建設(shè)智慧電廠的典型技術(shù)路線與應(yīng)用效果分析

張冠洲，馬 成

（1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局，廣東 東莞 523000；2.國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)電電力邯鄲東郊熱電有限責(zé)任公司，河北 邯鄲 056000）

0 引 言

當(dāng)前，智慧化和人工智能成為火電企業(yè)發(fā)展的方向，而數(shù)字化是智慧化的基礎(chǔ)。在數(shù)字化階段主要完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累，是電廠的數(shù)據(jù)儲(chǔ)備階段。對(duì)電廠設(shè)備的智能控制屬于電廠的數(shù)據(jù)控制階段，當(dāng)有了足夠的數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)與電廠實(shí)體對(duì)象進(jìn)行了關(guān)聯(lián)之后，便可以分析判斷收集到的數(shù)據(jù)，并進(jìn)入到智能化階段。這個(gè)階段里人工智能技術(shù)的自我學(xué)習(xí)能力起到了關(guān)鍵作用，通過(guò)人工智能技術(shù)將大幅度提高計(jì)算機(jī)分析效率，可以更快、更準(zhǔn)地做出判斷并響應(yīng)[1-3]。

某火電公司剛剛新建投運(yùn)不到兩年時(shí)間，在前期設(shè)計(jì)、基本建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)各階段都高度重視電廠的信息化、數(shù)字化以及智慧化建設(shè)，并在智慧燃料系統(tǒng)、全廠現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)、三維模擬電纜敷設(shè)、輔助車間一體化管控與永磁電機(jī)變頻調(diào)速等方面的建設(shè)取得了良好的使用效果，以下對(duì)其中幾部分內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 智慧燃料系統(tǒng)

傳統(tǒng)的燃料管理存在多方面弊端，一是入廠煤數(shù)量、原煤采樣以及化學(xué)分析等各個(gè)環(huán)節(jié)均由人工操作，工作效率低且人為干擾環(huán)節(jié)多。二是各化驗(yàn)設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行，化驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)傳輸，不能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控及自動(dòng)生成化驗(yàn)報(bào)告，網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)應(yīng)用滯后，化驗(yàn)室建設(shè)未實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。三是燃料入廠計(jì)量、質(zhì)量化驗(yàn)、結(jié)算及統(tǒng)計(jì)報(bào)表系統(tǒng)始終處于孤島運(yùn)行狀態(tài)，在具體的數(shù)據(jù)錄入及核對(duì)環(huán)節(jié)離不開(kāi)人工操作，不支持自動(dòng)傳輸，無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)高效統(tǒng)計(jì)和分析利用，管理層面信息化水平較低。

為解決燃料管理存在的弊端，提高火電企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，邯鄲東郊熱電建設(shè)了智慧燃料系統(tǒng)，優(yōu)化了燃料智能化整體流程。在入廠車輛識(shí)別系統(tǒng)、全自動(dòng)制樣系統(tǒng)、氣動(dòng)傳輸存樣系統(tǒng)、燃料DCS管理系統(tǒng)、煤質(zhì)無(wú)人化驗(yàn)系統(tǒng)、智慧煤場(chǎng)以及煤質(zhì)在線快速測(cè)定系統(tǒng)這7大系統(tǒng)中均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、數(shù)字化與無(wú)人值守，節(jié)約了人力資源，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，提高了工作效率，加快了智慧電廠建設(shè)的步伐[4-6]。

