智慧电厂建设与智能发电技术应用分析

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年第4卷2月第5期   作者:李静
[导读] 在此背景下,建设智慧型电厂,不但能够获取足够的市场竞争力,还能够将电厂推向信息科技化方向,提高电厂的发电水平,提升企业的实际运营效率和经济效益。
        李静
        中国石化集团资产管理有限公司齐鲁石化分公司热电厂   山东淄博市    255400
        
        摘要:电力企业迫切需要改进管理模式,逐渐将依靠要素增长转变为依靠创新驱动发展,从而可以提高企业的生产运营效率,降低企业的生产成本,进一步提升企业的市场竞争力。在此背景下,建设智慧型电厂,不但能够获取足够的市场竞争力,还能够将电厂推向信息科技化方向,提高电厂的发电水平,提升企业的实际运营效率和经济效益。
        关键词:智慧电厂;建设;智能;发电技术

        1智慧电厂的概述
        智慧电厂是以物理电厂、数字化电厂为基础,在发电过程中运用信息科技,对电厂的管控采用大数据、云计算、物联网等技术。整个智慧电厂中都是用智能技术进行操控和管理,借用智能技术形成了一种自主学习,自主适应、自主优化、自主恢复的发展方式,这种发展方式让电厂的发电更加安全、高效便捷、低碳环保,给电厂的发展提供了很好的竞争实力。总之,智慧电厂就是在保证电厂安全平稳运行的前提下,以数字化信号为载体,通过计算机、云平台、网络系统等的应用,优化人力资源配置,提高劳动生产率,降低投资及运行维护成本,实现电力企业生产和管理的智能化、信息化、数字化,从而实现电力企业发电效益的最大化。
        
        2智慧电厂的内容
        智慧电厂中包括基础设备、整体控制、系统优化、生产管理和方案决策。智慧电厂的内容结构与传统的电场有着很大的差别,在传统电厂的基础上对内容进行了丰富和发展。如在整体控制之中,需要对汽机、锅炉、电气等进行一体化控制管理,对整个内容进行统一控制管理,能够有效保证电厂运营的安全性和高效性。在此基础之上,在整体控制之中,采用预测控制模糊,控制神经网络控制以及各种智能控制和相关的科技算法,实现对电厂的科学合理地管控,全面优化整个电厂运行的效率和安全性。这样还能够有效降低能源消耗,降低成本,实现低碳环保,提高电厂的经济效益。在系统优化之中,传统的电厂对于整个系统的优化是采用数字化与智能化这样可以对电厂进行全程地监控以及系统的优化升级。在此基础之上智慧电厂之中加入了智能化煤场,数字化视频监控,这样更加精准地对整个生产过程进行监控,并且采用智能技术,能够更加科学的指导实际工作,提高生产效率,节约煤炭资源。在生产管理之中,智慧电厂采用数字化和智能化的管理方式,这样能够对电厂进行优化性指导管理,能提高电场的经济效益。在方案决策之中,通常都是由经营指标来对生产计划进行制定,然后再对下沉的系统性优化指导,而智能化电厂在此基础上,可以运用互联网技术,通过平台对电厂的决策进行指导,这样能够有效提高电厂的管理水平。
        
        3智慧电厂建设方案
        3.1企业私有云平台
        建立企业私有云平台主要是将智慧电厂所需的诸如服务器、存储器、交换机、客户机、无线网络等硬件设备集中在一个统一的平台上,从而实现企业生产管控、信息管理、网络信息一体化等的集中规划与部署。某电厂建设私有云平台时,计划将电厂的信息系统管理系统企业的门户网站档管理及更新消息等都应用在云平台之上,为了保证私有云平台的安全,还要将企业的信息管理子网接入企业的网络内部,然后再设置相对应的网络出口配置,相对应的防火墙,以此加强对整个平台的安全保护。在云平台构建完成后还需要建立2个物理网络子系统来对电厂进行生产和信息管控,通过这2个子系统能够对管理层单方向地发送信息,实现信息共享,而且能够让管理层快速地了解到下沉的发展方向,然后再通过私有云平台做出相对应的决策,这样能够有效提高整个电厂的工作效率,保证企业的经济效益。
        3.2构建全生命周期数据集成平台
        智慧电厂全生命周期数据管理平台主要用于整合电厂有关设计、采购、施工、调试、交付、运营维护等各阶段产生的数据、文件、资料等,是企业工程数据的管理仓库,也是进行工程信息整合、共享、存储的重要载体[2]。

