智能电厂总体规划建设方案

11概述概述223规划内容及详细方案激烈。面临新能源、清洁能源对火电行业带来电网服务要求越来越高。激烈。面临新能源、清洁能源对火电行业带来电网服务要求越来越高。发电生产工艺越来越复杂。燃料成本占总成本70%左右，1g/kWh影国家层面推动创新、协调、绿色、开放、共享的经济发展理念。按照集团年发电量1000亿度，上网电价0.4元/度来估算u蒸汽机促进了机械化u蒸汽机促进了机械化生产，掀起了第一次工业革命；和批量生产的实现，拉开第二次工业革命的序幕；u信息物理系统将引蒸汽机械化电力规模化电子自动化物联网-智能化u进一步实现了生产自动化的电子和IT系统，开创了第三次工业革移动应用人工智能智能装备移动应用人工智能智能装备新技术不断涌现新型产品体系不断涌现，一体化服务能力不断加强应用实践不断扩展>>>>>>务统工业知识软件化、模块化和平台化应用持续加速大唐神华—GE华润—西门子国电投—西门子概述--面临的机遇中国制造2025\两化融合的需要推动新一代信息技术创新、产品创新和产业模式创新。促进中国制造数字化、智能化发展，实现中国制造业的绿色转型升级。浙江省数字经济生态建设的需要以数字经济引领带动社会全面进步。增进民生福祉、推动社会进步是数字经济发展的落脚点。“新浙能”战略建设的需要浙能集团也面临从高速增长进入高质量发展的新常态，亟需业态重组，模式创新，转型升级，结构优化。建设“建设“智能电厂”，推行智能生产、智能管理、智能经营等管理模式，有助于适应发展新常态，应对市场新变化，提升企业核心竞争力和市场竞争力，形成自身综合竞争优势，推动企业持续稳定发展。“深化供给侧结构性改革。……。加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，…“深化供给侧结构性改革。……。加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，……。支持传统产业优化升级，加快发展现代服务业，……。”要坚持以供给侧结构性改革为主线，加快发展数字经济，推动实体经济和数字经济融合发展，推动互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合，继续做好信息化和工业化深度融合这篇大文章，推动制造业加速向数字化、网络化、智能化发展。要深入实施工业互联网创新发展战略，系统推进工业互联网基础设施和数据资源管理体系建设，发挥数据的基础资源作用和创新引擎作用，加快形成以创新为主要引领和支撑的数字经济。”智能电厂智能电厂.智慧化电厂，是以数字化、信息化、自动化、智能化为基础，通过对电厂的全生命周期进行量化，并与能源互联网互联互动，实时进行分析、控制和决策。.智慧化电厂的建设是通过传感器等智能设备应用，使现场设备除了具有分析能力，同时还可以提供参考决策方案，智慧电厂应具有人工智能特征。.智能电厂（SmartPowerPlant，SPP）是指在广泛采用现代数字信息处理和通信技术基础上，集成智能的传感与执行、控制和管理等技术，达到更安全、高效、环保运行，与智能电网相互协调的发电厂。.指以信息物理系统为基础，将智能控制技术，现场总线控制技术，现代先进传感测量技术、信息技术高度集成而形成的，具有智能化、信息化、一体化、经济、环保等特征的新型电厂。.智能化电厂的建设是对海量数据进行加工处理，为电厂相应的人员提供辅助决策的依据的过程，其宗旨是通过整合电厂运行、监测、设备诊断、安全、物资供应和设备维护的全过程，能显著降低工作强度，提高电厂生产管理效率。