1.1 系統(tǒng)介紹

從組織部分計(jì)劃、采購(gòu)、調(diào)運(yùn)、廠前候場(chǎng)、廠內(nèi)入廠、重車過(guò)衡直至廠外的這條線稱為運(yùn)輸自動(dòng)化處理線。其中廠內(nèi)部分的入廠、重車過(guò)衡、采樣、卸車、輕車過(guò)衡與離廠等主要利用車輛的自動(dòng)識(shí)別、精確定位及一些新技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛出入廠驗(yàn)收的無(wú)人值守。從組織部分的調(diào)運(yùn)、廠前的調(diào)場(chǎng)、廠內(nèi)入廠、重車過(guò)衡、采樣、卸車、倒噸、扣噸直至煤場(chǎng)、入爐整個(gè)環(huán)節(jié)稱為煤流處理線。其中入廠、重車過(guò)衡、采樣、卸車、扣噸等需實(shí)現(xiàn)數(shù)字化煤場(chǎng)接卸管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控。管理樣品的這條線稱為樣品流處理線，其中包括集樣、送樣、制樣、存樣、取樣以及化驗(yàn)等部分，利用制樣系統(tǒng)、封樣、氣動(dòng)傳輸?shù)葘?shí)現(xiàn)樣品分離，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室。

整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，運(yùn)輸線、燃煤線、樣品線以及成本核算環(huán)節(jié)需要隨時(shí)監(jiān)控一些關(guān)鍵點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。所有監(jiān)控點(diǎn)的信息通過(guò)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)綐I(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，各環(huán)節(jié)中發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以帶來(lái)燃料管理流程的簡(jiǎn)化和優(yōu)化梳理，減少管理中的漏洞風(fēng)險(xiǎn)，也提高進(jìn)煤率，使得鍋爐燃燒更充分，確保電廠燃燒管理處于高水平階段。基于燃料智慧化整體流程，構(gòu)建智慧化燃料管控系統(tǒng)，并下設(shè)車輛識(shí)別系統(tǒng)、自動(dòng)制樣系統(tǒng)、自動(dòng)傳輸系統(tǒng)、燃料DCS管理系統(tǒng)、煤質(zhì)無(wú)人化驗(yàn)系統(tǒng)、智慧煤場(chǎng)以及煤質(zhì)在線快速測(cè)定系統(tǒng)這7大子系統(tǒng)。

值得肯定的是，作為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)煤制無(wú)人化驗(yàn)系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)了整個(gè)燃料智能化鏈條的一體化操控，從采樣、制樣到存樣、取樣以及化驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了一站式運(yùn)行。系統(tǒng)主要有樣品輸送裝置、樣品識(shí)別裝置、樣品破封裝置、煤樣微量添加稱量裝置、工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)分析儀器、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及通信傳輸裝置等組成。其中煤樣微量添加與稱量是該系統(tǒng)中至關(guān)重要的一環(huán)，也是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)榮獲國(guó)家專利的一項(xiàng)核心技術(shù)。整個(gè)無(wú)人化驗(yàn)系統(tǒng)工作流程包括4步：一是自動(dòng)化驗(yàn)室控制單元根據(jù)“日化驗(yàn)計(jì)劃表”發(fā)送命令至智能存樣柜，將樣品傳輸至無(wú)人化驗(yàn)室；二是由煤樣微量添加與稱量裝置將樣品自動(dòng)開(kāi)封，并按煤質(zhì)工業(yè)分析的要求將煤樣添加到高精度電子天平稱量若干份；三是機(jī)器人將樣品依次放置到托盤(pán)中，托盤(pán)經(jīng)鏈板轉(zhuǎn)運(yùn)至指定位置后，再根據(jù)煤樣類型依次抓取到對(duì)應(yīng)的工業(yè)分析儀中，待最后一個(gè)煤樣放置完成后控制單發(fā)送指令開(kāi)始化驗(yàn)；四是同時(shí)稱取的煤樣重量值會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)较鄳?yīng)的分析儀系統(tǒng)中參與分析運(yùn)算，得出煤樣的質(zhì)量數(shù)據(jù)。在各項(xiàng)試驗(yàn)完成后，機(jī)器人將燃燒后的坩堝依次從化驗(yàn)設(shè)備取出放置在托盤(pán)，托盤(pán)經(jīng)鏈板轉(zhuǎn)運(yùn)至棄樣皮帶旁，再由機(jī)器人將坩堝放置到棄樣皮帶中運(yùn)出。

1.2 成果評(píng)價(jià)

