智慧電廠建設與智能發電技術應用剖析

（京能秦皇島熱電有限公司，河北秦皇島 066000）

0.引言

當前能源緊缺越發嚴重，電力企業中的火電廠面臨著轉型的嚴肅問題，如何加強新時代電廠的安全高效管理和經濟運行，為社會提供穩定高質量的電能，全面推行實現火電廠的轉型升級，便提出了關于智慧電廠和智能發電的理念。智慧電廠建設已經成為電廠發展新趨勢，同時也是未來能源管理新趨勢。

1.智慧電廠的定義

智慧電廠是通過數字化、智能化，采用雙向信息網絡技術、傳感器測量技術、控制技術和監管技術，成功實現了發電廠發電的安全性、穩定性、有效性、經濟性。智慧電廠優化了電網之間的協調能力和安全穩定性能，大大提高了供電的可靠性，實現電力網絡的信息化、透明化，促進了電廠內部的有效管理和監測，增強了電力網絡的靈活性，降低了能源損耗和成本投入，提高了電力使用率，使得生產更加經濟和高效。智慧電廠的運行理念與傳統電廠有較大差異，新型智慧電廠打破了傳統單一生產、只顧輸出的發電思維，增加了雙向互動反饋和接受不同種發電形式和發電資源的使用，優化了電力資源的生產模式，大大提高電力生產效益和使用率，在融入新型發電形式后，以低成本來進行電力的生產，而且還接受了使用新時代新資源來進行發電，包括各種清潔能源，響應低碳綠色生產的號召。[1]

2.智慧電廠的意義

智慧電廠的出現，是市場環境優化整合的結果，其不但成為市場經濟中的重要一份子，還對傳統電廠技術進行了改革創新，對促進國家發展有著重要的意義，如下：

（1）智慧電廠具有更加穩定、安全的電力輸出能力。智慧電廠運用了信息技術、傳感檢測技術和控制管理技術，可以對電網的運行情況進行實時監測，并自動進行故障排查，同時可以對線路故障和問題進行預測和報警，提示管理人員進行檢修。并且各級電網各有協同能力，大大提高了電力生產的安全性能，同時各級電網都隔離換線功能，在一塊電網發生問題時，會及時自動隔離切斷，并將發電任務轉交至另一個電網，從而避免由于一處問題而引發的停電危機。

（2）智慧電廠對電廠進行信息化管理，優化資源結構，提高機組安全健康環保運行周期。智慧電廠的整個電網都納入到了信息網絡通信體系平臺中，對電網每一處的環節都進行著信息記錄、數據管理，實現了電網數據化、透明化、信息化，為管理人員對電廠進行管理和結構優化提供信息數據和決策方案。

（3）智慧電廠實現設備一體化智能管控，提高設備安全健康水平和降低生產費用。智慧電廠利用大數據展開對設備系統和燃料系統進行科學化監測和管控，將設備利用率和燃料納入發電計劃中，形成以狀態驅動工作模式為主、計劃驅動工作模式為輔的設備管理模式。例如根據設備運行工況和周期，將設備巡檢、點檢、精密點檢、在線檢測集成并與設備的優化檢修進行有機融合，實現以點檢人員為基礎的全員設備狀態監測和預知檢修的管理目標，使設備在可靠性、維護性、經濟性上達到精細化管理。提高設備使用壽命和安全穩定運行周期。

（4）智慧電廠支持電廠大安全管理，提高電廠風險管控和安全治理的能力。智慧電廠建立了基于互聯網、物聯網、大數據分析等信息化手段的安全管控體系，通過安全管理、設備管理和智能兩票等對人員不安全因素、設備狀態進行系統統計分析，結合大數據分析總結安全管理缺陷狀況，為電廠安全隱患排查、風險管控和安全治理的提高，提供科學有效的手段。