电厂/厂家智能决策智能培训智能档案智能物资仓储智能设备状态监测故障预警故障诊断寿命评估智能巡检状态检修运行优化智能监盘智能两票启停监督安全设施安全管理系统设备设施智能煤场中国大唐中国大唐中国大唐中国华能中国华电国家能源国家电投京能江苏国信上海电气中国大唐中国大唐大数据平台有：侧重三维中国大唐中国大唐有：中有：弱中国大唐中国大唐有：侧重三维中国华能中国华能自建平台有：侧重三维中国华能中国华能珞璜电厂/水电两级部署、分级应用中国华电中国华电有：侧重三维有：中中国华电中国华电国电南自工业互联网平台有：侧重三维有：侧重三维（2*660MW）（2*350MW）大数据智慧能源平台有：侧重三维硬件技术：煤粉测量系统、风量测量系统、飞灰测NeuSIGHT指在数字电厂的基础上进行信息化和智能化融合，实现“状态感知、实时分析、自主决策、精准执行、学习提升”，构建人机协调、清洁高效、本质安全、智能决策的“新电厂”，最终达到降本、提质、增效，与智能电网及需求侧相互协调，与社会资源和环境相互融合。>目的：更经济、更安全、更环保、更可靠、更高效、更先进>能力：感知、分析、判断、决策、执行、反馈、学习、记忆>要素：云平台、大数据、物联网、移动应用、人工智能、智能设施基于关键能力实现仪表、设备、生产过程、检修维护、经营决策、企业协同、电力系统的智基于关键能力实现仪表、设备、生产过程、检修维护、经营决策、企业协同、电力系统的智..分析推理能力.下发-----------------生产控制大管理信息大区正刚性架构反协同记忆判断分析推理决策执行感知下发-----------------生产控制大管理信息大区正刚性架构反协同记忆判断分析推理决策执行感知 可视化安全区区学习根据业务实现方式分层次（重量、根据业务实现方式分层次（重量、轻量、敏捷）、分级别、分对象部署关键能力。通向工业4.0的必备技术——“数字化双通向工业4.0的必备技术——“数字化双胞胎”目前数字镜像在设计、目前数字镜像在设计、制造层面应用较多，在工业生产运行领域有部分实践。223规划内容及详细方案3特色智能电厂--建设愿景智能电厂--建设目标1、1、响应“数字浙江”，以示范项目引领行业智能电厂建设；2、2、打造浙能集团核心竞争力；3、智能生产3、智能生产，卓越运营；4、4、更经济、安全、环保、可靠、高效、先进；智能电厂标杆智能电厂标杆八项发电专业领域模块套成熟智能电厂解决方案智能电厂产品化推广模式智能电厂--建设内涵应用服务数据融合模型融合智能智能=数据数据+模型模型+技术技术+业务数据双驱动数据是核心模型是重点技术是手段标准是基础检修运行虚体电厂空间PIERP安健环集团工业互联网图档系统、台帐数据、图档数据、生产数据（运行、检修、日志、缺陷、试验、人员..）…电厂镜像体燃料资源设检修运行虚体电厂空间PIERP安健环集团工业互联网图档系统、台帐数据、图档数据、生产数据（运行、检修、日志、缺陷、试验、人员..）…电厂镜像体燃料资源设备安全运行安全设备控制感知分析反馈判断决策学习资源检修燃料平台、创新、共享智能电厂智能电厂智能感知、智能分析、智能决策、智能学习以实映虚以实映虚虚实深度融合以虚控实通过数据桥梁联通虚拟据虚拟电厂环境中实现设备的监测、预警、诊状态。将最佳方案反馈应用在物理世界的设备智能电厂--建设原则统一规划示范引领统一规划示范引领业务驱动问题导向业务驱动问题导向继承整合协同共享继承整合协同共享研用结合互促互进研用结合互促互进动态发展持续提升统一规划，统筹安排，立足于浙能集团业务特定期总结评估智能电厂科学设定建设方向、目点、业务需求和业务发信息化、网络化管理体开展专题研究，攻关核各阶段建设效果，对战标、要求和路径，选取展，坚持问题导向，运系，推进跨部门、跨专心技术，研发适应产品，略规划、建设目标、试试点、先行先试，以点用先进技术，弥补指标业、跨领域的集约化建推进新理论、新方法、点推进、实施方案进行带面、分步实施，有序差距，解决关键问题。