診斷及應急處置裝置”。該裝置突破了多維狀態(tài)感知技術瓶頸，通過集成油膜厚度、軸瓦磨損量等新型傳感器，構建多參數融合診斷模型，實現了故障預警從被動響應向主動預判的跨越。配套的智能泄壓裝置能將應急處置時間大幅縮短，顯著提升了機組的安全運行水平。經過一年多時間的運行驗證，加裝該裝置的3號機組推力軸承運行狀態(tài)顯著提升，這一成功經驗已被納入其他機組的改造設計方案。
在極端天氣保供中，數字化系統同樣展現出強大韌性。面對寒潮降雪天氣，該廠迅速啟動應急預案，依托智能巡視系統與遙視裝置，對戶外開關站及無人值守設備實施24小時在線監(jiān)測，動態(tài)增加特巡、夜巡頻次。同時，建立“異常信號—快速研判—即時處置”響應機制，強化對發(fā)電機、主變等關鍵數據的實時監(jiān)測，確保隱患早發(fā)現、早消缺，以一系列“硬核”舉措保障電網安全穩(wěn)定運行和電力可靠供應。
此外，該廠正加速推進“監(jiān)測預警智能化、檢測裝備自動化、作業(yè)管理數智化”的轉型升級。通過深化數字孿生等技術應用，構建設備全生命周期數據鏈，為水電行業(yè)的高質量發(fā)展提供堅實支撐。
從“機械臂膀”到“智慧大腦”的傳承躍遷
劉家峽水電廠的數字化轉型，是一部技術演進史，更是一代代電力人精神與智慧的傳承史。從一把螺絲刀、一臺老調速器開始的奮斗，到如今無人機、機器人、數字孿生并進的智慧圖景，老廠開啟了從“人工操作”到“智慧賦能”的科技躍遷。
回顧過往，勵磁系統曾如“蹣跚學步的嬰孩”，維護艱難；機械調速器動作遲緩，深夜緊急消缺是家常便飯；監(jiān)控系統尚未建成時，運行人員需要拿著巡檢本跑遍全廠房抄表，練就了“鐵腳板”的基本功。每一次技術攻堅，都是一場硬仗。老師傅們憑借“螞蟻啃骨頭”的精神，吃透英文圖紙，馴服“技術烈馬”，在昏暗的電纜溝里敷設總長能繞廠區(qū)數圈的電纜，硬是將分散的監(jiān)測點“連成一片”，編織成實時感知的“神經網絡”。
正是這種“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能奉獻”的精神傳承，為今日的智慧化轉型奠定了堅實基礎。如今，先進的數字化勵磁系統成為守護電網安全的“定海神針”，調速器響應速度提升至0.05秒以內成為機組的“靈敏之手”，監(jiān)控系統則蛻變?yōu)槎匆娙值摹爸腔鄞竽X”。新一代劉電人，正從老師傅手中接過接力棒，將“敢啃硬骨頭”的勁頭融入智能化浪潮，用青春智慧驅動“共和國水電長子”在新時代展翅騰飛。
作為最優(yōu)質的靈活調節(jié)電源，水電在新型電力系統中扮演著“穩(wěn)定器”與“調節(jié)器”的關鍵角色。數字化轉型賦予劉家峽水電廠更精準、更快速的負荷響應與控制能力，使其能高效平抑風電、光伏等間歇性電源的波動，顯著提升電網對可再生能源的接納能力，為能源綠色低碳轉型注入不可或缺的“劉電力量”。
下一步，劉家峽水電廠將持續(xù)拓展人工智能應用場景，加快構建“AI+專業(yè)”智能業(yè)務體系，推動運維邁向數據驅動與智能決策新階段。同時，將深入推進智慧電廠建設，完善水電生產管理智能體系，為西北乃至全國能源行業(yè)提供可復制、可推廣的轉型樣板，在新時代的澎湃電流中，繼續(xù)守護黃河安瀾，點亮萬家燈火。
責任編輯：王萍