3.智慧電廠的建設方案

3.1 建立企業專門使用的云平臺

智慧電廠的建立和運行，會產生大量的數據信息，就需要巨大的數據儲存平臺，因此企業就需要建立一個企業內部使用的云資料平臺，需要有服務器、存儲器、交換機、客戶機、網絡等設施，并且將這些部件聯系起來，成為一個整體的平臺，借助這個平臺來實現對智慧電廠的數據儲存、管理。在建立內部云資料平臺后，企業將電廠的所有信息、企業的門戶網站檔案還有反饋數據都上傳至該平臺中去，而云資料平臺的安全也需要企業重視，企業應再建立保護平臺的防火墻，來保護企業的信息安全。在建立好云平臺和防火墻后，企業還應該設置2個物理網絡子系統，來實現對智慧電廠的實時管理控制，并且借助著2個系統來向高層人員傳輸企業信息，使得管理層對企業運行情況有著實時、全面地了解掌握，管理層還可以通過云平臺做出一系列調整方案和發展決策，這種信息運行模式迅速且高效，提高了企業的工作效率和反應速度，保障了企業經濟發展。[2]

3.2 構建整個生產工期數據的集成平臺

對于智慧電廠而言，在建立云資料平臺后，還需要在建立一個有關整個生產環節中重要數據信息的儲存平臺，這個平臺主要就是儲存有關電廠的結構設計、材料施工、運行維護等的信息，并將這些數據進行共享，讓電廠的數據信息變得更加透明化，確保整個電廠運轉的穩定與安全。在這整個生產工期數據集成平臺中，包括了對工程數據的管理、工程信息的檢索、工程流程的管理、電子檔案的修復、生產管理等。

4.智能發電技術的應用實例

4.1 提高燃燒效率的智能燃燒優化檢測技術

對于發電廠來說，發電的能源物質一般就是燃煤，提高燃煤的燃燒率，就能提高發電量，因此為了確保有足夠的發電量，就需要對燃煤的燃燒率進行研究，并優化調整。早期傳統的發電廠就是簡單的大批量燃燒燃煤，來直接進行發電，中途不進行任何的研究和檢測。而現代智慧電廠則是為了提高發電量，著手優化燃煤燃燒效率的問題上。企業先對燃煤進行檢測，測得其質量數據和燃燒的熱量情況，然后將部分燃煤進行燃燒，在燃燒過程中，對燃煤的燃燒數值進行分析，檢測其燃燒率，然后根據空氣氧量、煤塊數量進行合理調整分配，確保達到煤塊的最佳燃燒模式，提高燃煤的燃料率。[3]

4.2 數據信息挖掘與遠程專家診斷技術

在我國傳統的電力發電廠中，都是通過使用設備對電廠進行監測，在超出所設置的參數標準后，會自動報警，提示故障，但這種方式無法對故障進行提前的預測和判斷。而在使用數據信息挖掘和遠程專家診斷技術的智慧電廠中，能對電廠進行實時的智能檢測和專家診斷，能在出現故障問題之前，就提前發現系統存在的風險隱患，然后及時對風險區域進行專業檢修，確保發電廠的安全、穩定運行，保障發電企業的經濟利益。

4.3 基于5G網絡平臺下智能移動兩票

對電力系統來說，工作票、操作票的管理是安全管理的重要管控項目，是人員安全管理設備安全管理的重要環節，提高兩票管理水平和工作效率是智慧電廠運營管理的重要項目。應用5G網絡通信技術、智能管控技術、智能識別技術對兩票系統中邏輯優化，建立新型兩票安全管理體系，細化兩票執行過程監督，加強兩票執行過程中整體的安全管控，并將執行數據上傳電廠管理一體化數據平臺，提高安全管理水平。同時實現與機組運行管理、設備管理及與電廠物資體系和財務體系融合的大數據管理模式，實現機組安全長周期運行和人員工作效率，進而實現電廠的降本增效。

5.結語

當前社會已經越來越離不開電力能源，電力廠需要應對和解決與日俱增的用電需求，電廠的更新轉型已經不可避免，而智慧電廠和智能發電技術正是順應時代發展的新型電廠模式和發電思路，推動電廠的更新升級，提升電廠的供電能力，促進電廠的安全健康穩定發展。