火电智慧电厂技术路线探讨

火电智慧电厂技术路线探讨

王彦涛 华能沁北发电有限责任公司 河南济源 459000

摘要：目前，国内专家学者和研究人员已对智慧电厂的概念、架构、体系以及一些关键技术做了一定的研究，包括对于火电智慧电厂的关键技术与技术路线的研究。本文通过对火电智慧电厂定义的详细论述，探讨了当前情况下智慧电厂发展的技术路线。以期帮助电力企业提升智能化管理水平及工作效率，为其行业未来探索及发展奠定基础。

关键词：火电；智慧电厂；技术；路线

现今社会大力推行信息化技术在工业生产中的应用，这就催生出全新的工作体系，这有助于社会经济发展，另外也促进了行业进步，数字化智慧电厂正是信息化在火力发电企业深入应用的体现，因此，为了适应行业的发展，满足社会的需求，火力发电企业向数字化智慧电厂转型是大势所趋。

1智慧电厂的定义

智慧电厂不是简单归结为一个软件或一个系统，而是一种管理理论和方法。建设智慧电厂是发电行业管理思想的重大变更，是实现火力发电厂高质量发展的必由之路，体现了“工业4.0”和“中国造2025”的发展理念。智慧电厂是数字化电厂结合智能化后进一步发展的目标，是现代电厂信息化发展的新阶段，是信息技术与发电技术的深度融合，采用新一代信息通信技术、人工智能（AI）技术、检测控制技术，以发电系统为载体，利用大数据和现代通信技术，采用智能控制系统，具有一定自主性的感知、分析、学习和决策能力，能动态适应发电环境变化，解决发电厂工程管理、运行维护等问题，减少生产过程中的人工干预，提高生产效率，构建高效节能、绿色环保的发电厂。

2火电智慧电厂技术路线

2.1数据路线

首先是数字化设计，智能电厂的数字化设计会在整个工艺流程中不断的体现出来，它能够为整个生产线提供清晰准确的三维立体模型，确保设备零件的位置正确、各项数据指标准确、设备的状态健康、实现数字化技术和生产线的有机联动确保生产稳定。通常数字化设计会在档案管理、数据交互、模型建立等方面体现其作用。现如今火电智慧电厂中，需要重点解决的便是三维模型交互引擎和先进的三维模型建造技术，这两点是数字化设计在火电厂中工作的核心技术手段，只有其支撑能力足够稳定，才能确保后续工作开展。其中，三维立体交互技术通过算法、芯片技术、渲染技术，网络技术和云端储存技术来实现功能的，普遍的交互引擎包括unity3d和ogre等等，合理的掌握这些引擎的使用方法，便可以推动数字化设计领域不断进步。而且先进的数字化三维建模，主要包括特征建模和逆向建模，逆向建模主要是用于投运时间比较久的数据储存组和特征建模相比，比传统建模更能真实的反应设备的情况，但所需要的数据量也是庞大的，必须经过长时间不断的数据收集，才能得到足够准确的立体模型。这些年国内外各研究机构和企业已经考虑将逆向建模手段和人工智能AI技术相结合，实现特征建模和逆向建模的有机结合，降低所需数据量，提升工作效率。其次便是一体化数据平台，现阶段各企业的生产速度庞大，如果不能进行有效的分类储存，在未来后续工作开展时不能便利的检索到所用信息，会严重影响工作效率，所以企业必须构建标准化、结构化的数据平台将各生产线反馈而来的数据进行分类储存。在后续工作开展时，根据关键词等信息，可以迅速的检索到所需要的数据，建立储存处理分析一体的数据平台，避免过程时间损耗，以提升了工作效率，降低了成本造价。

