論智慧電廠的建設問題與實施構想

張 強 崔建德 甄志廣 李軍彬 蘇朝宏

石家莊良村熱電有限公司 河北 石家莊 052165

最近幾年,國家在提出“大眾創業,萬眾創新”基本政策之后,在互聯網+、中國制造2025推出之后,就實現能源系統扁平化的管理,同時也轉變了消費概念與能源生產。這一系列的變化,最終就直接影響了傳統發電行業的經濟活動模式,并且也出現了全新的產品、技術等,從而讓發電企業能夠朝著智慧型企業不斷發展。

一、智能電廠的內涵與意義

所謂智慧電廠,就是基于云計算、大數據等技術實現數字化電廠的合理構建,完成具體運行之中的管理和調控等,并且利用這一部分操作滿足智能電廠的持續穩定運行要求。基于智能電廠的應用,就可以讓電能變得更加的安全與穩定,以此來滿足實際的電能需求。在設計智慧電廠中,就要求了針對運行階段的管理、信息等落實其數字化的處理,讓電廠能夠穩定運行,合理應用網絡技術適當交換數字化信息之中的各項信息內容,實現各項信息內容的實時共享,并且在這一基礎上通過專家系統的使用,就可以在實際的運營階段讓電廠能夠有效的處理各種問題,保證優化管理決策的基本目標。

在分析智慧電廠中,其研究對象為工作與物理對象,在建設的實際過程中,基于電廠設計到最后的報廢階段就是為了實現每一項信息內容的分析與控制,最終在實際運行期間能夠有效控制成本,以此來減少設備故障在運行階段的發生幾率,保障安全管理效果,盡可能減少能源方面的消耗,最終滿足經濟效益的全面提高。換而言之,在電廠安全穩定運行的基礎上,就需要基于數字化信號作為基本載體,通過合理有效的方式來應用云平臺、信息技術、計算機等不同類型的先進技術,以便能夠實現人力資源合理有效的配置,進一步提升勞動生產率,以此來減少電廠投資,降低運行維護需要的成本,提升電廠運營過程之中的經濟效益[1]。

二、智慧電廠發展存在的問題

針對智慧電廠發展而言,面臨的問題主要表現在三個方面:數據挖掘不夠,數據融合深度不足;未充分利用互聯網技術;疑難問題缺少人工智能支持。

（一）數據挖掘不夠,數據融合深度不足

對于智慧電廠發展,重點在于能耗指標分析、運行參數調整優化等,這要求進行大量的數據分析,并且能夠針對模型和數據做好進一步的修正處理,以此來尋找最優的數據。基于基礎數據來支撐設備的壽命管理,從而滿足狀態診斷與檢修的精準性要求。但是針對這一系列的問題,目前還沒有落實數據庫的建設,缺少基于大數據、云計算的智能分析系統的使用,還無法實現數據的深度分析,進而導致對數據的挖掘度存在不足,并且數據融合的深度也達不到實際的要求,最終影響智慧電廠的建設與發展。

（二）未充分利用互聯網技術

目前,具體的經營管理、故障診斷、設備運行、檢修維護等方式還相對簡單,導致互聯網的科技智慧還得不到有效的應用,無法將工作業務與智能化的互聯網管控相互結合起來,這樣就會影響自動管控,無法得到技術層面上的支持。在實際的經營生產之中,針對問題的解決措施相對較少,無法快速的反應,進而影響的實際的工作效率。所以,在今后的智慧電廠建設與發展中需要格外關注對互聯網技術的有效應用。

（三）疑難問題缺少人工智能支持

由于傳感器與智能調節機構的數量有所不足,這樣就可能導致檢測控制偏向于粗放性的狀態。對于生產現場的高溫、高壓、腐蝕等危險區域進行檢查時,發現存在大量重復、周期、繁瑣的工作項目,還需要人工智能的支持,以滿足自動化的預警與監測要求,提高人員與設備的安全可靠性,并且能夠減少人員的勞動,實現工作效率的提高[2]。

