摘要：随着信息化、控制化、智能化的深入发展，智能+大数据的模式逐渐形成了智慧，将再一次掀起信息革命。发电厂是电力生产的重要环节，智慧电厂的建设势在必行。技术是辅助手段，集成优化是最终目的。通过机器互联、软件及大数据分析，提升生产高效性与稳定性，创造数字工业的未来，由智能电厂向智慧电厂转变。在当今时下，建设智慧电厂是一个大趋势。对智慧电厂进行了介绍，并结合首钢京唐公司2×300MW自备电站提出智慧电厂建设的主要方向以及关键因素。
关键词：大数据；集成优化；智慧电厂
一、智慧电厂的定义
智慧电厂是以物理电厂、数字化电厂为基础，以发电过程的数字化、自动化、信息化、标准化为基础，以管控一体化、大数据、云计算、物联网、AR虚拟现实为平台，集成智能传感与执行、智能控制与优化、智能管理与决策等技术，形成一种具备自学习、自适应、自组织、自趋优、自恢复的智能发电运行控制管理模式，实现更加安全、高效、清洁、低碳、灵活的生产目标。达到智能感知、信息融合、智能算法、智能决策、管控一体化、全生命周期管理。采用系统性的理论和内部资源配置最优化的理念，重新对所有内部资源再认识、再整合，使得电厂运行更加可靠，技术更加先进，系统更加合理，管理更加柔性，发展更加持续，经济效益和社会效益更加提高.
二、智慧电厂建设中智慧生产的探讨
2. 1智能测量及控制
智能测量及控制的目的是将先进技术运用于火电厂测量和控制全过程，实时获得难以直接测量的重要参数；利用智能机器人解决人工难以解决的问题，从而提高一次参数测量和设备故障检测的实时性；通过运用先进算法与控制策略，实现被控参数的调节品质远优于电网和环保的考核要求。从生产流程和技术应用角度考虑，可以将智能测量及控制划分为智能测量、智能设备、智能控制、智能机器人等功能。其中智能测量技术主要指煤质在线测量。激光测量技术的发展突破了传统射线测量技术、红外光谱技术在安全、应用场景等方面的限制问题，实现了更高效的煤质在线测量，通过对水分数据的修正，激光扫描的测量结果将更加准确。锅炉 CT 技术主要通过燃烧图像识别、激光检测、声波检测等实现全炉膛三维空间分布温度场、速度场的在线测量，精确建立燃烧的三维数学模型，是实现燃烧精准调节的技术基础。智能软测量技术通过机理模型与数据模型的融合实现精确建模，进而实现关键参数的软测量。该技术可广泛应用于测量入炉煤发热量、入炉煤元素成分、磨煤机一次风量、风粉浓度、磨煤机负荷、磨煤机料位、烟气含氧量、SCR 反应器入口 NO x 质量浓度、飞灰含碳量、汽轮机各抽排汽焓等参数。现场总线技术可实现信号的双向传输，能够提供设备状态、量程、组态、报警、诊断信息以及历史统计数据等，实现传感测量、补偿计算、工程量处理与基本控制等功能。
2.2 智能检修智能检修通过将智能设备、先进测量、智能预警、智能诊断、远程诊断等技术应用于状态检修策略的制定、检修过程的实施与管理，从而改变传统检修模式，实现检修管理水平提升和检修成本优化。从检修流程和检修方式考虑，智能检修应具有智能预警、专家诊断、远程诊断和状态检修等功能。状态检修（CBM）是智能检修重点关注的关键技术之一。它区别于传统的定检定修，通过采用监测、分析、诊断等手段评估设备的状态，并根据设备健康状态，合理安排检修项目和检修周期，主要包括状态监测与状态评判 2 部分。通过实施状态检修，能够实现科学优化检修项目、检修周期、检修费用，提高经济性与安全性。
2.3. 智能运行
智能运行是通过将一体化信息平台、全厂数据融合、运行优化、人工智能等技术，应用于机组运行灵活性、环保设施优化、深度调峰及耗差分析，从而改变传统运行和巡检模式，用机器固化人的智慧，实现精细化运行。智能运行包括主辅机运行优化、机组经济性耗差分析、机组灵活性与深度调峰、环保排放优化、智能巡检等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从现阶段的技术成熟度与应用效果考虑，智能运行可重点关注的关键技术有 MR 和 AR 技术、机组灵活性运行技术、深度调峰技术、超低排放技术和智能巡检等。
