建设智能电厂的历史定位

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　　建设智能电厂是我国电厂自动化（信息化）发展历史上第三个重要的历史阶段：

1991-2000年进入以全面推广应用分散控制系统（DCS）为标志的数字计算机（微处理机）自动化阶段。

2001-2015年电厂信息系统（自动系统）进入网络化的阶段。

2016年初以发电自动化专业委员会组织编制《智能电厂技术发展纲要》（以下简称《纲要》）为起点，一个建设智能电厂的新时期行将轰轰烈烈的展开。

　　《纲要》对智能电厂的概念、体系架构、范围以及具体技术发展建议均做了比较详细的说明。重点提出建设智能电厂应树立的正确思维，或思想方法。

建设智能电厂要树立“开放”的思维

　　什么是“开放”思维？“开放”思维就是从研究实际出发，探索规律性东西，勇往直前，不守旧，不信邪，对真理“开放”。全面理解“开放”思维，既要虚心学习外国东西，但也要特别着力研究土生土长的新事物，这一点在当前尤为重要。

　　近些年来，开放思想有所改观，但仍被经验思想所束缚。对于国外的科学思维难以接受。因此国内电厂智能电厂改造推进较为缓慢。所以结合本土特点虚心学习外国先进技术，用科学的思维全新认识智能电厂改造将是未来推动电厂智能化改革的关键。

 

　　当然市场经济条件下，我们研究智能电厂建设时，特别要注意从电力行业全局和特点出发，综合企业提出的形形色色观点，弃粗取精，规划智能电厂建设当前的主要方向以及具体内容的轻重缓急。此外，也要特别注意辨识那些披着利益印记的布道者，及其故弄玄虚和操作概念的噱头。

 

 

01  习主席承诺实施30年碳减排战略，其中火电算是二氧化碳排放大户。

02  电能里面火电依旧占比60%以上，全行业的共识是削减这个比例。

03  从近几年来看，电能的需求缓慢增长，考虑到节能减排，提高能源利用率的的要求，五大发电厂会极其缓慢的增加新的火电厂，迅速关停老的、小的火电厂。

　　从数据上看近些年来国内用电量有所减少，但2000—2008年的中国经济腾飞对电力基建的需求以及四万亿刺激经济，国内用电量必将会大幅增长。然而中国多煤，贫油，少气的环境。水电开发周期长，核电不稳定，新能源概念化。承担国内电力供应的重担依旧落在传统电厂！

 

　　但在未来既要环境，又要经济增长。同时又面临绿色能源兴起的多重压力下，传统电厂将何去何从？

　　传统电厂智能化发展，根据国家的政策方针，与国家产业结构调整的需要，我国电力工业将由规模扩张型发展向质量效益型发展转变。随着电力市场的不断发展，两化的推进，推动能源资源的可持续供应和温室气体减排的要求，智能电厂将成为我国未来电厂的发展方向。

1智能电厂更安全

　　在未来，智能电厂无论何时都可以快速响应电网的需求，为电网提供合格的电能。在承受物理或网络的攻击时受到的损坏更小，且能很快从损害中恢复，且在受到损害时，电厂的设备具有“治愈”自己的能力，无需或仅需少量人为干预，就可以实现设备自我检测、自我诊断、自我修复的能力更强。

 

2智能电厂更环保

　　智能电厂能实现全线检测报警机制。煤炭检测污染物含量，到燃烧实时监测。煤炭污染含量超标自动进入燃烧前处理；燃烧中充分利用热能发电；废气及废水排放只有检测数据低于国际排放标准方可进行排放。同时所有监测数据上传公有云，对外公开。排放公开透明化！

3智能电厂更人性化

　　未来智能电厂将大范围使用AR可视监控，数据监控，电厂机器人作业等。大大减少人的高危作业！同时智能电厂将实现智能全员监管24小时预警机制。能够提前发现隐患，提前解决！

 

4智能电厂更高效

　　智能电厂更加经济高效，运行成本更低，清楚掌握生产流程、提高生产过程的可控性。可以科学采集数据，科学制定生产计划。规划人员和电厂工程师可以按照市场需要，结合电厂储备来指导电厂运行。

统电厂智能化改造是必将之路！

　　在未来数十年中传统电厂作为最复杂的社会基础建设项目，推进经济增长有着难以替代的地位，而适应国家绿色发展经济的战略。传统电厂智能化改造将是必经之路！

 

建设智能化电厂要树立狠抓基础的思维

 

　　电厂智能化是个艰苦的过程，是一个科技创新以及科技成果转化为生产力的过程。在未来10是大幅提高电厂智能化水平将是主要投资方向。

 

　　电厂智能化的一些基础技术方面，我们已经积累了一些相对比较成熟的科技成果，以及工程试点经验，这方面投入一些力量将使我国电厂智能化建设迅速取得实效。同时，在某些方面也填补了我们与世界少数最先进国家的技术差距。《纲要》正是基于这个观点提出了大量比较基础的任务。

 

　　• 控制系统的精细调整优化； 

 

　　• 推广单元机组自启停技术（Automatic Unit Startup and Shutdown，简称AUS）； 

 

　　• 适应智能电网的大负荷范围控制优化； 

 

　　• 超低排放控制系统优化； 

 

　　• 新建电厂积极推广应用现场总线系统及智能测控设备，对已经应用现场总线系统电厂应组织力量，研究完善智能测控设备的智能化功能； 

 

