摘 要:
随着经济社会的发展，我国智能化社会的发展已开始加速，智慧电力、智慧社区、智慧城市等概念也应运而生。电力作为民生重要基础，是社会智能化发展的重要一环。本文以“智能火力发电厂”的现状及重要性为切入点，分析探讨智能电厂建设的一些实施策略，具有一定的借鉴意义。
关键词：智能，火力发电厂，智能控制，实施策略
1、引言
随着科学技术的发展，“智能”二字被提起的频率越来越多，如智能电话、智能手表、智能家电等等，人工智能毫无疑问的成为了当下科学界和社会研究的热门。“智能电力”自提出起，便得到了电网及发电公司的积极响应。电网公司从2009年便开始“智能电网”的规划及试点，目前已进入了全面建设及引领提升阶段。而发电方面，从京能高安屯智慧发电厂投运以来，智能火力发电便开始进入发展的轨道。
目前及将来很长一段时间，火力发电都将是我国的主力发电方向，这是由我国的国情决定的。而随着我国环境承载能力的进一步下降，新能源应用的快速发展，对火力发电厂的环保、节能以及灵活调峰等方面提出了更高的要求，建设清洁环保、节能高效以及调峰能力更强更灵活的火力发电厂已是社会要求及大势所趋。而“智能化”是达到这些要求的可行之路，建设“智能火力发电厂”是我国火力发电发展的必然方向。
2、智能发电厂的概念及现状
2.1智慧发电厂的概念
何为智能发电厂？目前，业内并无统一的定义，按《智能电厂技术发展纲要》的提法，智能电厂是指在广泛采用现代数字化信息处理技术和通信技术基础上，集成智能的传感与执行、控制和管理等技术，达到更安全、高效、环保运行，与智能电网及需求侧相互协调，与社会资源和环境相互融合的发电厂。这一概念在业内有比较高的认可度。
2.2.1IBM智慧工厂为智能发电厂的发展奠定了基础
IBM智慧工厂的核心思想为使用物联网技术，同时加强设备的监测和服务，从而打造一个绿色、高效、节约的人性化工厂
其包括预测、可见性、协同、分析和优化四个分要素。预测是指智慧工厂通过仪表设备及其软件的智能化，把好工厂生产工作的第一关，加强对工厂运行的把握能力，可以及时有效的发现问题，并对可能产生的情况及发展来作一个科学、有效的预测；可见性是指通过智能软件将抽象的数据转变为相关的文字信息，并通过各种有效的途径展现出来，这样一来就可以大大降低信息采用的难度，提高工作效率；协同是智慧工厂的一大亮点，是指有关的专家可以对工厂的运行过程进行远程操控，对于在运行过程中发现的一些难以处理的问题，专家可以进行及时有效的解答，从而提高了应急反应速度，降低了工厂运行的维护成本；分析和优化是指利用智慧工厂现有的模型，加强流程控制方式，采用智能化的手段提高全厂的优化能力，并对每一次的生产流程做一个详细的总结，以便后期的工作参考借鉴。
2.2.2国内“智能火力发电厂”的现状
大唐集团通过打造大唐姜堰智慧电厂、大唐南电等重点智慧电厂样板工程，走在了中国智慧电厂的建设前列。2016年，中国大唐、东南大学、科远股份共同签署了协同创新及产学研战略合作协议，三方将共同就智慧电厂重要构成模块探索大唐集团智慧电厂和智慧能源集团建设模式。
大唐姜堰智慧电厂为全国第一家智慧电厂。其智慧电厂模式共包含五大功能模块：基于互联网+的安全生产管理系统、基于大数据分析的运行优化系统、基于专家系统的三维可视化故障诊断系统、三维数字化档案和三维可视化智能培训系统。
京能高安屯热电是全国第一个数字化热电厂，其首创将互联网技术运用到传统的电力行业，运用大数据进行生产管理、三维仿真训练等。除高安屯之外，据悉京能集团正在建设的十堰热电也将按智慧电厂标准建设，将采用大数据三维仿真平台技术，实施数字化全寿命周期管理，让投资、设计、施工、工期控制、交付、运行、检修、维护、物料保障、专业协作、资金配套等过程在项目全寿命周期内可视化、透明化、实时化、数字化、互动化、仿真化、流程化。
神华国华电力公司通过将所属电厂中75 类重要设备的全部相关信息集中采集和处理以实现电厂大数据管理，并将在其基础上构建智能电厂。一横：集成单体设备数据，实现同类型设备信息及知识经验的电厂间横向交流共享，实现信息系统集成，打通信息孤岛；一纵：集成设备数据，实现公司、国华电力研究院和电厂上下贯通的设备数据库；三层次：一层为设备数据库入口导航；二层是针对公司同类设备的集合比较；三层则围绕设备精细化管理，做实设备基础数据，在不同层面支持设备现场分析和专家分析，提升设备管理的科学性。
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3、建设智能火力发电厂的重要性