2.4 智能供热
由于智慧园区与多能联供技术的发展，火电厂实现热电联供功能是单一发电企业转型的重要发展方向。将热源、热网、热力站、用户、收费和客服等各类系统进行数据和业务整合，建设智能热网大数据中心，强化业务数据的协同共享，通过源网荷协同调度，实现智能供热，是现代化热电联供电厂的发展方向。考虑供热系统的涵盖范围和技术发展方向，可将智能供热划分为热网智能调度、热网智能巡检、热负荷实时调节、热网一管到户、调峰蓄热等几部分。
三、智慧电厂建设中智慧综合管理探讨
智慧综合管理可实现电厂日常综合管理过程的智慧化。从综合管理的涵盖范围考虑，主要包括数字化培训、智能仓储、智能信息和智能互联4 个方面。
3.1 数字化培训
数字化培训通过全三维场景的设备拆解、设备工艺过程仿真模型、基于虚拟现实（VR）/增强现实（AR）/混合现实（MR）等交互技术的应用，为检修人员提供设备安装、检修培训，为运行人员提供数字化工况仿真培训和运行指导。从火电厂培训需求出发，可将数字化培训划分为可视化智能培训、数字化仿真培训、VR/AR/MR 应用等。
3.2 智能仓储
智能仓储是火电厂物质和物料智能管理的重要基础。通过先进管理策略和网络信息技术构建仓储管理控制网络系统，对仓储信息进行收集、加工、分析和交换，实现从运输到储存的互动式智能管理全过程。根据火电厂仓储管理的特点，可以将智能仓储划分为备品备件智能管理、废旧物资置换与处置、电厂间物资联储联备等功能。将移动应用、无线射频识别、物联网及大数据分析等技术应用于备品备件智能管理、电厂间联储联备以及废旧物资管理等各个环节中，实现降低物料仓储成本，减少人员工作量的目的，达到最终降低仓储管理成本的效果。
3.3 智能信息
智能信息融合“数据接入、文本解析、移动发送”与“调度策略、精准推送、跨平台移动客户端”等技术，能够实现消息自动推送，有针对性和目的性地将关键信息主动精准送达所需用户。根据火电厂信息类型的不同，可以将智能信息划分为生产信息推送、作业信息推送、安全信息推送、经营信息推送等功能。
3.4 智能互联
通过电力联网、能源高效输送、冷热电解耦与优化等技术，促进电力能源供应系统扁平化、快捷化，推动能源生产与消费的模式变革，提高可再生能源消纳比例，进一步推动节能减排，实现火电厂从单一发电向多能源品种协同转变，从无差别供应向需求侧解决方案转变，形成多种能源智能互联供应及服务的生态圈。智能互联包括多能联供、多能互补、网源荷互动等。热电解耦技术是智能互联目前可重点关注的关键技术之一。通过低压缸零出力、吸收式热泵、储热储能、高背压运行等技术实现供热机组的热电解耦，提高供能灵活性。
结束语
随着经济和科学技术的发展，智慧电厂已经越来越受到企业的重视，其发展也是一种必然的结果，它的预期效果也是显著的。作为电力主要来源的火电厂，智慧电厂的建设必将进一步深入。今后发电企业必将向着智慧电厂的方向发展。 “智慧电厂”的建设未来可期。
参考文献：
[1]揭骏仁 . 智慧电厂的物联网环境监测平台[D]. 北京交通大学,2013.
[2]李彦斌,陈文姣,杨静. 智慧型电厂[J]. 中国电力企业理,2012,05:47-49.
论文作者:房益舜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/9
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