三、智慧電廠建設管理實施構想

針對智慧電廠建設的實際管理,需要了解其整體的架構,然后通過具體的管理建設方案的落實來滿足智慧電廠的實際發展需求。

（一）整體架構

對于智慧電廠的建設,主要是涉及到發電企業的各個部門,囊括了業務信息,覆蓋了人、財、物等基本要素。在面對復雜的要素時,智慧電廠是否能夠有效建設的關鍵就在于建設項目的架構體系。針對智慧電廠的實際建設而言,基本架構見圖1所示。

圖1 智慧電廠建設整體架構

（二）智慧電廠建設方案

基于智慧電廠建設整體架構的實施,在智慧電廠建設的具體方面需要重點考慮到落實全生命周期數據集成平臺的建設、生產信息一體化管控平臺的建立、三維數字化移交三個方面的內容與要求,這樣才能夠真正迎合智慧電廠的實際建設所需。

1.落實全生命周期數據集成平臺的構建

基于智能化系統的使用,這樣就可以滿足全生命周期的有效控制與監測,最終構建對應管道集成數據平臺,這樣就能整合電廠數據,如電廠的設計、施工、采購、調試等多個環節的數據與文件整理。針對全生命周期數據集成平臺,其本身的系統囊括了電子檔案、工程數據管理、生產管理等一系列的內容,其中,核心在于數據集成平臺的數字化移交,同時也是數據平臺構建的基礎所在,這就需要各個參建部門能夠一起努力。另外,電廠也需要針對相關的信息做好交互處理,實現平臺之中各個數據的相互連接,并針對不同的文檔進行編號處理,然后通過統一的數據集成管理平臺系統來實現統一的存儲、集成、分類,將其相關的信息統一送達一體化管控平臺,最終滿足數據集成平臺的構建[3]。

2.構建生產信息一體化管控平臺

構建生產信息一體化的管控平臺,基于SIS、MIS一體化就可以滿足對于設備實際運行情況的有效掌控,以此來分析設備,提升設備的可靠性。通過生產信息一體化平臺的建立和完善,實現電廠知識、財務信息的一體化處理,這樣就可以滿足電廠各項業務的統一與協調,為電廠的發展提供良好的基礎條件,更好地促進電廠的健康發展。

3.三維數字化移交

在智慧電廠建設中數字化移交作為基礎,在進行智慧電廠的基建過程中主要是包含從規劃設計開始一直到后期的運行維護幾個階段,具體見圖2所示。而其大部分都是依靠人工制度來完成,因為他們之間的信息交互能夠保持準確性和及時性,對于整個工程的進展、質量的控制都能夠產生極大的影響。通過三維數字化移交的應用,能夠促成統一展現平臺的健全,并且基于三維可視化技術的使用直接呈現出真實線路等相應的信息,提高線路的實際建設效果,讓工作人員能夠直觀了解三維場景之中的設施設備與對應的地形,進而讓施工技術、設計參數、設備模型等對應的信息統一數據與展現平臺,隨著工作一同移交。不難看出,三維數字化的實際應用不僅可以通過信息技術的合理使用來滿足移交管理的需求,同時也可以將管理水平提上去,為智慧電廠的建設提供良好的信息技術支撐條件[4]。

圖2 三維數字化移交

四、結語

總而言之,隨著信息技術的不斷發展,智慧電廠技術直接轉變了原本的生產方式,從而更為便捷的獲取相應的信息,讓管理模式變得更加高效,讓能源消耗變得更加綠色與低碳。目前,隨著智慧電廠各個方面的理論與技術的不斷完善,就要求我們掌握行業發展的基本趨勢,能夠基于綠色、低碳、智能的基本發展方向,進一步加快對大數據、物聯網、云計算的實際應用,以滿足商業模式與技術的有效創新,推動電廠朝著智慧電廠持續快速發展。