2.2安全路线

（1）基建管理。在火电厂基建时期，规章制度的建立有利于工作人员能力的培养，相关知识的培训以及设备的合理安装和使用都会和安全问题直接挂钩。所以在基建阶段建立一套成熟的安全保障体系，合理的应用智能化技术会为整个工程的安全水平带来质的提升。这就需要从工程建设阶段的安全问题、质量问题、工程进度、成本造价等影响因素进行全面考虑，将门禁安全防护设施、机械合理管理、外包人员统筹管理、精细化管理、车辆管理、违章管理等方面定为安全管理的主要控制内容，将提升基建过程中的整体安全管理水平。人员的统筹管理要结合现场施工需求，考虑到定位精准度和建设成本，选择与之适配的工作人员进行工作，也要确保其本身具有足够的专业能力，能够应对工作需求，同时保障自身安全。另外，还要借助新兴的技术体系来保障安全，比如综合的图像识别技术，可以将反馈所得的数据制作成直观的图像，反馈给工作人员，实现过程精确识别，并且随着其相关领域的不断钻研，许多技术手段在不断更新发展，其效果也在不断提升，算法日益成熟。信息化手段现已成为安全保障工作的重点研究方向。（2）生产安全管理。生产安全顾名思义就是生产过程中的智慧安全管理，主要的手段包括人脸识别、智能门禁、外包管理和安全提示等等。这些都是为了保障员工在生产过程中，不会因为突发事故导致自身生命财产安全受到损害，同时也是依靠门禁的防护措施，实现人员管控，避免内部出现非专业性人员，减少突发事故的发生频率。（3）网络安全。现阶段我国火电厂中大量使用了信息化、智能化技术，大幅提升了工作效率，但也带来了更多的风险来源。因为网络信息安全无法得到保障，进而影响生产的情况不在少数，所以电厂要部署专业的网络安全保障体系，推动技术应用进程，避免风险发生，提升安全保障能力。网络安全主要分为软件和硬件两方面，软件安全要通过对其内部数据和使用情况进行多层加密，避免外来人员轻易破解获取数据。硬件防护则需要通过加装防护设施，避免非专业性人员事物碰触设备，并利用先进的加密技术和安全框架对访问权限进行统筹管理，进而实现数据安全，终端安全。

2.3生产路线

通过对火电生产不同阶段工艺流程的分析，拿供热系统来说可以将生产路线分为控制，检修，供热三个方面。通过应用先进的科学技术，可以优化当前设备的运行模式，确保其具有足够的安全性，经济性和环保，最终保障生产质量。借此首先要对控制工作进行优化，明确控制的目的是利用先进手段来对工艺全过程进行合理的测量和把控，利用智能终端来测量难以获得的重要参数，进而提升工作水平，再优化当前算法，不断提升工作系统的调节作用。从技术应用和工艺流程角度来看，可以将智能化控制分为设备控制和数据控制等等，企业应用的智能测量技术，主要是指在线测量，通过红外检测技术等多种手段，打破传统的测量模式，获取更精准的数据。其次，智能检修便是通过先进的手段对设备的故障情况进行及时诊断预判，以组织实时的合理化检修，杜绝过修，降低成本造价，并且在工作过程中实现全面的智能预警，远程诊断和状态监测。这就需要工作人员合理安排检修周期，提升工作规范性，确保经济收益和安全性。最后是供热问题，因为整个火电智慧电厂工作需要多种能源，联合供应来实现整体稳定运转，因此，确保能源供应稳定，促进多样功能有机融合便是主要的发展方向。在这过程中，便要将热能供应来源供应网络中转站使用者和收费端等多种系统进行数据和业务整合，建立统一的数据中心，实现业务数据的共享，促进相互之间的联动性发展，做到各个点位的实时调度，实现智能供热。

3结语

通过分析和研究得知，随着社会经济发展，电力能源需求量日益增大，火电智慧电厂的合理构建是必要的，同时也是行业发展的需要。基于此，本文对火电智慧电厂的现状和发展趋势进行详细论述，明确实际工作中的技术路线。旨在帮助电力企业明确管理难点和优化方向，为未来行业发展和社会进步保驾护航。

参考文献

[1]王海燕.智慧电厂智能控制技术路线探讨与研究[J].数字通信世界，2020（4）：195.

[2]华志刚，郭荣，崔希，等.火电智慧电厂技术路线探讨与研究[J].热力发电，2019，48（10）：8-14.