关键词：数字化电厂；关键技术；发展方向
1引言
近年来随着我国经济社会的不断发展，各行业发展水平不断提高。信息技术等先进技术在各行业得到广泛的发展应用。新的发展阶段，电力行业作为经济社会发展的重要支柱产业，信息化水平也不断提高，对电厂进行信息化数字化建设已经成为电力行业发展的重要趋势。作者主要从事电厂机组的信息化工作，在项目信息化改造、调度通信维护以及信息机房维护等方面有诸多经验，结合自身工作经验对数字化电厂建设及相关关键技术应用发展进行分析探讨。
2数字化电厂概述
所谓数字化就是将各种数据信息转变为数字化的信息，一般情况下是转变为二进制码，用不同的二进制码代表电厂运行中的各种数据，借助计算机处理系统对数据统一进行处理，进而实现对整个电厂运行的控制。
而数字化电厂主要涉及两方面的信息管理，其一是内部管理信息，其二是外部的情报信息。比如说电厂的设计、过程控制、资源以及各个阶段的运行等。信息数字化处理是电厂数字化的基础，只有对整个电厂中的各项信息都进行数字化处理，才能形成完整的数字化模型，实现电厂的数字化。尤其是生产过程控制、现场设备控制、电厂管理以及电厂信息等重要信息的数字化。
数字化电厂运行还要依靠网络通讯技术的支持，将各种数字化的数据信息实时共享传递，借助智能专家系统对机组的运行操作进行指导，制定更加科学优化的运行决策，提高电厂的生产效率，降低能源消耗，进一步提升电厂的经济效益。
3数字化电厂关键技术分析
3.1DCS分散控制系统，实现电厂自动化生产
DCS分散控制系统是一种功能强大的控制系统，因其良好的人机交互性和性能稳定性在电厂建设中得到广泛的应用，尤其是在大中型发电机组中，普遍采用DCS分散控制系统来完成机炉的主控。借助DCS分散控制系统，结合汽轮机数字电业系统能够实现对于电厂机炉主要设备的监控管理，而且能够监控锅炉炉膛的安全，最重要的是能够监控电气系统的运行，一个系统实现机电炉一体控制。近年来随着数字化电厂技术的不断升级，DCS分散控制系统技术愈加成熟，设计思路、功能配置以及组态配置等都已经逐渐完善，在电厂运行中发挥着愈加重要的作用，而且能够将设备现场运行数据传输给MIS和SIS系统，辅助数字化电厂各项功能的实现。但是在DCS系统应用过程中也存在数据采集量有限、彼此不兼容以及硬线连接不便等缺陷。
FCS是一种新型的现场总线控制系统。FCS技术最大的特点技术实现了电厂现场设备的数字化，将分散控制与PLC可编程控制融合在一起。FCS技术是未来工业控制技术一个主要发展方向。
3.2厂级监控信息系统（SIS）
厂级监控系统系统能够对电厂运行过程中的性能进行分析计算、监控管理整个生产过程并对机组的运行状况进行优化，及时发现诊断机组故障，进而合理的分配电厂中机组载荷，保障机组的正常运行。
SIS系统是工业控制和信息业务管理的数据纽带，维护好SIS系统是数字化电厂安全运行的关键。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对某电厂的SIS系统进行硬件升级改造，有效消除SIS系统安全隐患；通过135MW 机组SIS升级改造，实现135MW与660MW SIS平台统一，数据资源有效整合，消除信息孤独，提高了信息系统使用效率；消除SIS核心设备供电电源不稳定的安全隐患，确保电厂PI系统安全稳定运行。通过SIS系统运行绩效等模块深入应用，电厂运行生产指标稳步改善，机组安全经济运行水平进一步提高。
3.3厂级管理信息系统（MIS）
在电厂运行中除了生产系统的运行，还有行政管理、财务经营管理等相关工作，这也是数字化电厂的重要组成部分。传统模式下是单独应用MIS系统实现财务、行政相关管理的自动化办公。数字化电厂的建设要求将厂级管理与电厂的生产运营结合起来。优化升级的MIS系统技术与企业资源计划及管理思想充分融合，能够实现电厂报价辅助决策、电厂交易信息管理、电厂动态经济分析以及模拟成本实验等各种功能。而且借助MIS及EAM技术能够进一步强化电厂设备的监控维修，规范电厂生产管理标准，生产任务电子流程化，降低电厂运行过程中的维修保养成本，提高电厂整体工作效率。
4数字化电厂关键技术的发展方向
从上文分析可知，当前数字化电厂的建设是以信息化处理为基础技术支持，普遍使用SIS/MIS、DCS等相关技术，在电厂中建立实时的电厂运行数据库并配备专业的故障诊断软件对数字化电厂的运行状况进行分析记录。
虽然结构模型基本完善，但是在实际应用中还存在诸多问题，应用效果还不够理想。一方面工业控制系统设备和信息管理系统设备数据测点（KKS编码）不一致，数据资源没有得到有效管理和应用，不利于电厂运行中对生产管理系统进行监控和设备运营中的优化调整控制，同时制约了生产业务流程管理和财务经营统计分析及决策；另一方面信息系统应用参差不齐，生产信息数据的潜力没有得到深层挖掘，这对数字化电厂的建设造成一定的阻碍。同时在数据传输、数据安全、移动办公等方面都有很大的发展潜力。
未来数字化电厂关键技术的发展必将围绕现场设备数据采集、数据库数据深度应用、系统数据安全、移动办公等方向发展。首先，在数字化电厂建设中要应用更加先进的传感配件，构建更加完善的通讯网络对电厂运行中设备的运行数据进行准确的采集传输，为数字化电厂的发展奠定基础；其次，要对电厂运行中各种设备的运行数据进行深入的分析研究，设计更加合理的控制响应程序，根据运行中的数据变化对设备进行优化调整，保障电厂中生产设备的高效运行；最后，对生产管理流程规范化，为提供财务经营准确数据，提高电厂整体工作效率意义重大。
5结语
通过本文的分析可知，数字化电厂建设是未来电厂发展的重要趋势，建设数字化电厂对于保障电厂运行安全，提高电厂运行效率，降低环境污染和能源损耗都有重要的意义。当前数字化电厂中应用的技术主要包括DCS/SIS以及MIS、移动办公等先进技术，而且随着科学技术的技术，各项技术都不断升级优化，极大保障电厂的运行。未来数字化电厂技术会愈加成熟，在实现数字化生产运营的过程中，进一步完善数字化的控制及数据分析将会成为未来数字化电厂发展的重要方向。随着经济社会的不断发展，数字化电厂建设将会受到人们越来越多的关注，也会遇到更多更复杂的问题，这就需要电厂工作人员不断研究更加先进的技术，制定更加合理的运行方案，进一步提升数字化电厂的技术水平，保障电厂的高效平稳运行，实现良好的经济社会效益。
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论文作者:白增雄
论文发表刊物:《科技新时代》2018年2期
论文发表时间:2018/5/14
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