智慧电厂的建设探析
蔡斌
国家能源集团大同发电有限责任公司 山西 大同 037000
摘要：近几年，我国智慧城市得到了快速发展，政府部门在实际工作期间都将经济发展与城市建设作为了核心目的。要想满足互联网时代下智能电网与智慧城市的发展需求，要从实际情况出发，建设智慧电厂。从目前我国电厂的整体发展情况来看，要想保证电厂能够满足应用需求，要做好相应的分析工作，确保智慧电厂项目的顺利开展。鉴于此，文章首先分析了智慧电厂建设的意义和内容，然后对具体的建设工作而略进行了研究，以供参考。
关键词：智慧电厂；意义分析；建设措施
引言
进入21世纪后，计算机技术得到了发展，电厂也随之来到了数字化电厂阶段。这个阶段发挥重要作用的就是“数据”。电厂通过原始数据的积累，再与电厂DCS、SIS、ERP、MIS等系统集成，打造出一个数据之间存在清晰逻辑关系的庞大数据池。通过收集到的数据经过系统分析自动判断是否需要对某个诸如开关等设备进行启停等操作，这个阶段的电厂，已经具有了一定程度的智慧。智慧电厂通过信息化、网络化技术实现全厂范围各控制系统、控制设备等互联互通；通过虚拟化技术实现电厂的三维虚拟可视化；综合运用大数据、智能优化控制、智能决策支持等智能化技术手段，最终实现电厂全生命周期内的企业资产最优分配、生产质量最优控制、经济效益与社会效益的双赢。
1智能电厂的内涵与意义分析
智慧电厂就是通过大数据、云计算等各项技术进行应用，构建的数字化电厂，从而完成对电厂在具体运行的调控、管理等多项操作，通过这些操作可以保证智能电厂能够稳定运行。通过对智能电厂进行应用，能够为人们提供安全、稳定的电能，满足人们对电能的需求。设计智慧电厂的原理就是将智慧电厂在运行期间产生的信息、信号，以及管理等各项内容的数字化，从而使电厂能够更加稳定运行，然后对网络技术进行合理应用，对数字化信息中的各项信息内容进行适当交换，这也可以实时共享各项信息内容，在此基础上，利用专家系统，使电厂在运营期间遇到的各项问题都能够得到解决，并且对管理决策目标进行优化。在对智慧电厂进行分析过程中，主要的研究对象就是工作和物理对象，在建设的智慧电厂时，要从电厂设计到最终报废的整个生命周期出发，进而完成对电厂中产生的每一项信息内容的分析、控制，进而使电厂在具体运行期间的成本能够得到控制，减少电厂在运行过程中，各项不同类型设备故障的发生几率，保证电厂安全管理，减少电厂能源消耗量，提高电运行期间的经济效益。总而言之，智慧电厂就是在保证电厂运行安全稳定基础上，将数字化信号作为载体，通过合理方式对云平台、计算机、信息技术等各种不同类型的先进技术的应用，对电厂中的人力资源配置情况进行合理优化，进而使电厂中劳动生产率能够得到进一步提升，减低电厂投资，减少电厂运行维护成本，从而使电厂运营过程中的经济效益能够得到进一步提尚。
2智慧电厂的内容
智慧电厂的建设包含基础设备、实时控制、系统优化、生产管理和电厂决策等。智慧化电厂在数字化电厂结构内容的基础上进行了不同程度的丰富和发展。在实时控制层面，包括汽机、锅炉、电气、辅机等的DCS一体化控制系统，保证火电厂的平稳安全运行。智能化电厂在此基础上，通过使用预测控制、模糊控制、神经网络控制以及遗传算法等各种智能控制和算法，实现机组的优化控制，从而使机组更加高效和安全，达到节能降耗的目的。在系统优化层面，数字化电厂与智能化电厂均具有厂级监控信息系统（SIS），对厂级生产过程进行监控，分析和优化控制系统和机组性能，并对下层的实时控制层进行指导。智能化电厂在此基础上，还加入智能化煤场、数字化视频监控等。在生产管理层，数字化电厂与智能化电厂都以电厂资产管理为主线对电厂的机组性能指标进行优化，实现电厂的经济、高效和安全地运行。此层根据从上层的电厂决策层取得的经营指标制定生产计划，并为下层的系统优化层提供指导。智能化电厂在此基础上，可结合移动互联网技术搭建移动信息管理平台，使火电厂的经营管理者可以随时随地获取电厂的相关信息，提高全厂的现代化管理水平。
