Quand la centrale thermique installe son « centre intelligent » — scan du projet de construction du système de surveillance et de contrôle intelligent embarqué de la centrale thermique Jingmei (Baiyin) du groupe Gansu Energy Chemical, système de supervision et de contrôle intelligent embarqué de la centrale thermique

新 Gansu · Journal du Gansu, journaliste Du Xueqin

Récemment, la liste des « Prix de la nouvelle qualité » de la 24e édition des China Automation and Digitalized Process Manufacturing « New Quality Award », a été publiée. Le groupe Gansu Hua Neng, filiale Jingmei (Baiyin) Heating and Power Co., Ltd., figure parmi les lauréats. C’est un autre grand prix de catégorie technologique obtenu par Jingmei (Baiyin) Heating and Power.

Située dans le parc industriel Yindong, ville de Baiyin, la centrale thermique de Jingmei (Baiyin) Heating and Power a mis en place deux unités de cogénération vapeur-électricité et air-chaud/air-froid à charbon supercritique de 350 MW chacune, constituant la principale source de chauffage pour le district de Baiyin, ville de Baiyin.

Cette centrale thermique, créée en mai 2012, n’est pas non plus d’une taille particulièrement importante. Pourquoi, ces deux dernières années, remporte-t-elle si souvent des prix technologiques dans l’industrie ?

Derrière ce palmarès, se trouve un ensemble de système de surveillance et de réglage intelligent embarqué, développé en autonomie par l’entreprise. En 2022, Jingmei (Baiyin) Heating and Power a lancé le projet de construction d’une centrale électrique intelligente. À ce jour, l’entreprise a réussi à créer la première centrale électrique intelligente moderne du pays, fondée sur la zone de sécurité I du système de contrôle de la centrale.

« Notre système intelligent intègre en profondeur les capacités de perception globale, de coordination multi-systèmes et d’analyse de big data, comme si l’on équipait la centrale d’un “centre intelligent”. » a déclaré Cui Guanhua, directeur adjoint au service des technologies de production de Jingmei (Baiyin) Heating and Power.

Salle de contrôle centralisée de Jingmei (Baiyin) Heating and Power.

Allumer et se synchroniser au réseau : passer du « mode manuel » à la « conduite intelligente »

Dans les entreprises thermiques classiques, le pic de production est le moment où les opérateurs sont les plus occupés.

Le matin du 26 mars, dans la salle de contrôle centralisée de Jingmei (Baiyin) Heating and Power Co., Ltd. du groupe Gansu Hua Neng, le journaliste a constaté un tableau différent de celui d’une centrale thermique traditionnelle : en pleine période de forte production, les grands écrans affichent des données qui évoluent, les opérateurs observent et surveillent avec calme, et tout le processus de production apparaît ordonné et efficace.

« Avant, quand on entendait des instructions du type “démarrage de l’unité, préparation pour la synchronisation au réseau !”, l’atmosphère dans toute la salle de contrôle centralisée se tendait instantanément. » a déclaré Liu Yuchen, chef de la classe de contrôle-commande (hot control) au service des technologies de production de Jingmei (Baiyin) Heating and Power. Auparavant, de l’allumage de la chaudière à la synchronisation réussie au réseau, il fallait au moins trois opérateurs expérimentés, concentrés à 100 %, pour réaliser en quelques heures plus d’une centaine d’opérations de réglage fines. Le processus était long et chargé de pression.

Aujourd’hui, la situation est tout autre. Grâce à la rénovation par le système de surveillance et de réglage intelligent embarqué, les opérateurs ressemblent davantage à des « superviseurs ». Il suffit d’une seule personne surveillant les nœuds clés ; une fois les instructions confirmées aux nœuds critiques, les étapes complexes suivantes sont exécutées automatiquement par ce système. De l’allumage à l’augmentation de la température, puis de la pression, jusqu’au passage en régime transitoire et à la synchronisation au réseau, l’ensemble du processus se fait en « conduite automatique ».

« C’est comme équiper une voiture d’un système de conduite intelligente. » a dit Liu Yuchen. Le système peut contrôler de manière stable et précise tous les paramètres selon le meilleur itinéraire. Le démarrage à froid complet jusqu’à la remise en ordre et à la synchronisation au réseau est raccourci de 4 heures. « Et surtout, les programmes intelligents appliquent strictement les procédures, ce qui évite les erreurs d’opération humaines. »

La précision s’améliore aussi nettement. Dans les phases clés de contrôle de l’eau d’alimentation, ce système réalise un réglage automatique sur l’ensemble du processus. Même lors du changement de pompe à eau, les fluctuations du débit d’eau restent fermement contenues dans une plage extrêmement réduite. Liu Yuchen a déclaré : « L’intensité de travail et la pression mentale des opérateurs ont diminué, mais la sécurité et l’économie, elles, ont au contraire augmenté. »

Salle de contrôle centralisée de Jingmei (Baiyin) Heating and Power.

