(中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 浙江杭州 310016)
摘要:随着国家两化深度融合方针的贯彻,在能源互联网、智能制造等工业技术创新政策引导下,在节能减排政策的要求和发电集团集约化、高效管理需求的驱动下,部分发电企业对新型数字电厂、智能电厂的建设有了更高的需求,建设智能电厂已成为行业共识的目标。本文主要对智能化电厂概念、建设中存在的问题进行了一定的分析,并提出了一些建议和措施。
关键词:智能化;电厂建设;问题;功能;探讨
现阶段我国在“智能发电”的发展道路上已具备一定的基础。第一,现有电厂在数字化、信息化、自动化等方面达到了较高的水平。第二,网络技术和计算机处理能力得到了极大的提升。第三,我国的发电装备制造水平得到快速发展。目前,国内各类发电企业均配备了自动控制系统、监控信息系统以及管理信息系统等,但其与智能化生产仍存在较大距离。“智能发电”是一种多学科交叉的高新技术领域,其并非简单的数字化和信息化,而是在此基础上实现更高级别的应用及人工智能化。
1、智能化电厂概述
对于智能化电厂建设进行探索之前,首先要明白什么是智能化电厂。简单地说,智能化电厂就是运用先进的科学技术,例如自动控制技术、传感量测技术、信息通信技术等等,将电厂的基础设施进行高度集成,从而在数字化和信息化的基础上建设成新型的智能化电厂。智能化电厂一定是融入最先进的管理思想和技术策略,结合基础研究和电厂企业实际情况,运用计算机技术、网络软件技术、现场总线技术等智能化的信息处理技术,建立覆盖电厂生产经营以及管理等各个环节的系统平台,以此对电厂的经营维护和日常运行管理的信息化数据进行采集处理、分析控制和反馈决策,实现电厂生产经营管理的智能化和自动化,并且通过多媒体技术实现资源在可控范围内的有效共享,不断提升智能化管理水平。
2、智能化电厂建设中的问题
2.1、智能电厂建设方向不明
智能化电厂定义不清,方向不明,对系统的结构缺少顶层设计,技术要求、应用方式缺少统一的标准规范。解决方案多半由厂商提供,尽管之前电厂提出需求并参与认证,但由于电厂对数字化电厂、智能化电厂的理解各有不同,而厂商往往对企业千差万别的需求“理不清”;因此,已报道建成的智能化电厂,虽然解决方案技术先进,但同企业生产和管理的实际需求存在较大差距,投入与产出不相应,使得人们在智能化电厂发展的认知上两极分化。
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2.2、技术应用跟不上需求
火电机组运行问题,煤质多变、负荷多变、煤价多变、气候多变、手脚不灵、人员变化。而技术应用跟不上需求:智能仪表和现场总线选择余地小、测量技术不成熟或缺乏而跟不上智能化需求、智能在线优化技术自适应能力差。大数据技术可以成为解决电厂优化现实需求问题的共性基础,实现基于数据的决策,支持管理科学与实践,减少对精确模型的依赖,发电行业对数据的应用需求旺盛,但由于缺少顶层设计,缺乏有效的共性技术支撑与理论指导,使得大数据应用技术在发电行业还未有效展开。
2.3、信息未有效利用
DCS功能的拓展和部分现场总线的应用、SIS与管理信息系统的融合,加之信息技术的发展、众多设备故障诊断软件和三维数字化信息管理平台的应用,为实现信息的有效利用、交互和共享提供了基础。但从实施效果来看,并未实现数字化管理功能,现场智能设备只是当作常规设备使用,未能通过网络技术将智能设备内的信息贯穿起来,实现底层设备数据的集成和智能通讯;底层数据支持的缺少,又阻碍了对大量生产过程数据等进行深度有效的二次开发和利用,或者即使积累有大量的数据,但很少有对涵盖电厂的所有相关数据进行深度挖掘,从海量无序数据中提炼与生产、经营有关的有效数据加以利用,使得SIS和MIS系统大多数情况下只是数据采集系统。
3、智能化电厂建设的几点建议
3.1、智能化电厂建设要以经营管理为核心,以生产管理为保障
智能化电厂建设要根据电厂企业的发展战略,并结合电厂运行的实际情况,对电厂的目标利润、发电量、燃料成本费用等有一个全面的预算管理,对生产经营过程的技术经济指标和各种资源费用消耗指标做全过程的监控,使各项经济风险大大降低,这也是智能化电厂建设以经营管理为核心的体现。智能系统以利润成本为目标,以各项费用指标子系统为主线,以物资、燃料、设备等基础系统为支撑,在智能化的全面协调和统一管理之下,实现生产销售和分配等各个经营环节的闭环管理。智能化电厂的生产管理以资产和设备台账为基础,以策划、审批、执行报告为主线,将采购、库存、人力资源等管理形成共享,在系统环境下,通过设备巡检所获得的数据来分析设备的运行情况,并成为决策的重要依据。优化检修效率和流程,增加维修计划的准确性和可行性,保证了智能化电厂生产管理的有序进行。
3.2、智能化电厂建设要以数据技术为中心,消除各系统之间的信息壁垒
智能化电厂建设需要有自己的数据中心,可以有效解决各应用系统的资源整合和数据共享问题。在传统的各系统之间,存在相对独立和统计口径来源不一的现象,无法实现数据的互联互通,智能化电厂的数据技术中心,实现了数据收集和传输的及时完整和准确一致,解决了电厂信息孤岛和信息系统沟通不畅等问题,融合多种管控数据,使智能化控制系统进行最优决策,确保电厂的业务管理流程化和规范化。
3.3、智能化电厂建设要以辅助决策系统为模块,实现信息综合利用
辅助决策系统涵盖了很多范围,例如经营管理分享,合同综合分析,工程辅助分析,指标辅助分析,综合计划分析,燃料辅助分析,电量辅助分析,财务成本、收入成本、机组负荷等等辅助分析内容,这些相关数据都是与企业效益息息相关的,在此基础上的分析决策,能为电厂企业提供高效和及时准确的信息,辅助实现决策的科学化。同时,智能化的管理平台能够给管理者提供便捷的信息查询方式,使各项关心的信息能够及时了解和掌握,各类信息的汇总和分析,实现了信息综合利用的价值。
3.4、智能化电厂建设要以完善的系统功能,不断提高建设水平
智能化电厂建设要不断完善系统功能,完善上述经营管理、生产管理和辅助决策等各子系统的功能,统筹管理物资、人力、资金配置,借助智能化管理系统实现信息的全面覆盖,实现各类资源的优化配置。智能化电厂建设还要对过时和无效以及功能重新的模块进行剔除,结合电厂实际需求,发挥数据程序化和项目模块化等优势,对各类信息进行筛选分类,积极寻找和跟踪信息化和智能化发展的最新成果,不断提供智能化电厂的建设水平。
结束语
总而言之,智能发电厂的精髓在于发电生产过程中的智能化,其通过智能生产控制中心与智能管理中心相结合的智能管控一体化平台,实现生产控制智能化、生产安全智能化以及生产管理智能化三大功能,其覆盖发电企业的生产维护、经营管理等各个方面,更好的实现节能高效、降低排放、灵活调节、少人值守、智能监视、信息安全、精细管理、安全管控等需求。
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论文作者:李刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/28
标签:电厂论文; 数据论文; 智能论文; 需求论文; 信息论文; 技术论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第35期论文;