设，实现资源整合、互新技术、新设备应用与动态调整、持续改进，推进。联互通、共建共享。实践，有效促进智能电厂建设。及时总结固化，适时有序推广。智能电厂--建设策略经济效益、管理效益双提升确定目标经济效益、管理效益双提升确定目标大胆实践目标科学论证勇于实践创新132理念持续创新经济效益、经济效益、管理效益并重解决实际问题使问题点作为价值点打造行业特色过程严格把控智能电厂--要解决的实际问题风险主动预控，建设人机协同、本质安全型发采购物流实时掌控，优化物资资源配置利用，降低整体库存。仓储智能匹配提升设备可靠性，延长管理多元化档案资源，提寻求最佳运行实践，降低运行人员劳动强度和技能基于虚拟仿真培训，进行运行操作、机械操作、设备维修等模拟训练。提升智能输配掺烧，达到燃料和锅炉高效、经济、方法论价值目标层次架构能力要求方法论价值目标层次架构能力要求安全能力智能执行层物理基础层（包括现场设备及作业人员）本体论本体论认识论认识论智能设备智能安全智能运行智能仓储智能决策智能培训智能燃料智能档案前台业务标准智能设备智能安全智能运行智能仓储智能决策智能培训智能燃料智能档案前台业务标准L数据标准技术标准L安全标准智能电厂智能电厂平平台支撑协同平台应急指挥平台3D技术平台机器人操作平台移动技术平台后台工业互联网平台支撑协同平台应急指挥平台3D技术平台机器人操作平台移动技术平台后台工业互联网平台视频监控平台视频监控平台基础锅炉汽轮机发电机燃料设备环保设备辅机设备电厂侧电厂侧业务专家最终用户最终用户业务专家最终用户最终用户集团侧集团侧第三方厂家专项产品巡点检机器人工业无线智能终端全厂WIFI智能巡点检机器人工业无线智能终端全厂WIFI智能人员定位智能穿戴安防设备燃料智能设备智能决策专家诊断智能物流联合仓储智能设备管理智能运行管理智能燃料管理智能安防管理智能物资仓储智能培训管理智能档案管理智能安全准入智能监盘智能巡点检智能两票智能视频监控智能交接班运行优化机组启停智能监督设备监测与故障预警能耗诊断设备智能安全炉侧优化控制机侧优化控制智能燃料控制自动采制化设备无人炉侧优化控制机侧优化控制智能燃料控制自动采制化设备无人值守安防控制智能智能仪表浙能集团安全风险监测冷端运行优化耗差寻优智能监盘钢结构应力监测实时自动盘煤采制化自动化加急物资催单设备运行原理培训设备部件结构培训设备检修规范培训设备检修培训考核培训智能电厂--应用框架安全风险监测冷端运行优化耗差寻优智能监盘钢结构应力监测实时自动盘煤采制化自动化加急物资催单设备运行原理培训设备部件结构培训设备检修规范培训设备检修培训考核培训智能设备健康状态评估健康状态评估催化剂寿命老化评估催化剂寿命老化评估智能检修智能检修锅炉防磨防爆锅炉防磨防爆智能巡点检智能巡点检智能运行 磨煤机自动启停吹灰优化吹灰优化定滑压运行优化定滑压运行优化锅炉燃烧优化锅炉燃烧优化运行参数优化运行参数优化智能两票智能两票智能安全安全区域准入安全区域准入区域危险点识别区域危险点识别技能素养强化技能素养强化健康状态监测健康状态监测智能燃料智能仓储智能燃料物资RFID识别电子货架物资采购实时进度智能档案智能培训档案智能利用档案智能检索档案智能检索档案资源管理档案资源管理智能决策竞价上网辅助决策生产经营分析决策生产经营分析决策 工业互联网平台 工业互联网平台 -支撑协支撑协同平台业务应用平台智能智能智能智能智能智能智能智能智能智能智能智能设备运行决策燃料安全物资培训档案t─一 