Alerte intelligente : voir et maîtriser les risques

197 MW, 235 MW, 201 MW… Les chiffres qui clignotent en continu sur le grand écran de la salle de contrôle centralisée de Jingmei (Baiyin) Heating and Power sont les consignes de production envoyées à la centrale par le réseau électrique national.

« Presque chaque minute, ça change. » a déclaré Cui Guanhua. En fonctionnement normal de la centrale, les opérateurs chargés de la surveillance doivent observer en permanence des centaines, voire des milliers, de paramètres affichés à l’écran. Ils déduisent l’état de santé des équipements à partir de variations infimes. Pourtant, les facteurs de corrélation objectifs entre les paramètres ne peuvent pas être identifiés de façon fiable et entièrement manuelle : la difficulté est très élevée. Même si les opérateurs restent tout le temps extrêmement attentifs, il leur est impossible de prédire et diagnostiquer les pannes précoces des unités.

En 2025, Jingmei (Baiyin) Heating and Power a raccordé, sur la base du système intelligent de détection existant, un système d’alerte préalable et de diagnostic des conditions de fonctionnement des unités.

« Nous avons “alimenté” l’intelligence artificielle avec les données accumulées depuis plus de 10 ans, et grâce à l’itération des données, nous avons formé notre propre base de règles d’experts et notre base de modèles de données. » a déclaré Cui Guanhua. Ce système fait en sorte que les données de production accumulées depuis plus d’une décennie “prennent vie” réellement, et se transforment en capacité de production sûre, qui s’améliore continuellement.

Le système d’alerte préalable et de diagnostic des conditions de fonctionnement des unités peut scanner et analyser sans interruption toutes les données de fonctionnement 24 heures sur 24, repérer automatiquement des corrélations anormales entre paramètres, lancer des alertes dès le stade de germination de la défaillance, puis transmettre aux opérateurs, via une interface de visualisation claire, l’emplacement du problème, les causes possibles et les recommandations de traitement.

« Le plus impressionnant, c’est qu’il peut apprendre l’expérience de nos anciens experts. » a présenté Cui Guanhua. Le système fournit des outils pratiques permettant de transformer les précieuses expériences des meilleurs opérateurs en règles que le système peut reconnaître et exécuter, afin que le savoir continue de s’accumuler et de se transmettre.

En plus de localiser avec précision les problèmes ponctuels, ce système d’alerte peut aussi analyser les risques de couplage et d’interaction de tout le système. Cui Guanhua a déclaré : « Aujourd’hui, les équipements fonctionnent de manière plus sûre, et la charge de travail des équipes a aussi diminué. »

Groupe Jingmei (Baiyin) Heating and Power.

Une voie « embarquée » : faire prendre la technologie intelligente dans un sol sûr

Pour le personnel de contrôle thermique chargé de la maintenance des systèmes de contrôle, modifier et optimiser les logiques de contrôle constituait auparavant une opération « à haut risque », généralement réalisée uniquement quand l’unité était arrêtée. Les coûts d’essai étaient élevés et les occasions de formation étaient rares.

Désormais, ils disposent d’une « aire d’entraînement » sûre : le système de jumeau numérique. Ce système peut reproduire avec une grande précision un environnement virtuel identique au système de contrôle réel. Dans ce « monde parallèle », les responsables de contrôle thermique peuvent tenter avec audace toutes les modifications et tests de logique, sans affecter la production réelle.

« Nos opérateurs peuvent s’entraîner ici à gérer divers incidents, tandis que le personnel de contrôle thermique peut plonger dans la partie la plus profonde du système et répéter des expériences d’optimisation de la logique. » a déclaré Cui Guanhua. À présent, pour la formation des nouveaux employés de l’entreprise, et pour la recherche de nouveaux algorithmes par les anciens experts, l’efficacité et le coefficient de sécurité ne peuvent plus être comparés à ceux d’avant.

Contrairement à de nombreuses solutions d’intelligence artificielle qui « ajoutent des rustines » en dehors des systèmes existants, Jingmei (Baiyin) Heating and Power a choisi une voie « embarquée » plus difficile mais plus radicale : comme des « puces », les modèles d’algorithmes intelligents sont profondément implantés à l’intérieur même du cœur du système de contrôle (zone de sécurité I).

« C’est comme si l’on installait “l’intelligence” directement dans le “centre nerveux” de l’exploitation de la centrale. » a expliqué plus en détail Cui Guanhua. Ce choix permet non seulement de conserver la stabilité et la fiabilité du système de contrôle d’origine, et d’obtenir une liaison fluide en temps réel entre l’analyse intelligente et le contrôle automatique. Le plus important, c’est que tous les calculs de données et la génération des instructions sont réalisés à l’intérieur du réseau de contrôle, garantissant ainsi le niveau de sécurité le plus élevé. On réalise véritablement « les données ne sortent pas du domaine, et l’intelligence prend racine profondément ».

Rédacteur en chef : Yang Chenyu

Actualités en masse, interprétation précise : le tout sur l’application Sina Finance