1.2.1 提高了工作效率

提升了工作效率，有效縮短了運(yùn)煤車輛進(jìn)廠和出廠的作業(yè)時(shí)間，對(duì)比之前的運(yùn)輸時(shí)間，每車節(jié)約5 min，而且采樣機(jī)出車一次可以完成三點(diǎn)全斷面采樣。此外，單車采樣時(shí)間也比之前縮短了1～1.5 min，整個(gè)采樣效率提升25%左右，日最大接卸能力比之前增加了約4 500 t，且采樣流程中省去了中間采樣和制備化驗(yàn)環(huán)節(jié)，支持條碼掃取識(shí)別，無(wú)需手工錄入，操作更快速準(zhǔn)確。

1.2.2 提升了采樣代表性

通過(guò)智能化管理，進(jìn)一步提高了批次采樣代表性，其中熱值波動(dòng)降低了165 kcal/kg、硫份波動(dòng)值降低了0.05%、水分波動(dòng)值降低了0.4%、灰分波動(dòng)值降低了1.6%。

1.2.3 降低了管理風(fēng)險(xiǎn)

引入燃料智能化管控系統(tǒng)后減少冗員問(wèn)題，燃料入廠管理中出場(chǎng)管理、采樣管理、計(jì)量管理以及質(zhì)量管理等完成人工到自動(dòng)化操作的轉(zhuǎn)變，不僅可以提高處理效率，還可以規(guī)避人為操作的風(fēng)險(xiǎn)。此外，讓采制、化驗(yàn)以及計(jì)量等各環(huán)節(jié)得到了動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，合理規(guī)避管理風(fēng)險(xiǎn)。

智慧燃料系統(tǒng)建設(shè)是火電企業(yè)規(guī)范燃料管理和提高經(jīng)濟(jì)效益的有效手段，其機(jī)械化作業(yè)、自動(dòng)化控制以及信息化管理可促進(jìn)火電企業(yè)燃料管理的實(shí)質(zhì)性轉(zhuǎn)變，充分發(fā)揮數(shù)字優(yōu)勢(shì)，解放了人力資源，提高了工作效率，并有效規(guī)避了風(fēng)險(xiǎn)，極大促進(jìn)了公司的燃料管理模式，同時(shí)為燃料管理平臺(tái)的大數(shù)據(jù)收集奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 全廠現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)

目前，火電公司執(zhí)行的是DCS管理系統(tǒng)，這是由北京國(guó)電智深控制技術(shù)有限公司推出的新型生產(chǎn)系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)為FCS，其研發(fā)單位為北京華電天仁電力控制技術(shù)有限公司。DCS系統(tǒng)和FCS系統(tǒng)作為火電廠控制系統(tǒng)的核心部件，在火電公司設(shè)計(jì)初就應(yīng)該明確必須使用我國(guó)國(guó)產(chǎn)化系統(tǒng)設(shè)備，為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全打下基礎(chǔ)[7-10]。總線技術(shù)對(duì)應(yīng)的是通信協(xié)議，其核心構(gòu)成是控制器、光電轉(zhuǎn)換器、DP/PA轉(zhuǎn)換器、PA分線盒以及終端電阻等，F(xiàn)CS系統(tǒng)可以與DCS系統(tǒng)有效對(duì)接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的即時(shí)高效交換，支持信息互聯(lián)，真正將計(jì)算機(jī)控制的觸角延伸到電廠設(shè)備的每一個(gè)角落。

2.1 系統(tǒng)介紹

全廠現(xiàn)場(chǎng)總線部署實(shí)現(xiàn)了火電生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)主機(jī)與輔助車間系統(tǒng)的對(duì)接以及工序的鏈接，使得化水、脫硫、脫硝與除塵等操作有效銜接、連貫推進(jìn)。可以說(shuō)，除部分爐膛控制系統(tǒng)及部分高壓電氣系統(tǒng)外都支持現(xiàn)場(chǎng)總線控制。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)分析儀表和熱電偶組綜合測(cè)控裝置的支持下，現(xiàn)場(chǎng)總線控制效果理想，以總線儀表及監(jiān)控總線覆蓋率來(lái)說(shuō)，高達(dá)95%以上，全場(chǎng)總線設(shè)備對(duì)應(yīng)的分布情況見(jiàn)表1。

