科创中国

电力工业是我国的能源支柱，关乎国家的能源安全和社会稳定，是满足经济生产和生活需求的重要保障。报警系统是发电机组在生产监控中的必备组成部分，对保障发电机组的安全高效运行具有至关重要的作用！然而，发电机组的现有报警系统普遍存在干扰报警多、根源分析慢、协同监控难这三大关键共性问题，未能充分发挥应有的重要作用。针对上述关键共性问题，项目组在国家基金重点项目等多个项目支持下，经过十余年科研攻关，攻克了干扰报警消除、报警根源分析、关联变量监控等一系列关键技术，建立了涵盖报警生成、分析、控制的智能报警系统理论与方法的基本框架，并研制出拥有自主知识产权的发电机组智能报警系统等工业软件，填补了同类工业软件的国内外空白。

1）针对干扰报警多的问题，首创了基于报警持续时间等特征量的报警器优化设计方法，建立了面向误报警率等报警性能指标的不确定性分析理论，将适用范围扩展到非独立同分布的过程变量，减少工业现场频繁出现的干扰报警次数96%以上；2）针对根源分析慢的问题，设计了基于贝叶斯网络模型的时变因果关系分析方法，形成了基于幅值变化量的报警根源贡献比例估计技术，克服了根源存在噪声波动、已知根源不完备等难点，提高生产人员准确分析报警根源的快速性79%以上；3）针对协同监控难的问题，提出了关联变量可允许变化空间的工作区建模方法，研发了基于工作区模型的异常报警与运行控制技术，创新了在空间与时间双维度的协同监控模式，增加锅炉汽机等生产装置处于安全高效状况的运行时间25%以上。

项目组获授权发明专利61件，发表SCI论文65篇，公布全国团体标准1项，出版中英学术专著各1部。成果已推广应用于山东、山西、河北等省份发电企业的188台发电机组，取得显著的经济效益和社会效益。

根据2022年7月学校官网信息显示，学校在青岛、泰安、济南三地办学，主校区在青岛，总占地面积3500余亩，建筑面积138万平方米，固定资产总值31亿元，教学、科研仪器设备资产总值8亿元；设有教学单位33个，科研单位5个，有本科专业97个；有博士后科研流动站9个，博士学位授权一级学科10个，硕士学位授权一级学科31个，硕士专业学位类别19个；有教职工3300余人，全日制本科在校生32300余人，研究生9000余人。

项目成果以发电机组本地实施和工业大数据平台远程部署两种方式，已推广应用于山东、山西、河北等省份发电企业的188台发电机组，主要产生两个方面的经济效益。一方面，提高了发电机组的安全运行水平，通过避免异常事故带来经济效益；另一方面，增加了发电机组的高效运行时间，通过降耗增效带来经济效益。

为了实现“碳达峰、碳中和”国家战略，风电、光伏等新能源发电量与日俱增。为了补偿新能源发电量在自然环境变化时产生的扰动，发电机组必须依据电网运行需求，大范围快速调整发电功率，从而保证稳定优质的电力供应。发电功率的大范围快速调整意味着发电机组经常在不同工作点之间切换，因此异常状况的出现概率会大幅度增加，使得报警系统的重要性愈发突出。因此，项目成果使得生产人员能够通过报警信息及时发现、分析与控制引发报警的异常状况，从而保障了稳定优质的电力供应。