3.1建设低碳环保型社会的需要
建设资源节约型、环境友好型社会是全党全社会持之以恒的不懈追求，建设“智能火力发电厂”正符合这一国家战略。火力发电厂是一种高耗能高排放的发电形式，而目前我国火力发电仍占全国发电总量的70%以上。因此，建设“智能火力发电厂”显得极其迫切和尤为重要，更是火力发电厂向清洁、环保、节能方向发展的必由之路。
3.2促进“智能电力”的发展，满足“智能电网”的需求
智能电力作为智能型社会发展的客观需求，也是智能社会发展的重要基础及一项重要内容。而智能火力发电作为智能电厂的重要一环，其发展将对智能电力的发展有着重要而深远的影响。近年来，智能电网取得了长足的发展，这对火力发电的调峰能力及深度、安全可靠性等方面都提出更高的要求。
3.3电厂降本增效的客观需要
当前，我国火力发电厂的发展进入了“新常态”，环保要求史上最严，利用小时数大幅下降等等。这就要求火力发电厂从过去的粗放型的管控模式向精细化、集约化转变。而智能火力发电厂的信息化、一体化及智能化都将为这一转变提供足够的保障和支撑，也是这一转变的必由之路。
4、智能火力发电厂实施策略探讨
4.1需要领导的高度重视和大力支持
智能火力发电厂的建设尚层试点阶段，有许多先进技术的应用尚不成熟，需要承担一定风险以及大量的资金支持；同时，智能化过程需要从全厂乃至全集团角度统筹考虑，也需要从全寿命周期来统筹考虑，而许多智能化的应用成效需长期过程方能显现。因此，在智能电厂的建设过程中需取得领导的高度重视和大力支持，方能有效、顺利实施。
4.2采用先进控制技术实现生产过程控制智能化
当前，火力发电厂所采用的常规控制较粗放，调节能力有限，极大的制约着生产过程调节水平及智能化水平的提高。而采用预测控制、自适应控制、专家控制、神经网络控制、模糊控制等先进控制技术能很好的弥补常规控制的不足，实现生产过程控制智能化。近年来，这种采用先进控制技术进行控制优化的应用越来越多，成效显著。如，国外DCS厂家开发的控制优化软件包和国内研究机构开发的PIC系统都开始有了成功的应用。
4.3统一规划设计，分阶段实施
智能火力发电厂目前还处于起步阶段，许多先进技术的应用尝无成功经验，业内也没有统一的概念及思路，并且实现路线也有很多。因此，在建设智能火力发电厂的时候，需要统一规划设计，做好顶层设计，明确各层级所需达到的目标及实现方法。建设一个大而全的智能电厂，需要投入大量的人力、物力，同时还需承担一定的风险。因此，应根据电厂的实际情况，集团的规划要求，从注重实效、因地制宜出发分阶段来实现。
4.4利用可视化、大数据挖掘技术，提升运行检修水平
利用视频技术，实现人与设备的结合，构建智能可视巡检系统，可以极大的提高运行的巡检效率，降低劳动强度，实现减员增效。利用大数据挖掘技术，提前发现可能影响系统和设备的的早期故障特征，实现预测性状态检修，最大化的提升整体设备效率及可用性，大大提高检修管理水平。
4.5 利用物联网、云计算技术，提升电厂管控水平
物联网的接入，能全面提升设备及系统的监测水平，及时处理异常指标和潜在问题；同时，物联网技术可以进行身份识别、实时互动、相互校验等，这将帮助电厂提高安全生产管控水平。
云计算的应用，进一步降低电厂乃至集团的数据中心备份及容灾复杂性，实现资源共享及动态平衡，优化能耗成本支出。通过云计算，将使数据资源调度更灵活、高效、绿色，实现“随需应变”。
5、结语
火力发电厂的智能化已经成为了当前主流发展趋势，是我国当前国情所需，也是建设低碳、环保、节约型社会的客观需要。我国智能火力发电厂自尝试以来，已经取得了一定的成效。火力发电厂智能化的发展之路任重道远，受技术、环境等因素制约较多，这就需要我们勇于尝试、敢于创新、精于实践，相信智能火力发电厂一定会得到全面发展。
参考文献:
[1]彭卫东. 智慧电厂建设构想.中国工程咨询 2017年01期
[2]田宁. 智慧电厂顶级设计的研究. 燕山大学硕士论文
[3]陈世和.智能电站发展现状及展望.智能化电站技术发展研讨暨电站自动化会,2013
[4]陈世和等.智能电厂技术发展纲要.中国电力出版社.2016
论文作者:谢光
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/27
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