表1 全廠總線設(shè)備分布表

目前，全場(chǎng)共計(jì)配備總線技術(shù)智能終端2 307臺(tái)，其中PA設(shè)備927臺(tái)，DP設(shè)備1 380臺(tái)，前者主要包括多個(gè)品牌的流量計(jì)、壓力表以及液位計(jì)，而后者主要對(duì)應(yīng)多型號(hào)的馬達(dá)保護(hù)器、變頻器以及電動(dòng)閥門(mén)等。從總線部署范圍來(lái)看，該火電公司項(xiàng)目智能化程度較高。

總線系統(tǒng)的組織架構(gòu)主要包括管理層、設(shè)備監(jiān)控層以及現(xiàn)場(chǎng)層3個(gè)不同層級(jí)。其中管理層扮演的是總控角色，相當(dāng)于人的“大腦”，主要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的統(tǒng)籌控制，是該系統(tǒng)的人機(jī)交互口，支持系統(tǒng)組態(tài)分析、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置及預(yù)警提示，也包括部分故障的識(shí)別與診斷。設(shè)備監(jiān)控層的核心構(gòu)成是DPU控制柜以及分布于現(xiàn)場(chǎng)的就地控制柜，其中就地控制柜又包括光電轉(zhuǎn)換器、冗余/單路轉(zhuǎn)換器（Y-Link）、Profibus DP/PA轉(zhuǎn)換器（耦合器）、終端電阻、電源模塊以及DP/PA電纜等。現(xiàn)場(chǎng)層主要對(duì)應(yīng)系列智能終端設(shè)備，組成部分為變頻器、智能電動(dòng)閥門(mén)以及就地儀表等。目前，該火電公司總線設(shè)備采取的是雙網(wǎng)運(yùn)行模式，上位機(jī)可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的自主切換，輔助系統(tǒng)可以與設(shè)備層進(jìn)行單網(wǎng)運(yùn)行，大大節(jié)約施工成本，且保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全有效，具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

大范圍使用現(xiàn)場(chǎng)總線后，不僅提高了火電廠的智慧化水平，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的便捷收集和實(shí)時(shí)信息的互聯(lián)互通，而且還具備了設(shè)備的遠(yuǎn)程自診斷、自分析功能、自修復(fù)功能。

2.2 成果評(píng)價(jià)

2.2.1 建立輔助車間一體化管控中心

在DCS一體化設(shè)計(jì)和全面使用FCS總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，化水、脫硫、脫硝、除塵、除灰以及壓縮空氣的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)輔網(wǎng)DCS一體化控制的效果，所有輔助車間的控制能夠均在輔控中心實(shí)現(xiàn)。就地不設(shè)值守人員，大大實(shí)現(xiàn)了集約化控制，降低了人員成本。輔控運(yùn)行人員實(shí)現(xiàn)一專多能和全能值班，同時(shí)輔控中心與主控中心背靠背布置，便于便捷的溝通聯(lián)絡(luò)，全廠主、輔控兩大生產(chǎn)運(yùn)行控制中心實(shí)現(xiàn)地理位置和系統(tǒng)運(yùn)行的緊耦合、全能化以及集中式管理模式。

2.2.2 總線系統(tǒng)后期擴(kuò)容更方便

設(shè)備接線簡(jiǎn)單靈活，一對(duì)DP或PA電纜可支持多個(gè)就地設(shè)備的“掛接”，減少電纜使用量，也規(guī)避電纜接線安裝的風(fēng)險(xiǎn)。若后期需要增添新設(shè)備，無(wú)需考慮敷設(shè)新的控制電纜，截取一段總線信號(hào)線就可準(zhǔn)確接入總線網(wǎng)段中。

