摘要:在现代经济支持下,行业领域竞争日益激烈。物联网、云计算、人工智能技术的发展,对于智慧型电厂建设需求逐渐提升。智慧型电厂建设,能满足现代化发展需求,深入挖掘电力企业资源潜力,提升运营效率。文章围绕智慧电厂、智能发电技术展开讨论,仅供参考。
关键词:智慧电厂建设;智能发电;技术应用
经济发展进入新常态,行业市场活力与竞争力逐渐提升,因此需要持续降低生产成本,维护企业经济效益,实现电力企业的长久发展。社会生产与生活的电力需求量提升,新能源、清洁能源不断发展,电气企业需要转变现有管理模式,通过创新驱动实现发展。同时注重创新管理体制,带动技术进步发展,全面提升生产运营效率,使企业生产成本降低,加强市场竞争实力。在现代背景下,大量建设智慧型电厂可以满足电力企业发展需求,同时注重管理模式创新。
1智慧电厂内涵与意义
智慧电厂基于数字化电厂发展,合理应用先进技术,例如物联网、云计算、大数据技术等,智能化调度和管理电厂生产运营。在规划设计期间,需要注重电厂信号、信息内容数字化,通过网络技术交换数字化信息,实时共享跨平台信息。通过专家系统,处理电厂运营问题,同时注重管理决策优化。智慧电厂注重研究工作对象、物理对象,基于电厂全生命周期发展,量化、分析和控制电厂信息,使电厂发电成本降低,全面提升电网电量,降低设备故障安全隐患。电厂运营过程中,实现安全化管理、节能增效的目标。通过建设智慧电厂,可以确保电厂运行安全与稳定,将数字化信号作为载体,借助网络系统、云平台、计算机、信息技术,对人力资源配置予以优化,全面提升生产效率,使投资成本、运营成本、维护成本降低,提升电力企业生产管理的信息化与智能化水平,进一步增加企业发电效益。
2智慧电厂建设方案
2.1企业私有云平台
企业建立私有云平台,可以高度集成智慧电厂各项硬件设备,例如无线网络、存储器、客户机、服务器等,集中化规划与部署企业生产管控、网络信息、信息管理等。某地区电力企业监理私有云平台,统一部署档案管理、信息系统、门户网络、视频监控系统、移动办公系统,将企业信息管理子网与总集团网络连接在一起,同时设置互联网出口。优化配置防火墙,全面强化安全防护。建立企业私有云控制平台,建立双物理网络子系统,将其作为电厂生产管控网、信息管理网。采用厂级管控层,可以将信息推送至信息管理层,实时共享信息数据,图1为网络结构示意图。同时,企业注重规划和设计云平台主机系统、无线网络、网络安全、主机配置等。在信息技术支持下,建立私有云平台可应用虚拟技术。长期以来,电厂均为“烟囱式”孤岛架构,不能满足数据增长需求,因此必须建设信息资源平台,不同业务系统应用不同的管理架构、数据库、服务器。孤岛架构降低了IT资源应用率,且维护成本与管理成本低,无法满足电厂智慧部署需求。借助虚拟现实技术,可以改善“烟囱式”部署的不足。利用虚拟技术,建设共享资源池,可以统一调度和管理信息化资源,全面提升资源池利用率,例如网络资源、存储资源、服务器等。利用云计算技术的IRF技术,可以实现网络设备虚拟化,简化网络拓扑结构,同时提供云计算所需带宽,维护网络实用性与可靠性。
2.2建立数据集成平台
智慧型电厂运营期间,注重建立数据管理平台,对电厂设计、调试、采购与运维进行整合,尤其是各环节资料、文件、数据等,属于企业工程数据管理库,可以整合、共享、存储工程信息,属于重要载体。一般来说,数据集成平台涉及到工程信息检索、数据管理、电子档案维修、流程管理、资产可视化、生产可视化等。在数据集成平台上,数字化移交属于重要内容,能够为数据平台建设奠定基础。不同单位应做好协同工作。数据平台通过统一标识编码格式,将不同数据连接在一起,以三维数字模型、CAD图纸、Office文档方式提交,但是却无法通过电子文件方式提交,必须提交纸质版文件,通过数据集成管理平台,实现统一化录入和集成,发送至生产信息管控平台。所以,数据管理平台将数据作为核心可以准确抓取对象,在建立关系图示的同时做好导航。图2为某电厂设备与文档关联图。
2.3建立生产信息管控平台
某电力企业注重分析管理需求,提出科学化解决策略,同时对企业信息化管理状态、建设需求予以分析,建立管控一体化业务平台,高度协调和统一企业业务关系,对物流、控制流、信息流、资金流进行控制,确保信息清晰化显示。在建设期间,注重基建与生产一体化建设,可以实现电力企业资产价值一体化、知识一体化,为电力企业业务过渡提供坚实基础。利用管理信息系统、监控信息系统一体化,可以使监控信息系统数据为管理业务提供数据支持,同时掌握设备运行状态,对设备可靠性予以分析,了解设备实时状态,全面加强可靠性。同时,电力企业建立预算/业务一体化、财务/业务一体化系统,全面促进电厂发展壮大。
2.4建立智能化独立子系统