一集团级管理信息大区边缘计算瞬时计算集团级管理信息大区边缘计算瞬时计算轻量计算生产现场工业互联网平台应用平台智能业务优化模型下发故障特征下发执行策略下发……生产生产控制大区硬接线方式瞬时计算轻量计算OPCMODBUS(RS485)332建设目标及总体规划规划内容及详细方案规划内容及详细方案规划路线智能电厂--规划路线规划路线人员安全人员安全智能指导于一体，利用人员定位、视频识别、移移动安监等业务进行信息融合，实现人员安全可设备安全安全线本质安全经济线经济线降本增效设备运行优化找到火电机组各系统运行过程中最合理的安全经济平衡点，通过合理的算法给出最优调整方案，对生产运行过程中的各项参数给出实时优化建议，主要包括燃烧优化、吹灰优检修策略优化以设备安全风险监控为基础，不断优化设备寿命预测模型和状态检修策略，指导运行巡检和检修，降低设备检修成本与运维成设备自动化通过使用巡检机器人、无人值守斗轮减少人员参与程度，智能安全智能燃料智能安全智能燃料智能决策智能培训智能档案智能仓储智能设备智能设备智能运行建设目标：>智能设备体虚拟镜像模型构建平台；>设备实例化数字镜像模型；>实现现场管控；本次建设内容智能电厂--智能设备-应用架构本次建设内容运行健康状态评估运行健康状态评估催化剂寿命老化评估智能学习设备寿命评估安全风险监测状态检修故障预警诊断防磨防爆状态智能预警智能巡点检设备镜像设备镜像信息规范访问入口智能电厂--智能设备-设备镜像信息规范访问入口设备镜像体构成设备镜像=静态镜像+动态镜像各种智能应用设备镜像对象举例各种智能应用…….静态镜像信息组织能电厂--智能设备-设备镜像静态镜像信息组织手工录入手工录入位置映射数据映射编码资产号制造商设备类型序列号资产号……动态信息效率可用系数焓熵….应用信息非结构化信息安装记录检修手册检修报告试验报告运行规程培训手册图纸照片影音资料信息要素电厂侧部署查询检索类及模板管理可视化组态版本同步赋能要素设备镜像实例模型实例模型实例模型 实例模型发布信息要素电厂侧部署查询检索类及模板管理可视化组态版本同步赋能要素设备镜像实例模型实例模型实例模型 实例模型发布人机交互镜像构建 实例模型 模型实例驱动要素弹性调度分布式读写接口集团侧部署集团侧部署属性数据生产数据结构数据图档数据↑↑智能电厂--智能设备-智能化分析例：汽轮机设备镜像智能电厂--智能设备-状态智能预警对设备不同运行状态下预警的对设备不同运行状态下预警的严重性和紧急智能电厂--智能设备-状态智能预警开放的预警建模固化的预警建模开放的预警建模不写代码快速探索多方案对比特点：非实时准确度高有历史数据+离线飞灰化验智能电厂--智能设备不写代码快速探索多方案对比特点：非实时准确度高有历史数据+离线飞灰化验创新场景举例在线飞灰检测特点：实时准确度不高飞灰软测量实时准确度较高\高特定的分析流程，状态预警核心算法重复使用海量机组历史运行数据智能电厂--智能设备-故障诊断及预测率象件原因……智能电厂--智能设备-故障诊断及预测故障推理建模场景举例回热系统故障部位分解及故障识别判据发电及定子绕组绝缘损坏故障树智能监督智能优化智能巡点检任务智能监督优化缺陷管理智能电厂--智能设备-智能巡点检智能监督智能优化智能巡点检任务智能监督优化缺陷管理测振、测温、红外、视频、图像、RFID、机器人/摄像头漏检提醒巡检记录不到位统计巡检记录风险提示异常管理实时关联缺陷内容优化、标准优化、周期优化智能电厂--智能设备-防磨防爆智能电厂--智能设备-智能检修系统功能设备功能与故障模式设备故障后果及关键性系统功能设备功能与故障模式设备故障后果及关键性分析维修任务选择维修任务实施检修策略管控检修过程管控检修质量量化评估海数据量历史海数据量历史学习…从历史典型故障、最佳操作行为、特殊运行工况、检修记录、特殊事件的历史数据中抽取特应用于各种智能分析场备-智能学习学习对象学习对象相关变量相关变量算法模型算法模型 