2.2.3 總線系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自診斷

現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)采用全數(shù)字化技術(shù)，終端智能現(xiàn)場(chǎng)裝置可與DCS系統(tǒng)進(jìn)行良好的信息交互，并發(fā)送多變量信息，還具備檢測(cè)信息差錯(cuò)的功能。因此，工作人員坐在工程師站即可對(duì)全廠的總線設(shè)備裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷、維護(hù)以及組態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)DCS系統(tǒng)控制組態(tài)功能的有效補(bǔ)充。

2.2.4 配置可靠性高的控制網(wǎng)絡(luò)

該火電廠總線系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的是雙網(wǎng)冗余配置，這意味著某個(gè)設(shè)備或單條網(wǎng)段出現(xiàn)故障，其可及時(shí)切換到無(wú)故障的另一網(wǎng)段中，不會(huì)對(duì)其他設(shè)備或網(wǎng)站運(yùn)行造成干擾，減少損失，設(shè)備運(yùn)行更穩(wěn)定。

2.2.5 具備全數(shù)字化高性能的傳輸功能

總線系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的是全數(shù)字化系統(tǒng)，不需要進(jìn)行D/A與A/D的變換。在通信協(xié)議之下，基于DCS系統(tǒng)準(zhǔn)確對(duì)接、高度集成以及性能傳輸優(yōu)勢(shì)明顯，且精確度更有保障。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，精確度可提升0.1%～0.5%[11,12]。

3 三維模擬電纜敷設(shè)

3.1 系統(tǒng)介紹

工程建設(shè)過(guò)程中電纜采購(gòu)是物資采購(gòu)的重點(diǎn)內(nèi)容，要想確保電纜采購(gòu)的合理規(guī)范，可先于現(xiàn)有的場(chǎng)內(nèi)設(shè)備三維立體模型模擬電纜線路敷設(shè)路徑，估算電纜長(zhǎng)度和通道斷面，明確電纜鋪設(shè)的最佳路徑。在三模型中對(duì)電纜通道進(jìn)行最優(yōu)化布置、對(duì)電纜敷設(shè)路徑進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算、對(duì)各電纜統(tǒng)籌規(guī)劃定尺定盤(pán)，此外對(duì)每根電纜敷設(shè)順序及敷設(shè)工藝在三維模型中模擬布置，全程監(jiān)督指導(dǎo)敷設(shè)過(guò)程。實(shí)現(xiàn)電纜及橋架從設(shè)計(jì)、優(yōu)化、采購(gòu)、到貨、領(lǐng)用、敷設(shè)（安裝）以及工藝制作全過(guò)程的精細(xì)化管理，提供給供應(yīng)商優(yōu)化后的電纜生產(chǎn)清冊(cè)。圖2為電腦三維模擬電纜敷設(shè)的立體圖。

圖2 三維模擬電纜敷設(shè)

進(jìn)行電纜的阻盤(pán)處理，產(chǎn)生電纜訂貨單并及時(shí)傳輸給供貨商進(jìn)行電纜生產(chǎn)，根據(jù)“定尺定盤(pán)”要求，確保每一盤(pán)電纜有清晰的電纜根數(shù)和電纜長(zhǎng)度的標(biāo)記。在電纜敷設(shè)過(guò)程中若出現(xiàn)敷設(shè)情況的調(diào)整，系統(tǒng)也能及時(shí)捕捉變化，調(diào)整電纜長(zhǎng)度和通道斷面數(shù)據(jù)，做好電纜敷設(shè)清單的編寫(xiě)。

3.2 成果評(píng)價(jià)

通過(guò)“三維模擬，定尺定盤(pán)”這一手段，有效控制了電纜供應(yīng)中的“跳碼短碼”現(xiàn)象，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工過(guò)程中電纜浪費(fèi)的有效控制，減少了施工的人力成本。

該火電公司項(xiàng)目建設(shè)中，總共對(duì)12個(gè)批次的電纜和28個(gè)批次的電纜橋架進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)施工。電纜的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1 365 736 m，經(jīng)優(yōu)化后為1 284 121 m，優(yōu)化量達(dá)到81 615 m。電纜橋架優(yōu)化后實(shí)際使用量為1 169.4 t，優(yōu)化量達(dá)到278.6 t。該過(guò)程也完成了全廠設(shè)備位置電纜敷設(shè)長(zhǎng)度等海量數(shù)據(jù)的采集與記錄，并以此作為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的分析依據(jù)。此外，在物資倉(cāng)儲(chǔ)方面也做到了工程結(jié)束基本無(wú)庫(kù)存剩余，大大的壓縮了工程的建設(shè)成本。表2為電纜敷設(shè)優(yōu)化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表。