现阶段,某电厂建立独立子系统,涉及综合管控系统、燃料智能化管理系统。对于燃料智能化管理系统,必须全方位管理燃料,基于电厂燃料管理需求,做好总体规划设计,同时融合信息化、智能化理念,将条码技术、网络技术、计算机技术融入到燃料管理中,以此提升电厂燃料管理新高度,以智能化方式管理燃料全过程。电厂智能管控系统,需要通过智慧小区、智慧城市理念,充分发挥信息技术、计算机技术支持,利用协议转化、信息集成、数据接口方式,将火灾消防报警系统、门禁管理系统、视频监控系统与数据平台连接在一起,以此实现不同子系统设备联动、信息共享,确保电厂管理的便利性、高效性、安全性。针对用户异常行为,可以及时诊断用能异常,分析费用联动。通过用能全域数据模型,监控能源消费,同时分析能源损耗。
2.5多表合一业务模式
为了确保互联网+公共服务应用,电力企业需要应用电量采集、电费缴纳渠道,推广联合抄收服务,例如气、水、电、热等,以此促进公共服务发展。第一,实行联合抄收机制,可以合并不同业务账单,为用户提供统一查询与缴费服务。第二,注重和缴费机构合作,通过代收、坐收、代扣方式为用户提供便捷式服务。注重发挥互联网技术优势,采用互联网服务软件包接口,加强与用户互动交流,以此提供统一接口服务。注重与不同系统的交互,采用电子邮件、短信等方式获取和掌握账单信息。采用周期性结算方式提供不同项目的费用详情。用户可以通过电力营业厅缴纳不同生活费用,也可以通过移动终端实现网络缴费。这种互联互通的服务方式,可以使生活用能精细化、便捷化。
2.6建立实名制管理系统
电厂门禁系统需要应用人脸识别进出场的方式。施工人员采用设备扫描人脸进出,通过通道控制器将进出信息反馈至平台。在不同门禁区域均需要设置互联网,利用外网方式将数据传输到后端服务器。当区域无法覆盖网络时,设置4G流量卡与路由器,保证数据传输正确性。注重采集进出人员身份信息,避免闲杂人员进入厂内。注重记录和存储出入信息,管理人员考勤,统计分析进出数据,建立实名制管理平台。
2.7工地大屏系统
针对室外点阵屏系统,需要关联管理信息系统接口,通过大屏系统,显示出管理信息系统安全实施、违章数据。在现场数据展示平台中,将不同来源的数据整合在一起,多维度统计分析工地数据信息,通过可视化方式展示,确保管理决策科学化。数据展示平台,必须以工程项目为主,包括项目关键信息、数据平台首页、进度管控、资源管理、质量管理等。
3智慧电厂智能发电技术要点
3.1控制策略和控制算法
智慧电厂涉及到较多的控制对象,系统复杂度高,且外部条件持续变化。为了响应国家节能发展目标,对于控制系统控制要求持续提升。通过传统控制策略与算法,无法满足发电控制、节能指标需求。在智能控制系统中,融入智能控制技术、控制算法、机器人技术、设备管理技术,同时制定节能优化控制方案,以此提升智慧发电水平。实施控制与优化算法,涉及到预测控制、内模控制、自抗扰控制、鲁棒控制等。同时涉及机器深度学习、多目标寻优算法,对算法功能进行实时优化。
3.2温度控制技术应用
在智慧电厂智能发电过程中,应当科学控制温度参数。在电厂运营期间,必须高度重视锅炉温度检测。电厂智能控制,通过自动化方式监控锅炉运行状态,确保热量管控的有效性,以免引发故障问题。电厂控制系统,可以优化调整生产温度的惯性时间、滞后时间,确保温度与环境的融合度。在电厂锅炉燃烧中,合理应用智能控制技术,优化配置能源资源,全面提升能源应用效率。然而,电厂锅炉燃烧的影响因素较多,技术人员必须密切监测温度。在管控温度参数时,可能会危害人员安全。因此,将模糊控制技术应用到温度控制中,对炉膛辐射予以分析,可以确保生产温度把控效果,维护人员与系统安全。
3.3注重设备状态监测与预警
合理应用现场总线技术,控制设备将状态信息发送至控制系统,通过智能控制系统分析数据优劣。当设备参数达到阈值时,可以向运行人员发出警报,诊断分析故障成因。通过深度自学技术,可以智能检测设备运行状态,同时发现设备运行隐患。利用数据分析方式,准确定位安全隐患,确保检修人员及时处理干预。通过设备状态检测与预警,也能够为管理层提供决策依据。
4结束语
综上所述,在本文研究中,提出科学化规划设计方案,电力工程开始进入到实践阶段。建立联合运营模式,可以确保生活服务费用缴纳便利性。我国注重建设和推广公共服务“多表合一”模式,并且将互联网技术应用到政务服务、智慧能源等领域,深入践行互联网+战略行动。在未来发展中,我国将深化推广“多表合一”抄收系统,通过应用验证结果,优化完善规划设计方案,以此支撑综合能源服务。
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作者:陈录 齐全友 吴扬扬 赵玉国 张海翔 单位:内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司 神华宝日希勒能源有限公司 北京国华电力有限责任公司
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