特殊过程、异常\故障数据运行维修数据运行维修数据学习结果学习学习学习学习学习学习库库知识智能燃料智能决策智能培训智能仓储智能档案智能电厂--智能运行智能燃料智能决策智能培训智能仓储智能档案智能设备智能设备智能运行智能安全建设目标本次建设内容智能电厂--智能运行-应用架构本次建设内容机组运行优化机组运行优化锅炉运行优化控制汽机运行优化控制汽机运行优化控制电气设备优化环保运行优化启停智能监督启停智能监督智能监测智能辅助注：智能班组定期工作推送智能交接班智能电厂--智能运行性能诊断/操作辅助指导性能诊断/操作辅助指导智能电厂--智能运行耗差寻优/操作辅助指导耗差寻优/操作辅助指导测测吹灰优化吹灰优化…………高调门流量特性分析最佳滑压运行曲线智能电厂--智能运行高调门流量特性分析最佳滑压运行曲线定滑压运行优化定滑压运行优化根据汽轮机运行过程中的实际运行工况、结合机组运行过程中实际的最优运行初压最优运行初压智智能电厂--智能运行智能燃烧智能燃烧不同煤种风量自适应匹配磨煤机启停全过程智能监督智能电厂--智能运行不同煤种风量自适应匹配磨煤机启停全过程智能监督磨煤机智能启停磨煤机智能启停基于磨煤机历史运行经验，实现不同煤种的风煤比自动适应性分析，借助制粉系统在DCS保护控制逻辑完成智能启停活动。启停条件启停条件智能识别启停时机启停时机智能判定智能电厂--智能运行机理建模及优化仿真推演机理建模及优化仿真推演智能电厂--智能运行冷端自动优化控制冷端自动优化控制通过对汽轮机末级以及凝汽器、循环水泵、冷却塔等冷端设备性能及运行关联性进行分析,并结合凝汽器热负荷、机组热耗率以及管路性能等试验曲线建立了以机组净功率和最高收益为目标的最佳经济真空寻优模型。构建冷端自动优化控制系统,进行循环水泵运行频率、真空泵运行台数、胶球系统投停等相关冷端系统的自动运行控制，实现机组全年稳运行智能监盘运行智能监盘应用人工智能技术全面主动监测机组状态信息应用人工智能技术全面主动监测机组状态信息，捕捉机组各类异常情况，深度分析影响原因，结合历史最佳操作记录和知识库，给出处理措施，降低运行人员技能要求和工作强度，防止误判误操作。性能预警性能预警趋势预警可靠性风险预警故障预警智能电厂--智能运行机组启停智能监督 智能交接班模式智能交接班模式清楚运行方式及注意事项；清楚设备缺陷及异常作及检修情况；清楚安全情况及预防措施；清楚智能交接班智能交接班基于信息智能抓取技术，充分挖潜交接班机组运行的重点基于信息智能抓取技术，充分挖潜交接班机组运行的重点，实现交接班管理的信息化流程，提高信息利用率、提高交接班工作效率。传统模式接班条件智能识别交接班重点事项智能识别各轮值巡检智能汇总智能电厂--智能运行-智能两票在现有的“两票”管理基础上，利用先进技术手段提高“两票”执行水平，使“两票”管理职责明确、程序规范、优质高效，同时保证员工在生产活动中的人身安全，防止误操作事故的发生，有效地避免安全隐患。填票“智能化”办票“移动化”两票“关联化”填票“智能化”办票“移动化”两票“关联化”过程“监控化”操作“防误化”视频数据 单元机组仿真三维仿真事故预想模拟运行调整模拟数据镜像仿真侧重结构 图档数据智能电厂--智能运行-运行操作模拟视频数据 单元机组仿真三维仿真事故预想模拟运行调整模拟数据镜像仿真侧重结构 图档数据侧重控制逻辑机组机组运行数据侧重数据特性智能决策智能培训智能仓储智能档案智能决策智能培训智能仓储智能档案 智能运行智能安全智能燃料智能设备建设目标：>将工业无线WIFI、智能识别、智能安防、虚拟现实、人员定位、移动互联、大数据等设备和先进技术，融入到安全管理体系，构建安全风险管控平台，实现安全业务闭环管控、现场管理流程规范、安全数据深度挖掘、风险有效监控预防，确保作业过程安全、作业行为安全和系统设备安全。实现“人防”到“智防“的转变。