表2 電纜敷設(shè)優(yōu)化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

4 永磁電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)

4.1 系統(tǒng)介紹

區(qū)別與使用常規(guī)異步電動(dòng)機(jī)，以高效節(jié)能永磁同步的電動(dòng)機(jī)為原始驅(qū)動(dòng)，其最大的優(yōu)勢(shì)在于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，使得電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一致，大大減少了銅損耗與鐵損耗，有效解決了能量損耗問(wèn)題。

目前，系統(tǒng)對(duì)永磁電機(jī)的控制更精準(zhǔn)，支持與變頻器配合下的PID反饋全矢量控制以及精準(zhǔn)調(diào)速。這也就說(shuō)，一根弦變線可以將電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速及時(shí)反饋到變頻器上，變頻器獲得運(yùn)行指令進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，完成轉(zhuǎn)距和速度的合理調(diào)整，使得其保持精準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。由于變頻器的控制屬于總線控制范疇，因此對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)了DCS對(duì)永磁電機(jī)的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。

4.2 成果評(píng)價(jià)

永磁電機(jī)構(gòu)造如圖3所示，其材料具有特殊性，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)包括以下幾個(gè)部分。一是能合理滿足輸煤皮帶承載啟動(dòng)需求；二是無(wú)需減速箱可帶來(lái)皮帶的直接驅(qū)動(dòng)，低速電機(jī)運(yùn)行可靠程度更高，且支持免維護(hù)；三是在變頻驅(qū)動(dòng)情況下支持低速、大轉(zhuǎn)矩，啟停更平穩(wěn)，支持過(guò)載啟動(dòng)，這是異步電機(jī)所不具備的優(yōu)勢(shì)；四是減少轉(zhuǎn)子電阻損耗，定子繞組的無(wú)功電流忽略不計(jì)，同體積和同重量的條件下，永磁電機(jī)功率能提升30%左右，而所需材料能同步減少30%左右，永磁同步電機(jī)功率因數(shù)趨近于1；五是永磁同步電機(jī)皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)的是軟啟動(dòng)技術(shù)，其主要的優(yōu)勢(shì)是小電流、緩加速以及大轉(zhuǎn)距輸出，能減少皮帶打滑的概率，張力較小，可有效保護(hù)設(shè)備。

圖3 永磁電機(jī)構(gòu)造圖

5 結(jié) 論

該火電公司的智慧企業(yè)建設(shè)中采用了包括智慧燃料系統(tǒng)、全廠現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)、三維模擬電纜敷設(shè)以及永磁電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)等在內(nèi)的技術(shù)方案取得了良好的效果，不僅實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益，還讓企業(yè)步入了智慧化的道路。在此基礎(chǔ)上，公司將繼續(xù)依托于國(guó)家能源集團(tuán)有關(guān)的技術(shù)指導(dǎo)，在建立“兩平臺(tái)三網(wǎng)絡(luò)”（智能發(fā)電平臺(tái)、智慧管理平臺(tái)、生產(chǎn)控制網(wǎng)、管理信息網(wǎng)、工業(yè)無(wú)線網(wǎng)）以及實(shí)現(xiàn)企業(yè)整體架構(gòu)的改進(jìn)上繼續(xù)深入開(kāi)展智慧企業(yè)的建設(shè)道路。最終目標(biāo)在于通過(guò)智能計(jì)算、數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)平臺(tái)及機(jī)械算法等模塊調(diào)整核算升級(jí)，實(shí)現(xiàn)建立一套具有“自分析、自診斷、自管理、自趨優(yōu)、自恢復(fù)、自學(xué)習(xí)、自提升”特征的智慧火電企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。