摘要：在大数据、“互联网＋”的背景下，市场竞争愈发激烈，各行业主要通过压低成本的方式来提高经济效益，电厂也是如此。社会越发达，对电力的需求就越大，为了更好的为社会服务，电厂需要转变依赖要素增长的传统的管理模式，而是要与时俱进，开拓创新驱动发展，运用先进的科学技术来降低人力成本，以推动电厂获得长远、稳定的发展。本文站在构建智慧电厂的角度，阐述了智能发电技术的运用。
关键词：大数据；智慧电厂；智能发电技术；策略
如今，各种先进的监控、监测、保护等自动化系统已经被广泛应用于发电站，通过网络、现场总线通讯等技术进行电站分布式的信息数据交换，水电站的计算机监控系统越来越完善，智能诊断、历史数据库等高端技术的成效已经初见端倪，诸如工业电视、枢纽观测、水情测报等自动化系统基本已经实现。在此背景下，“智能电站”发展为“智慧电厂”似乎只是时间问题，与既往的水电站管理模式相比，智慧电厂绝不只是升级计算机监控系统，或者实现二次系统的数字化，而是运用各种新技术、新理念、新设备，以此实现自动化的风险识别、智能化的管理决策、自主化的纠偏升级的管理模式，这也是水电行业未来发展的必然趋势。
1、智慧电厂的构建思路
1.1智能监盘
这是在厂级监控系统（SIS）平台的基础上，并且对SIS的历史运行数据进行深入挖掘、分析之后建立的，可以从自动化水平、设备的安全性、运行状态、系统的安全性和经济性这几方面来量化评估机组的运行情况，具备提前预警故障的功能，很大程度上减少了传统模式下大量的监盘工作量，节约了大量的人力资源。智能监盘系统统一采用画面简洁、单一的分值来显示机组的健康程度，比如，在机组的分系统都达到100分时，那么机组的健康值就是100分。如果有个分系统的健康值是89分，那么这个分系统的一部分参数就会出现在控制线之外，点击进入后就会显示异常的参数。如果机组每个分系统的健康值都是100分，则不需要检查参数。
1.2智能安全
1.2.1智能识别
①智能门禁通过指纹、人脸、语音等识别方式习惯了可视化视频和身份认证，甚至还具有智能锁控和3D模型功能。员工通过身份识别后进入电厂，实名制上岗，为电厂的经营安全提供了坚实保障。
②能够智能识别所有进入厂区的人员，尤其是没有系安全带、没有佩戴安全帽、在危险区域吸烟、用火等行为可以进行智能识别，并且发出警告。
③实现重点区域内员工活动轨迹的跟踪、监控和警告。
1.2.2智能两票
两票系统和操作过程中的安全监控可以通过互联网平台实现闭环管理，具体过程如下：员工开票（移动端）—行走（安全路线的指引和危险区域的提醒）—到达工作区域（身份识别）—自动打开门禁（以免人工开门走错间隔）—达到目的地并做好防护措施（开启视频录像，自动识别防护措施的完善性）—开始工作（定位精准，扫码开柜门，智能监控操作过程）—完成工作（结票、上传记录、自动分析结果）。
1.3智能管理
数据中心、算法中心、运检中心和集控中心共同组成了智慧电厂。
①数据中心：为智慧电厂运营管理中心提供适时的数据参考，统一管理智慧电厂的一切数据资源。
②算法中心：持续不断的开发新的算法，并且对现有算法进行更新、优化和升级，尽可能的用机器、技术来取代人力，还能实现电厂决策的最优化。
③运检中心：为电厂的正常运行提供保障，功能主要体现在两方面。第一，在有人力参与电厂运行的阶段，运检中心能够标准化的管理、控制人员和流程，功能上更加倾向于传统的电厂管理。第二，随着智能化、信息化逐渐取代了人力，运检中心转而对电厂设备、运行流程实施标准化的管控，根据监测中心给出的结果向算法中心传递具体要求，进一步优化电厂的设备运行。
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④集控中心：和传统调度中心有所区别，集控中心是在调度模型中运行，核心模型基本一致，但调度模板中流转的数据和传统调度中心存在差异。