形式单一形式单一监管不得力执行不到位技术简陋技术为先全程监管全域覆盖防控结合浙能集团智能电厂--智能安全-应用架构技能素养强化作业人员定位人员上岗到位安全诚信积分设备本质安全健康状态监测跑冒滴漏识别智能操作票安全区域准入授权RFID射频识别区域危险点识别视频监控识别安全区域划分虚拟电子围栏地下管网可视化智慧消防传感器二维码一卡通定位摄像头智能终端智能电厂--智能安全作区域的人员采取视频识别分析、轨迹记录、电子围栏、移动安监等技术手段控制工安全技能考核安全技能考核安全诚信档案智能电厂--智能安全控智能电厂--智能安全控智能电厂--智能安全厘清消防责任厘清消防责任数字化应急预案，高效科学灭火消防安全关口前移，防范于未然消除安全隐患，降低火灾发生快速响应，救早灭小群防群治，筑牢防火墙消防部署三维地图展现智慧消防平台综合监控平台三维地图展现智慧消防平台人员定位人员定位移动端灭火侦察机器人移动端消防巡查系统视频智能化系统无线火灾预无线火灾预警系统点位部署监测）行预警）2G/3G/4G网络2G/3G/4G网络火灾预警系统电气火灾监控系统（消防水泵房、消火栓末端、火灾预警系统电气火灾监控系统喷淋管网末端等状态监测）（原有传统消防系统统一接入管理）（各二级三级配电箱用电安全监管）（原有传统消防系统统一接入管理）智能电厂--智能安全实现电厂厂区地下管道、电缆沟等的可视化管理，以空间信息数据、属性信息数据和物联网实时数据为资源，通过三维可视化实现查询、统计和分析，从而更生动细腻地为厂区地下管道、电缆沟等的规划和管理、安全预智能设备智能安全智能燃料智能培训智能仓储智能档案化验智能电厂--智能燃料智能设备智能安全智能燃料智能培训智能仓储智能档案化验智能运行建设目标：>燃料全过程智能化管理以实现燃料本质安全、节能降耗、降本增效为目标，利用先进的自智能决策计量计量存煤输煤掺配供煤动化设备，以智能化管理为手段，存煤输煤掺配供煤干预，在供煤、存煤、计量、化验、配煤掺烧等环节实现燃料从入厂到入炉的全过程智能化管控，降低燃料成本，提高燃煤质量，优化锅炉燃烧效率，最终达到燃料管理的科学化、规范化、精细化。本次建设内容自动盘煤掺配寻优智能接卸数字化煤场t取煤堆煤智能电厂--智能燃料-应用架构本次建设内容自动盘煤掺配寻优智能接卸数字化煤场t取煤堆煤燃料数据管理燃料数据管理库存分析优化调度优化调度智能掺配输煤设备故障诊断智能采购策略输煤钢结构监测智能卸船输送皮智能智能智能输煤栈桥巡原煤仓靠离泊水尺测量卸船机带异物检测推耙机推煤机斗轮机检机器人重量称重智能掺配智能掺配注掺配寻优注堆煤寻优取煤寻优堆煤寻优入场化验入炉化验入场化验自动采制化自动采制化-采制化信息在线管理根据选优的掺配方案，以及煤场存煤分布(包括来煤)和堆损根据选优的掺配方案，以及煤场存煤分布(包括来煤)和堆损智能电厂--智能燃料1、动态测量原煤仓的准确存煤量，提供准确的煤仓存煤量数据。2、动态折算皮带秤的修正系数，修正皮带秤的称重数据。1、提高皮带秤称重数据的准确度3、提高锅炉正平衡效率的准确度2、提高燃煤消耗量的准确度4、提高原煤损耗率的准确度智能电厂--智能燃料◆钢结构应力应变监测：动态应变传感器◆钢结构立柱垂直度监测：倾角传感器(总线或无线)的垂直度变化对整体的安全性非常重要。这里采用双轴MEMS的倾角传感◆钢结构振动监测：加速度传感器(总线或无线)在钢结构的关键点位安装三轴加速度传感器，可以监测钢结构的振动频智能设备智能安全智能电厂--智能决策智能设备智能安全智能运行智能燃料智能决策智能决策智能培训智能仓储智能档案智能档案建设目标>基于全成本、全价值、大经营的管理思路，构建发电企业经营量、本、利管控体系。>精准分析电厂财务经营、利润、发电量、绩效等信息，构建企业精细化经营损益控制模式。>及时发现生产经营中存在的问题，为企业适应电力体制改革、全面参与市场竞争提供重要数据支持。智能电厂--智能决策-应用架构成本预测市场分析市场分析生产管理经营管理战略管理