智能电厂建设浅析-王震宇

智能化电厂建设浅析智能化电厂理念智能电厂是在数字化和信息化的基础上，讲先进的传感测量技术，信息通信技术，自动化控制技术，分析决策技术和发电技术相结合，并与电厂的基础设施高度集成形成的新型现代化电厂。智能电厂统一的信息管理平台建设的必要性，目前现有多数电厂已投入应用的子系统SAP（资产财务一体化系统），OA系统，SIS,系统，ERP系统，MIS系统，电厂网站系统等等，以上各系统之间相对独立，数据分散，统计口径和来源部统一，造成了越来越多的信息孤岛。消除各子系统之间的信息壁垒，实现数据互通的有效解决是建立电厂数据中心，打造电厂自己的混合云平台。按照电厂“先进,实用”的原则智能电厂分为三层：第一层,生产过程控制系统,包括全程主,辅车间现场总线控制系统和电气设备现场总线控制系统第二层依据电厂数据中心建立的混合云平台及大数据分析第三层管理决策应用层系统智能化电厂总体功能结构图指明了智能化电厂各个组成部分之间的关系以及在应用体系框架中的位置。数字化促进信息化，没有信息和知识，就不会有智能。但是信息和知识本身并不能直接解决实际问题，只有信息通过知识转化为智能，才能最终解决实际问题。所谓智能是人类在自主适应自然的思维判断和执行，能在实践中实现循环和持续改进，并且具备自诊断和学习的能力。所以智能电厂应具备人工智能的能力，可以适应电厂整体的外部环境，如煤质的变化，循环水的温度变化，排放变化，电网负荷的波动等。智能电厂的特征创建智能电厂必须具备一些关键技术，包括传感与测量技术：智能检测设备，煤质在线测量，炉温在线测量，汽轮机在线监测，高精度大流量测量等；信息以通信技术：现场总线技术，无线通信技术，信息智能处理，信息安全技术，云计算，三维可视化技术，关键的设备预测性维护维修。物联网技术：源网协调控制，APS（实现一键启停，高度自动化）优化控制策略(提高机组控制品质，进而提高机组的安全性和经济性，满足智能电厂控制需求)，人机界面控制（自诊断，自学习，自我调节），环境因素控制（自适应环境变化）。分析决策技术：仿真，SIS,ERP，远程诊断，节能调度，决策支持。成熟的智能电厂应具有以下特征：生产过程智能化通过全厂主辅机现场总线控制，系统事项生产过程中监控参数的数字化描述及管理，通过APS技术和辅助车间无人值守的技术，实现生产过程的高度自动化，智能主机，智能电机，智能辅机等人员行为管理智能化通过操作员的行为记录及分析，系统实现生产过程中运行人员的数字化描述及管理，通过安防监控，门（车）禁，点巡检管理等系统实现人员行为的数字化描述及管理物资流转智能化建立动态库存及准确制定预见性检修维护计划，建立数字化煤场，数字化灰渣排放管理，数字化水务管理系统等管理智能化构建智能化的生产管理，资产管理和决策支持系统，从而提高效率，降低能耗，使发电企业的效益最大化智能电厂的建设思路对照智能电厂的基本特性，现在总线技术，智能仪表，执行机构已被广泛的应用于主辅车间的各种工艺流程中，基本实现了生产一次设备的数字化智能化，这些智能设备能够提供大量的现场设备信息。依据电厂工艺流程，智能电厂建设思路如下：智能燃料即从火电厂的燃料源头开始控制和管理，从燃料入厂开始建立车辆信息，燃料信息，采样设备，制样设备，存样设备，样品输送无人化，燃料合理堆放，依据生产实际状况来智能掺烧，实时实现对燃料的进，耗，存，量，质动态管理，将传统煤场管理方式转变为数字化管理方式，将被动煤转变为主动煤，将以设计煤种为目标的采购方式转变为以成本最低为目标的采购方式，实现燃料采购和使用的成本最小化，实现煤场数字化管理，实现智能燃料的目的智能主机即研究有利于机组节能降耗的优化功能模块，如汽轮机调速汽门在线监测及故障预警平台，汽轮机汽封智能状态监测及运行优化系统，汽轮机凝汽器智能状态监测及运行优化系统，汽轮机智能抽汽分析系统，汽轮机智能振动监测及分析系统，实现机组的节能降耗，同时加强机组对AGC一次侧调频能力，更快更好的适应电网需求。建立机组的3维数字化模型，以真实尺寸为基准比例，将主机结构，布置方式，运行流程进行真实展现，实现设备部件的三维定位，跟踪与管理，实现主机模型在WEB环境中放大，缩小，旋转，定位，透视，漫游等操作。实现对电厂主机泄露事故，隐患信息的三维空间定位与表达，在三维环境中实现事故的分析与诊断，通过现场总线的数据集成，对隐患部位进行状态跟踪，划分隐患预警等级，开展风险预警监测，从而实现对隐患部位有效，及时的预防治理；研究机组先进控制策略，实现机组主要参数控制平稳，利于机组稳定运行。通过选择合适的子模块进行开发和应用，实现机组节能降耗及稳定运行。智能辅机即通过对现场总线设备进行实时监测，设备故障维修，维修指导，设备缺陷单管理，设备运行统计分析，历史数据管理分析，实现对现场辅机设备数字化管理，提高水循环，供电，供汽等可靠性，安全性，经济型等能力，依据数据分析工具，建立设备预警与维修系统，实现设备少人值班，无人值守数字化管理，降低设备故障，人员成本，人为因素等。智能环保岛即涵盖烟气，灰渣，废水等多个对外排放环保设备监测，建立多个设备的管理模式，实现环保性能最优化，设备运行能耗最低化，厂用占地合理化，总体投资经济化。建设智能电厂实施建议为了充分利用电厂现有的各种资源充分发挥信息系统的作用，实现真正意义上的管控一体化，制定实施计划的原则为，总体规划，分步实施。一整合信息资源梳理全厂现有的各信息系统，剔除过时，无效，重复的功能模块，整合全厂各子系统信息资源，重点利用好混合云平台，发挥云平台在程序化，项目模块化上的优势，结合本厂实际需求，体现个性化。在此基础上，打通原有子系统之间的信息孤岛，形成统一的信息平台。再对各类信息重新进行筛选，过滤，组合，分类，并进行加工及处理，建立一个集经营与生产一体化管理的统一信息平台，为下一步智能化应用打下基础。二完善的系统功能在统一信息平台的基础上，完善生产管理，经营管理，辅助决策等各子系统功能，依托完善的高速畅通，全面覆盖的信息流，统筹管理全厂的物资流，资金流，工作流，人员流等大数据流，借助智能化分析系统，实现电厂运营管理的规范化和各类资源优化配置。三提高建设水平依据国家互联网+，工业4.0发展指导，在国家电网改革之际，跟踪信息化，智能化科技发展的最新成果，寻找与电厂的生产，经营，管理过程的契合点，积极转化应用，进一步提高智能电厂的建设水平。结束语智能电厂不是一个产品，而且其内涵也不是一成不变的。随着新的工艺技术和产品不断问世，智能电厂的构建是一项需