2、智能发电技术的运用
2.1智能巡检系统
导航定位、非接触检测、模式识别、图像识别、机器人、多传感器融合等多种技术都包含在智能巡检系统中，它们共同实现了自动化检测电厂设备的功能。只有设备在移动中处理数据、交互信息的情况下，智能巡检系统才能实现对它的巡检，所以保持无线网络的稳定性也是十分重要的。系统移动智能终端的形式比较多，比如智能采集终端、手持工业巡检仪和智能巡检机器人等。在所有平坦、开阔的地带，几乎都可以用机器人来巡检设备，如果是狭窄的、机器人不便进入的空间，巡检人员可以佩戴智能采集终端进行人工巡检。
对实时数据、历史趋势进行关联，能够提高智能巡检系统的互动性、预知性，工作人员所收集的设备运行状态的数据，能够为设备的检修和性能评估提供参考依据，能够让出现故障、运行不良的设备在第一时间获得保养和维修，在不断的积累、挖掘数据中，为更新和选择设备提供决策。
2.2网源协调灵活性发电技术
电源稳定、可控是保障电网安全性的基础，智慧电厂的经济性优势是，通过智能化技术来节约机组的运行成本，为发电供给侧创造电网友好型发电技术的研究平台，通过网源协调技术让发电供给侧响应电网调度的能力更加灵活。在电网的负荷、频率控制等环节，电源主要为电网提供两项辅助服务：一是一次调频控制；二是发电机组的AGC。完善这两项服务功能，为多种类型、容量的发电机组提供更好的服务，是智慧电厂顺应时代和市场服务的重要体现。通过面向汽轮机、锅炉等辅助系统的平衡技术来提高机组的负荷与响应能力，机组的协同控制技术还能够合理的匹配电源控制性能、电网控制目标，实现集团或者区域发电厂的效益最大化。
发电机组的负荷快速控制技术、深度调频技术能够让区域电网运行的容错性能更高，自愈能力更强，RUN-BACK技术是目前唯一一种相对完善的负荷快速控制系统，在电源的重要辅机出现故障的情况下，保证机组的运行安全，减少负荷的损失。在电源点出线发生故障的前提下，FCB技术能够迅速的切除机组的负荷，维持机组的运行，同时还能够为并网恢复线路的运行提供良好保障，然而这种技术会受到机组设备的运行能力、运行方式的影响，所以不易推广。还有一项技术是利用机组的快速减负荷功能来提高电网在出现故障情况下的局部线路的输送限额，通过验证机组在某个时间内快速减负荷的程度，来拓展机组在线路故障发生后的处理上限。
2.3数据信息的挖掘和远程诊断技术
发电设备的普通监测手段大部分采用绝对值报警，一旦运行参数超过了设定值，就会产生报警提示，所以对处于发电状态下的设备的检修，通常要等到事后才能处理，这种监测方式很难及时发现设备的早期故障，也无法跟踪故障的发展趋势，所以一旦出现故障，设备只能暂停运行。自动化的诊断技术可以为设备的运行提供预警数据，将既往被动的检修工作变为主动，让被迫停机变为计划停机，将设备故障产生的影响降到最低，最大程度的降低生产成本，提高电厂的市场竞争力。
根据相似性原理进行建模，分析运行测点数据的内在逻辑，构建和实际设备、部件一致的数据模型矩阵，收集设备运行状态下的数据，并且和期望值进行比较，如果异度超出了阈值范围，便开始记录并辨识，预警在设备的异常状况非常明显的时候发出，以此提醒工作人员检查故障。
结束语
笔者从智慧电厂的构建与智能发电技术的运用策略两方面综述了电力行业的发展趋势，希望能为电力企业早日实现智能化、信息化提供帮助。
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论文作者:李朝
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/6
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