3智慧电厂建设方案研究
3.1构建全生命周期数据集成平台
为了实现智能化系统对电厂整个生命周期的监测与控制，必须要构建全生命周期数据集成平台，以有效将电厂数据进行整合，如：电厂的设计、施工、调试、采购、维护等各个时段产生的数据、文件进行整理；而全生命周期数据集成平台还包括电子档案、工程数据管理、生产管理以及资产管理等系统，其中，数字化移交作为全生命周期数据集成平台的重点内容，同时，也是构建数据平台的基础，这些都需要各参建部门共同构建。此外，电厂还需做好相关信息交互工作，将平台各个数据相连接，并对各个不同文档进行编号，再统一由数据集成管理平台统一存储、分类、集成，再将生产信息发送给一体化管控平台。
3.2构建生产信息一体化管控平台
在建立全生命周期数据集成平台后，还需构建生产信息一体化管控平台，通过ＭＩＳ、ＳＩＳ一体化，能够实时掌握设备的运行情况，并实时对设备进行分析，以提高设备的可靠性。通过建立生产信息一体化平台来实现电厂知识、财务信息的一体化，从而使电厂各项业务都能达到协调、统一，为电厂奠定坚实的基础，促进电厂的健康发展。
3.3三维数字化移交
数字化移交作为智慧电厂建设的基础措施，在智慧电厂基建过程中，由于其工程规划设计、采购、运输、预制、施工、安装、调试、移交以及运行维护等几个环节缺乏信息沟通和共享机制，大多还是靠人工制度来完成，也正因为它们之间信息交互的及时和准确，对整个工程的进展、质量都具有极大的影响力。而通过三维数字化移交，能够建立统一的展现平台，并利用三维可视化技术，可以将真实线路等信息展示出来，从而实现线路建设效果，使工作人员可以直观三维场景中的地形、设备设施，进而将三维设备模型、施工信息、设计参数等信息统一的数据与展现平台，随工作一同进行移交。由此可见，三维数字化的应用，不仅是以先进的信息技术帮助工程本体的移交管理，同时，还是提高电厂管理水平的重点平台，为智慧电厂的建设提供扎实的信息化技术。
3.4三维可视化人员定位
在三维场景中，可利用三维可视化人员定位平台，对整个电厂人员进行定位展示时，并利用人员定位基站以及所佩戴的定位标签来实现对整个生产区域人员活动轨迹的监控与管控，再运用三维模型从不同视角对厂区进行智能巡检展示，当出现有人员进入危险区域时，画面便会实时显示出人员距离危险区的距离信息，一旦达到警戎区域时，三维画面便会发出警告，并对人员进行提醒。此外，借助三维可视化人员定位系统，进行工作人员监控的三维可视化，以便工作人员对故障进行判断，从而实现高度智能管控一体化平台。
3.5智能终端与设备
智慧电厂的建设是在数据的基础上，根据数据进行调整和优化，而取得数据的途径便是现场的测量仪表和设备终端，一般来说，智慧电厂都会采用大批先进的测量传感技术，并将主辅机的参数、状态、环境因素等信息通过现场总线的形式以数字信息为载体输送到智能控制层，从而为智能诊断、控制与优化提供有力的数据。而对于燃机电厂设备需采集的参数如：燃机的压力，流量，振动参数以及进气、天然气、燃机排烟、燃烧等温度，智能终端则可采用手持式工业ＰＤＡ，智能可视安全帽来补充仪表测量外的环境因素数据，而对于一些存在高危险区，比如：带有危险气体的区域，或是高压带电区域，可通过工业机器人进行巡视工作，并配置红外温感探测设备，以便对电气出现的热故障进行监测。
4 结束语
综上所述，在当前发电厂的智慧电厂控制阶段，考虑到智能化系统的控制要求，在实施阶段需要注意的是明确智能电厂的控制要求，只有合理化控制，才能保证信息系统的合理性。结合当前发电厂智慧发电改造的现状，在整个过程中需要注意的是进行深层次的研究和探索。在当前电厂发电控制的过程中，针对智慧电厂管控的基本要求，需要注意的是明确优化管理的内容和要求，改善后进行，进而达到理想的运行效果。
参考文献：
［1］杨雄毅．智慧电厂建设的思考［Ｊ］．通信电源技术，２０１８（５）．
［2］耿清华．浅谈基于大数据的智慧水电厂建设［Ｊ］．水电与新能源，２０１８（１０）．