　　• 设置厂级控制系统，完成全厂负荷（包括有功功率和无功功率）优化调度，并作为机组实时数据和优化控制通用平台。

 

建设智能化电厂要有苦练“内功”的观念

　　

　　建设智能化电厂要增强“外功”，也就是说，根据本厂实际情况，选择上一些项目，组织产学研结合，或者搞几个示范电厂，这是十分必要的。但是，建设智能电厂，光练“外功”是远远不够的，还一定要十分重视修炼“内功”。

 

　　所谓“内功”，对科技成果开发和供货单位而言，这是显而易见的，但对于我们电厂来说其重要性常常被忽视。

 

　　信息技术包括智能化信息技术的发展，改变了人与生产过程、经营活动的关系，旧的管理模式需要创新与之适应，其他人帮不了你，“内功”需要自己修炼。只有有了“内功”，智能化电厂技术才能最大限度发挥作用。

 

　　• 基于云平台研究厂级优化调度中心设置； 

　　• 建立扁平化监管值班中心； 

　　• 研究远程诊断服务体系； 

　　•利用信息技术实现电厂少人甚至无人值守，电厂安全生产，增加效益。

　　此外，修炼“内功”还包括提高对软技术评估水平，以及刻苦掌握智能技术应用等等。

 

1大数据已在发电集团公司发力

　　大数据和云平台技术的发展为电厂的集团化管理创造了条件，也为电厂运行管理水平的持续提高奠定了良好基础。将云平台作为服务端，充分利用已经建成电厂的运行数据，建成大规模的数据库，通过对同类型数据的分析、比对，对不同类型数据之间的关系分解，及时发现问题并找到解决问题的手段，无疑是一种非常有效的管理提升手段。

　　目前神华国华电力公司、广东粤电公司等正在开发火电机组运行维护的大数据平台。国电集团公司也于近期科研立项，组织相关单位着手研发火电机组运行维护的大数据平台，范围包括国电集团所属的全部火电厂。

　　例如：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来建设“一横一纵三层次”设备管理信息库实现电厂大数据处理。

一横一纵三层次

　　一横

　　集成某一单体设备数据，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

　　是指集成某类设备数据，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。

 

大数据与云平台技术应用到发电集团公司，为电厂的提质增效、节能减排提供技术支撑，有着无比广阔的发展前景。

2VR技术开始融入电厂仿真

 

 

　　将VR技术应用到电厂的仿真系统，配合可视化穿戴设备，可以为电厂运行人员提供如临其境的培训。

 

　　VR技术还可以结合三维模拟系统开发出更多的功能。与DCS进行联网，不仅可以实现在线仿真，还可以进行故障诊断、事故判断，甚至可以进行在线预测。

3视频监控向智能化发展

　　从最早的炉膛火焰电视、汽包水位电视到后来出现的视频监控系统，集中控制室的视频监视屏幕越来越多，发挥的作用也越来越大。未来的视频监控将向全景化发展和智能化发展。

 

　　视频监控系统在厂区的周边和厂区内的重要部位安装了摄像头，但仍然存在摄像头布置在重要区域，没有覆盖全厂；摄像发现的问题要靠值班人员发现才能处理两个方面的主要问题。

　　如果摄像头能够覆盖全厂，并且通过智能化处理能够自动发现问题并报警，则将发挥更重要的作用。另外，对于一些关键设备来说，通过透视其内部运行状况，可以及时发现问题并避免事故。比如锅炉炉膛，目前正在开发可以在线监控燃烧状况的可视系统，将炉膛内部的运行情况变得一清二楚，将设备变得透明化是将来研发的焦点。

4机器人已登上电厂舞台

 

　　随着机器人技术的日益成熟，电厂一些场所开始应用机器人开展运行维护工作。平常需要人工操作的地方由机器人代替，尤其是那些人工操作困难和条件恶劣的地方。目前电厂已开始使用机器人的场所主要有升压站、电缆沟和凝汽器胶球清洗系统。但机器人在电厂中的应用还仅限于一些简单重复性的劳动。随着机器人智能化程度的不断提高，一些可以胜任更复杂更重要任务的机器人会不断面世，将更多的人力解放出来。

智能电厂是未来发展目标

 

智能电厂运营管理平台总体架构

 

　　当前社会上有关数字化电厂、智能化电厂、智慧化电厂的讨论不绝于耳，但其定义与内涵却没有统一的标准。在此背景下，中国自动化学会发电自动化专业委员会、中国电机工程学会热工自动化专委会、电力行业热工自动化技术委员会，联合组织有关单位和行业专家进行了调研，并多次组织对智能电厂最新发展技术和发展方向进行研讨，制定了《智能电厂技术发展纲要》，给出了智能电厂的定义：是指在广泛采用现代数字信息处理和通信技术基础上，集成智能传感与执行、智能控制和管理决策等技术，达到安全、高效、环保运行并与智能电网相互协调的发电厂。

　　智能电厂体系架构主要包括四个层级，由低到高分别是智能设备层、智能控制层、智能实时生产监管层和智能管理（非实时生产管理和经营管理）层。四层架构各有分工、高度融合，在滿足安全的前提下合理组织信息流和指令流。智能电厂的建设过程应包括设计、制造、基建、运行、退役全生命周期。智能电厂的建设目标首先是实现机组安全可靠、经济及环保运行，并能更好地满足电网运行和电力用户需求，另外就是要提高效率、增加灵活性、提高智能化水平。