通常情况下,全生命周期数据集成平台主要包括工程数据管理、工程信息检索及浏览、工程流程管理、电子档案维修、模拟管理、生产管理可视化、资产管理可视化等重要系统。生命周期数据集成平台中的重要内容是数字化移交,而且它还是构成平台数据的重要前提和重要基础,它还同其他单位共同工作,以此构成整个数据平台。生命周期数据平台相关数据的提交形式只能为Office文档、CAD图纸和三维数字模型,不能够提交纸质文件。在相关数据提交之后,由平台统一录入,然后再由系统对其进行分类处理,最后再交由管控平台对整个电厂的信息进行统一的管控和调配。
        3.3构建智能化独立子系统
        某电厂还构建了智能化独立子系统,此系统主要是对企业的生产燃料和生产厂区的情况进行综合的智能管控。电力企业的生产燃料相当重要,为了保证燃料能够实现全方位的供应以及质量管控,需要借用智能技术对电厂的燃料进行科学合理的规划和管控。通过独立的子系统,能够对电厂的燃料进行科学合理的总体规划,还能够将智能化、信息化的理念融入到燃料管理之中,再借助计算机网络技术,提升燃料的管理水平。
        3.4构建生产信息一体化管控平台
        某公司在研究企业管理需求和解决策略的基础上,分析了企业信息化管理状态和信息化建设的需求,建立了管控一体化的业务平台,从而使企业各类业务之间的关系达到高度协调统一,控制流、物流、资金流、信息流等得到完整清晰的体现。在此过程中,通过基建/生产一体化,实现了发电企业的知识一体化、资产价值一体化,为发电企业从基建期向生产期平稳过渡打下了坚实的基础。
        
        4智能发电技术的典型应用
        4.1基于高效节能目标的智能燃烧优化控制技术
        新时代的科技水平在不断提升,传统的工艺已经不能适应当前的发展需求,电力企业的高层管理人员,为了保证企业的经济效益,就把发展目标放在智能燃烧优化控制技术之中。使用先进的智能燃烧优化控制技术,需要先对煤矿进行质量检测以及燃烧热量进行智能分析。目前,我国应用较广泛的基于煤种辨识的燃烧优化方案大致流程如下,首先通过检测燃烧煤种的情况计算出锅炉效率;再利用氧量、分门开度、煤量分配等参数进行智能建模以优化燃烧模型;随后利用非线性规划等算法寻找优化模型的最优解,对机组生产进行指导;最后利用相应的检测装置获取煤燃烧的实时状态以调整设备状态,优化燃烧方案。
        4.2数据信息挖掘与远程专家诊断技术
        目前我国许多电力企业都是采用发电设备,对电厂进行监控,运用绝对值进行报警,如果运行的参数超过了专业人人设定数值,就可以立刻进行报警。这种安全预防方式很难提前发现电厂之中存在的问题,如果发生了问题,整个电厂的工作就会被立刻停止,最终就会导致电厂的经济效益受到损失。而智慧电厂采用数据信息挖掘与远程专家诊断的技术对电厂进行安全防护。对电厂进行智能诊断和专家诊断,能够在发电机组出现故障之前,及时发现问题,然后进行维修,这样就能够有效降低事故发生的概率,能够保证企业的经济效益。
        
        5结语
        智慧电厂建设过程中,企业私有云平台、全生命周期数据集成平台、生产信息一体化管控平台、智能燃烧优化控制系统等的建立和应用,不仅能大幅度提升企业发电设备的工作效率,还能使电力企业管理者和决策层实时获取发电厂发电设备、生产运营的实际情况。总之,借用智能技术推动电力企业的发展,推动社会的进步。
        
        参考文献
        [1]郭冬.智慧电厂建设与智能发电技术应用探讨[J].建筑工程技术与设计,2019(33)..
        [2]尹峰,陈波,苏烨,等.智慧电厂与智能发电典型研究方向及关键技术综述[J].浙江电力,2017,36(10).
        [3]万震宇.智慧电厂转型升级中人工智能技术的应用[J].现代商贸工业,2020,41(25).
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