智慧電廠建設與智能發電技術應用探討

楊思成

摘要：近年來，中國智能城市發展迅速，政府部門在實際工作中將經濟發展和城市建設確定為核心目標。為了滿足網絡時代智能電網和智能城市的發展需要，有必要從實際情況出發建設智能發電廠。從我國發電廠的整體經濟發展來看，有必要做好分析工作，確保發電廠能夠滿足應用需求，確保智能發電廠的平穩建設。在此基礎上，下文討論了智能發電廠的建設和智能發電技術的應用，以供參考。

關鍵詞：智慧電廠建設;智能發電技術;應用探討

引言

當前智能電源計劃級別。由于電力需求的增加，發電燃料成本也在上升，發電企業面臨巨大壓力。如何扭轉以往的局面，改善運行狀況，建設智能發電廠是必不可少的。智能電網廠采用信息和聯網技術實現了全廠所有控制系統和設備的網絡化和通信。采用虛擬化技術實現電廠三維虛擬可視化;充分利用大數據、智能優化控制和智能決策支持等智能技術，最終實現了電廠整個生命周期內企業資源的優化配置、生產質量的最優控制和經濟社會效益的雙贏局面。

1智慧電廠建設背景

21世紀初，各國先后提出“智能工廠和智能制造”的概念，美國和德國分別提出了“工業互聯網”和“工業4.0”的概念，人類進入以信息物理融合系統（CPS）為基礎，以高度數字化、網絡化為標志的第四次工業革命時代。2015年，中國提出“中國制造2025”戰略，將信息化與工業化深度融合，大力發展數字化、智能化，隨后，發布了《深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》《新一代人工智能發展規劃》《工業互聯網發展行動計劃（2018—2020年）》《工業互聯網APP培育工程實施方案（2018—2020年）》等系列文件，制定了人工智能三大戰略目標。隨著對信息化、智能化等理論研究的深入及人們對互聯網、物聯網、人工智能等技術的應用探索，工業生產過程實施智能化的關鍵技術已日臻成熟。在智能制造與智慧能源的發展框架下，國家能源局發布了《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》，實施能源領域的國家大數據戰略，積極拓展能源大數據的采集范圍，實現多領域能源大數據的集成融合。隨著發電領域智能發電技術的快速發展，建設智慧電廠被逐步提上日程，復雜程度最高、涉及范圍最廣的火力發電廠的智慧化成為研究的最重要內容。

2智慧電廠建設與智能發電技術的應用

2.1控制策略和控制算法

智慧電廠涉及到較多的控制對象，系統復雜度高，且外部條件持續變化。為了響應國家節能發展目標，對于控制系統控制要求持續提升。通過傳統控制策略與算法，無法滿足發電控制、節能指標需求。在智能控制系統中，融入智能控制技術、控制算法、機器人技術、設備管理技術，同時制定節能優化控制方案，以此提升智慧發電水平。實施控制與優化算法，涉及到預測控制、內模控制、自抗擾控制、魯棒控制等。同時涉及機器深度學習、多目標尋優算法，對算法功能進行實時優化。

2.2智能終端與設備

智能發電廠的建設以數據為基礎，根據數據進行調整和優化，數據恢復的途徑是現場測量儀器和設備終端。一般來說，智能電廠將采用大量先進的測量和傳感器技術，以數字信息作為載體的現場總線形式向智能控制層發送主、輔助機械參數、狀態和環境因素等信息，從而為智能診斷、控制和優化提供強大的數據。關于燃氣輪機電站設備采集的參數，如壓力、流量、燃氣輪機振動參數、進氣溫度、天然氣、燃氣輪機廢氣、燃燒等。，智能終端可以使用手持工業PDA和智能視覺安全帽補充儀器測量之外的環境因素數據。而對于一些高風險區域，如氣體危險區域或高負荷區域，工業機器人可用于巡邏工作，并可配置紅外溫度檢測設備進行檢查。

2.3溫度控制技術應用

在智慧電廠智能發電過程中，應當科學控制溫度參數。在電廠運營期間，必須高度重視鍋爐溫度檢測。電廠智能控制，通過自動化方式監控鍋爐運行狀態，確保熱量管控的有效性，以免引發故障問題。電廠控制系統，可以優化調整生產溫度的慣性時間、滯后時間，確保溫度與環境的融合度。在電廠鍋爐燃燒中，合理應用智能控制技術，優化配置能源資源，全面提升能源應用效率。然而，電廠鍋爐燃燒的影響因素較多，技術人員必須密切監測溫度。在管控溫度參數時，可能會危害人員安全。因此，將模糊控制技術應用到溫度控制中，對爐膛輻射予以分析，可以確保生產溫度把控效果，維護人員與系統安全。

2.4對發電設備和工藝系統進行智能化完善

智慧電廠需要更多設備數據，由于測量技術、計算機技術和信息技術的飛速發展，大量新型儀表和控制設備不斷涌現，部分以往無法實時準確檢測的電廠系統和設備的運行狀態已經可以實時準確檢測，在火力發電廠各個系統的設計中采用新型可靠儀表和設備，選擇更加可靠準確的檢測手段，能為實現智慧化提供豐富的基礎數據。智能設備是電廠的底層，將發電設備和系統的運行狀態參數直接數字化，數字信號使設備的信息量大大增加，精確度不斷提高，系統的可靠性大幅度提升。現場總線技術的應用，提升了儀表的智能化，可從現場設備和儀表取得更多的運行數據，還可對設備本身的健康狀況進行檢測，具有一定的自診斷能力。

2.5建設云平臺

智能發電廠的建設應以數據為基礎完成發電廠的建設。近年來，我國信息技術發展迅速，虛擬技術日趨成熟。構建智能電網時，應適當利用虛擬技術實現智能電廠云平臺的構建。目前，發電廠使用的傳統的“煙囪式”海島建筑已不能滿足對大量數據增長的需求。因此，有必要根據實際需求和自主性原則依次構建基于信息的資源平臺，使建設的智能電廠中的每個業務系統都有獨立的服務器。應用“煙囪式”孤島體系結構將導致智能電廠IT資源利用率低。運行中智能發電廠的管理和維護將消耗大量人力和物力資源，導致成本高昂。因此，不適用于智能電廠的使用模式。通過將虛擬技術應用于智能電場，在智能電廠構建云平臺可以改善煙囪IT部署的不足。虛擬化技術的使用建立了共享資源池，并通過其應用完成了電廠信息資源的管理和規劃。使用虛擬化技術可以改善網絡資源和存儲。

結束語

建立聯合運營模式，可以確保生活服務費用繳納便利性。我國注重建設和推廣公共服務“多表合一”模式，并且將互聯網技術應用到政務服務、智慧能源等領域，深入踐行互聯網+戰略行動。在未來發展中，我國將深化推廣“多表合一”抄收系統，通過應用驗證結果，優化完善規劃設計方案，以此支撐綜合能源服務。

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