智慧电厂建设与智能发电技术应用探讨论文_李冉

(国电内蒙古东胜热电有限公司 017000)

摘要:在社会经济新常态下,国家各个行业都获得了很多发展机遇和挑战。为保持市场竞争力和市场活力,往往需要尽可能地降低生产成本,提升企业的经济效益,电力企业同样如此。在此背景下,智慧电厂应运而生,很好地满足了电力企业在新时期的发展要求,为企业创新管理模式带来了一定的思考和启迪。

关键词:智慧电厂;智能发电技术;应用

引言

智慧电厂指的是发电领域中信息化与智能化技术的有效融合,包含大数据、可视化以及智能控制等技术。智慧电厂和智能发电技术迅猛发展,已经逐渐成为能源互联网技术发展过程中一项重要组成。智慧电厂也可以叫做智能电厂和智能电站,以信息融合和智能发电技术等作为技术核心,当前在新能源电站、水电等方面有着非常广泛应用,虽然已经出现智能核电概念,但是当前智慧电厂的研究和应用主要领域仍集中在燃煤火电厂智慧化发展方面。

1智慧电厂特点

智慧电厂的特点是以物理电厂为基础,通过对各系统的科技含量和管理内涵等资源进行深入挖掘和全面梳理后,利用系统性理论和资源配置优化的理念,重新对所有资源应用价值的再认识、再整合,并融入现代先进管理体系、现代通信与信息技术、计算机网络技术、智能控制技术、发电行业技术等汇集应用而形成的新型电厂。

火力发电厂具有系统多样性、复杂性等特点,同时其对运行调节的操控性有着较高的要求,因此建设智慧电厂还需要解决一系列的问题。目前,有利因素是电厂自动化控制水平较高,已经形成较为完善的运行管理流程,结合已具备的先进电厂运行经验,为推进智慧电厂建设创造了条件。鉴于火电厂的系统复杂性,结合运行实际,现提出智慧电厂如下建设模式:

(1)采用智能设备,搭建数字化、标准化网络信息平台;

(2)以功能需求为目标,完善监控数据采集;

(3)建立专家分析决策系统,实现智能自动调节运行,或提供智能优化运行方案;

(4)将智慧电厂的建设贯穿基建期、调试期及运行优化期,实现电厂全寿期智慧运行管理。

2智慧电厂建设方案

2.1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。山西漳泽电力股份有限公司某百万电厂在建立企业私有云平台时,计划将厂级信息系统SIS应用、信息管理系统MIS应用、电厂企业门户网站、档案管理、三维可视化资产管理、移动办公、视频监控等系统都部署在私有云计算平台上,通过企业信息管理子网接入集团公司网络,并设置相应的因特网出口,配置防火墙,以实现安全防护。在构建统一的企业私有云控制平台时,建立了两个物理网络子系统作为厂级生产管控网与企业信息管理网,通过厂级生产管控层应用向企业信息管理层应用单向推送信息的方式实现信息的实时共享,其示意图如图1所示。此外,公司还着重对云平台的主机系统、主机配置、网络安全、无线网络等进行了相应的设计和规划。

图1 企业私有云平台网络结构示意图

2.2构建全生命周期数据集成平台

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。其中,数字化移交是全生命周期数据集成平台的重要内容,是构建数据平台的前提和基础,由各参建单位协同工作,共同构建。它以统一的标识编码格式为纽带,连接相关数据,提交的形式包括Office文档、CAD图纸和三维数字模型,无法提供电子文件的应提供纸质文件,并由数据集成管理平台统一录入、分类、集成,并发送给相应的生产信息一体化管控平台。

2.3构建生产信息一体化管控平台

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。通过MIS/SIS一体化,使SIS数据对管理业务提供有效支撑,实时掌握设备的运行情况,实时分析设备的可靠性,从而提供设备全方位的实时状态监控,提升了设备的可靠性。此外,公司某百万电厂还建立了财务/业务一体化、预算/业务一体化等系统,为电厂的进一步发展做出了巨大的贡献。

2.4构建智能化独立子系统

燃料智能化管理系统立足于实现燃料的全方位管理,以电厂燃料管理的实际需求为依据进行总体规划,将智能化、信息化的先进理念融入燃料管理中,充分利用计算机、网络、条码等技术和工具,促进电厂燃料管理上升到新的层面,实现燃料全过程的智能化管理。厂区综合智能管控系统则借助于智慧城市、智慧小区的概念,以计算机技术、信息技术等为支撑,通过数据接口、信息集成和协议转化等手段,将视频监控子系统、门禁管理子系统、火灾及消防报警子系统等接入统一的数据平台,实现各子系统之间的设备联动和信息共享,为厂区管理更加安全高效、便捷智能打下良好的基础。

3智能发电技术的应用

3.1工控系统信息安全技术

智慧电厂工业控制系统信息安全能够使设备和系统的可用性、完整性等得到有效保证,以此为基础,提高整个智慧电厂控制与管理系统运行安全水平,避免恶意代码或者黑客入侵等所造成的攻击和破坏,降低发电厂系统事故和各类安全事故发生率。智慧电厂工业控制系统具备可管、可控、可知、可信等特点,其中,可管指对智能电厂信息安全管理机制进行优化,提高领导水平,健全各类防护管理制度;可控指提高网络边界安全防护水平,做好系统安全域的划分,保证各网络设备能够满足安全域保护要求;可知指利用的大数据信息安全事件实现对信息安全控制的深入发掘,及时发现存在的异常情况,健全安全态势感知体系;可信指根据当前国家信息安全等级保护方面要求,加强在主机、终端、数据等安全防护水平,使计算机环境安全得到保证。

3.2数据信息挖掘与远程专家诊断技术

我国大多数电力企业采用的发电设备监控手段均为绝对值报警,即运行参数超过设定值方可报警。此类单一的监测手段很难发现设备早期故障的预兆,提高了发电设备被迫停止工作的概率。因此,采用智能诊断技术在发电机组出现故障预警时发出警示信息,及时对发电设备进行检查,变被动维修为主动检修,能在极大程度上降低设备被迫停止工作的概率。此外,通过建立数据信息挖掘和远程专家诊断系统,能让企业决策层和管理人员实时获取电力企业设备运行的一系列相关信息,识别发电机组潜在风险的同时,便于设备操作人员在发现不能解决的问题时及时通过相应的专家系统求解,切实找出发电机组存在的问题,并根据专家的指导意见进行维修改进,最大限度上降低整个电力企业的生产运营成本。

结语

在电力市场转型和发展过程中,智能发电技术的发展主要集中在清洁、高效、安全等方面,尤其随着先进检测技术、人工智能、信息可视化技术的发展,智能发电技术将会产生更为重要的价值和作用,促进火电厂智能化。智能化技术的发展将会实现对电厂传统面貌的优化,发展为智能电网重要组成,促进社会的持续稳定发展。

参考文献:

[1]高毅.智能电网及其在新能源发电中的应用分析[J].中国战略新兴产业,2018(32):21-22.

[2]潘卫东,武霞,潘瑞.智能电厂新技术应用现状及发展前景[J].内蒙古电力技术,2018(3):83-88.

[3]张军召.浅析电力设备的智能化发展现状[J].中国设备工程,2018(11):208-209.

论文作者:李冉

论文发表刊物:《河南电力》2018年22期

论文发表时间:2019/6/21

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