火电智慧电厂技术路线探讨与研究

火电智慧电厂技术路线探讨与研究

刘华清

大唐淮北发电厂，安徽 淮北 235000

摘 要：智慧电力系统是电力工业发展的一个主要趋势。本文针对我国电力行业生产运营中的主要特点,对其技术路线和发展方向进行了阐述,并对其体系结构和主要技术领域展开了讨论,并将其主要技术系统分类为智能数据、智能化安全、智能制造、智能化运营、智能综合服务等五大技术平台,对各个系统与功能之间的技术发展状况进行了研究。并提出,智能工厂建设要贯彻如下的三个基本原则:1)根据企业数字化技术水平、人员要求和生产经营管理要求,因地制宜;2)与当地的用电市场政策相适应,逐步有序推行;3)在试点电厂建设的基础上,总结过去建设成功经验,不断完善智能电站系统架构,以提高智能电站的建设水平和管理水平。
［关键词］智慧电厂；智慧数据；智慧经营；智慧综合；智能控制；智能发电
改革开放后，我国的经济得到了快速的发展，特别是对能源和电力的需求不断增加。这为我国电力工业的发展提供了有利的发展机会，但也面临着巨大的挑战，各种技术手段的优化，催生了许多新的技术体系，而智慧化的数字电厂就是其中的一个重要方向。本文结合自己的实际情况，总结建设经验，对目前的火力发电系统进行智慧化改造，可以有效地提高供电公司的管理和工作效率。
1 智慧电厂的内容
智慧电厂工程主要涉及基础设施、实时控制、系统优化、生产管理系统、电厂决策过程等。智慧电厂工程是以电力系统的主要构成内容为基础,并在一定程度上进一步充实和发展了电力系统。在实时控制方面,对汽机、锅炉发展、电气、辅机等设备DCS都实现了综合管理,从而保证了火力发电厂的安全、平稳。而根据这一特征,智慧化电厂还引入了各种智能管理方式,如预测控制系统、模糊管理、神经网络控制技术、遗传算法等,对机组进行了最优控制,提高了系统的运行效率。在系统优势方面,智慧火力发电厂设计和拥有了厂级监测信息系统(SIS),对整个电厂的制造流程进行了监控、分析、优化,并对电厂下层的实时控制层做出了指示。在智能电厂的基础上,还提高了煤场自动化、视频监测等。而在生产管理系统方面,不论是数字工厂或是智能电厂,都是以工厂的资产管理系统为主线,通过对工厂的各种生产技术指标加以优化,以确保工厂经济、有效、安全的运转。
2 数字化智慧电厂的现状和结构
"十三五"期间,国家提出了大力发展能源利用的意见,大力推进"互联网+"智慧能源。其中煤电行业是其中的一项最关键的技术优化方面,通过融入只会技术,将能够达到降低和提升工业生产效能的目的。同样, 煤电企业也要在利用现代科技的基础上,积极开展智能控制的研究,开发新的工业生产管理模式和工作系统,并利用自身手段减少工作流程中的污染和成本费用,以适应企业当前日新月异的工作要求。同样,采用科学合理的管理方式,建立健全的质量监测系统,对各工艺的各种质量技术指标加以严格管理,以便更有效地改善产品的质量稳定性,为企业的发展壮大奠定了扎实的基础。目前，国内的专家和学者们，已经制定了一个关于智慧电厂建设的初步方案，其中的关键技术也在逐步实施，并制定了相应的优化方案，保证了煤电工业的快速发展。目前的火电智慧电厂，一般都是由智慧传感器、硬件、数据融合、应用服务等多种技术结合而成，而不同的电厂，可以根据自己的需要，选择适合自己的方式。
3 火电智慧电厂技术路线
3.1 数据路线
火电智慧电厂的数据工作方式是实现标准化、统一管理的工作方式，在系统的总体设计和生产运行中，要注重数字化技术与数据平台的有效结合，这两方面的发展趋势主要有两种：一是数字化设计，它为整个生产线提供精确的三维建模，保证设备的位置、数据的准确、设备的健康状态，实现数字化技术与生产线的有机结合，保证生产的稳定。在档案管理、数据交互、模型建立等方面，数字设计往往能反映出它的功能。其次是，三维模型交互引擎是通过算法、芯片、渲染、网络、云端存储等技术来实现的，而通用的互动引擎有unity3d、 ogre等，只要能够正确的理解，就能让数字设计的发展更上一层楼。而现在，先进的数字三维建模，主要包括了特性建模和反向建模，反向建模是一种相对于传统的建模方法，它能够更好的反映出设备的状态，但是它的消耗也很大，需要大量的数据采集，才能形成一个精确的三维模型。近年来，国内外许多科研单位和公司都在思考将反向建模与 AI技术结合起来，以减少对数据的需求，提高工作效率。其次就是集成的数据平台，目前各个公司的生产规模都很大，如果不能及时的进行分类存储，那么在以后的工作中就无法快速的获取这些信息，这就会对整个系统的工作造成很大的影响，因此，企业必须建立一个标准化的、结构化的数据平台，将来自各个生产线的数据进行归类存储。在接下来的工作中，利用关键字和其他相关的信息，快速的获取所需的资料，并建立起一个存储、处理、分析的数据平台，减少流程的浪费，提高工作效率，降低成本。

3.2 安全路线
火电智慧电厂的安全问题是电力公司发展的根本，在国内，任何一个行业的安全问题都要摆在第一位，如果不能保证安全，就不能通过政府的审查。因此，按照实际的时间、应用空间的范围等指标，有必要对其进行分门别类地进行细致的安保工作。(1)基础设施建设；在火力发电厂建设过程中，制定规章制度，有利于员工的素质、技能的培训、设备的正确安装和使用，都与安全有关。因此，在基础设施建设阶段，构建一套完善的安全保障系统，并合理运用智慧技术，将使整个项目的安全性得到提高。此外，为了保证安全，还需要采用先进的技术，例如，通过图像识别技术，可以将用户的反馈信息转化为图像，然后反馈到工作人员的脑海中，从而达到准确的识别，而随着研究的深入，各种技术手段也在不断的改进，越来越完善，越来越完善。目前，信息化技术已经成为我国安防领域的一个重要课题。(2)安全生产的管理；生产安全，顾名思义，是一种智慧的生产管理，它包括人脸识别、智慧门禁、外包管理、安全警示等。这样既能保证员工在工作中不会因为意外而造成人身伤害，又能通过门禁系统来控制人员，防止公司内部出现非专业人士，降低意外事件的发生。(3)网络的安全性；目前，我国火力发电厂采用了大量的信息化和智慧化技术，大大提高了生产效率，同时也增加了许多危险源。由于很多情况下，网络信息的安全不能保证，会对生产造成一定的影响，因此，电厂必须建立起一套专门的网络安全保障系统，加快技术的应用，减少风险，提高安全保障能力。
结束语：
通过对我国电力市场的分析与研究，可以看出，我国电力市场对电力的需求越来越大，合理建设火电智慧电厂是必然的，也是整个工业发展的必然要求。在这一背景下，文章对我国火电智慧电厂的发展状况及发展方向进行了较为详尽的探讨，并在实践中确定了相应的技术路线。本文的目的是为了帮助电力公司理清经营的困难，并为今后的工业和社会的发展提供参考。

参考文献:
[1]高浩. 火电智慧电厂技术路线探讨与研究[J]. 百科论坛电子杂志,2020(12):1823-1824.
[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.