智慧電廠建設與智能發電技術應用分析

浙江電力建設工程咨詢有限公司 胡群豐 國網浙江省電力有限公司建設分公司 錢葉駿

1 引言

近年來我國科學技術水平不斷提升，對電廠建設起到一定促進作用，基于這一發展背景下，應將科學技術應用其中對智慧型電廠有效構建，降低電力企業的生產成本，幫助企業獲得更多的經濟效益[1]。本文從智慧電廠的概述、智慧電廠建設的必要性、智慧電廠與智能發電的研究方向，智能電廠的建設方案，智慧電廠建設與智能發電技術的應用五個方面進行闡述。

2 智慧電廠的概述

智慧電廠以數字化電廠，物理電廠為基礎，運用物聯網技術，云計算，大數據技術對電廠實施管控，通過智能技術形成一種自主適應、自主學習、自主恢復的發展方式，為電廠發展提供技術保障。建設智慧電廠可確保電廠運行的有效性與穩定性，并利用云平臺，計算機系統對人力資源配置充分優化，大力提高電力企業的生產成本，降低維護的成本，促進電力企業效益的最大化。

智慧電廠建立在傳統電廠的基礎上，包括基礎設備，系統優化，整體控制，生產管理與方案決策，與傳統電廠相比差異較大，可實現一體化控制，確保電廠的安全運行。在這一基礎之上，將預測控制模糊，或其他智能控制技術應用其中實現對電廠的全面管控，不僅能降低能源的消耗，還能提升電廠的經濟效益[2]。從另一方面來看，智慧電廠還可采取智能化，數字化管理方式來開展生產管理，實現對電廠的優化指導，基于方案決策中來制定企業生產計劃，對電廠提供科學的指導，促進電廠管理水平的全面提高。

通過對我國智能電廠與智能發電現狀的研究發現，目前逐步取得了顯著的成果，但與西方國家相比差距較大。隨著大數據，互聯網技術的發展，智能電廠得到了有效構建，成為我國未來電力系統發展的主要趨勢。為了提升智能電廠的構建效率，還應充分利用有效的能源，遵循綠色環保，先進可靠，經濟高效的管理原則。在智能發電工作中，還應以現有發電技術為基礎，通過大數據分析，人工智能，數字孿生技術對電廠加強智能管理與控制[3]。為了實現智能電廠更好地發展與建設，還應通過多方的努力，包括科研院所，發電企業，電網公司，政府部門等，為智能發電與電廠建設提供技術支持。智慧電廠的無線網絡應用數據見表1。

表1 智慧電廠的無線網絡應用數據

3 智慧電廠建設的必要性

隨著大數據，物聯網技術的涌現，在電力企業采取傳統技術無法滿足時代的發展需求，嚴重影響智慧電廠的建設效果。就目前來看，建設智慧電廠滿足本質安全需要，經濟運行需要，智慧管理需要，以及員工生活的需要。

3.1 本質安全需要

建設智慧電廠可滿足本質安全的需要，將電廠的生產管理要素納入到電廠管理之中，對設備的運行狀況統一管理，及時規范每個人員自身的職責與任務，確保責任制的有效落實，這也是促進電廠安全生產管理水平的關鍵。

3.2 經濟運行需要

智慧電廠的建立同時也可滿足經濟運行的需要，通過對水情測報，高精度氣象對水資源合理規劃，從而實現節能、減排、增效的效益，提高資源的利用率，促進我國經濟水平的飛速發展。

3.3 智慧管理需要

與在智慧電廠建設中，還應將信息技術應用其中，對電廠現有的體系、流程、技術各要素充分優化管理，對生產與管理各風險認真識別，促進管理者智慧能力的全面提升。

3.4 員工生活需要

不僅如此，智慧電廠的建設還可滿足員工對美好生活的訴求，電廠可對無人電站，云端電廠進行構建，將大部分員工調離水電現場，充分改善員工的工作環境，提高員工的舒適度評分。

4 智慧電廠與智能發電的研究方向

在科學技術飛速發展的趨勢下，智能發電受到了越來越多行業關注，為確保智能發電性能，還應將更多先進技術應用其中，堅持正確的研究方向。

4.1 燃燒控制方面智能化

智慧電廠在運行中離不開化石燃料，生物質的燃燒，難免會影響到電廠的運行效率，對電廠未來的發展起到關鍵影響。從電廠實際的情況看，應加強對燃燒控制方面的管理，提升機械設備的自動化水平。與此同時，還應對相關的參數合理優化，從而提升智慧電廠的運行效率。

4.2 電廠巡查方面智能化

眾所周知，智慧電廠的運行與人們的生活聯系密切。如果電廠在運行當中出現問題，便會增加故障的發生概率，從而帶來顯著的風險。為了改善這一現象，提高電廠的安全水平，還應將智能化技術運用到現場巡查工作當中，實現智能電廠的發展。智能技術的運用不僅可及時發現運行中存在的問題，還能實現安全巡檢為后續工作提供保障。

4.3 信息互動方面智能化

值得注意的是電廠的運行難免需要相關信息的交流與互動，因此進廠還應根據實際情況對電廠運行進行科學的調整[4]。尤其是燃料的使用，直接影響到電廠的經濟效益的獲取，因此在實際工作當中，電廠應安排相關人員對各項信息展開嚴格的收集與分析，為提升工作效率可利用可視化技術圖像識別系數來開展，從而降低工作的難度，為信息互動提供便捷的條件，推動我國智慧電廠的發展。

由此可見，在智慧電廠建設中綜合互聯網技術、大數據資源，推進智慧運行管理、智慧檢修安全、智慧新能源發電等舉措，可進一步優化電廠自身的競爭力，推動電廠的持續發展。

5 智能電廠的建設方案

為了實現對智能電廠的建設，還應采取科學的建設方案，構建企業私有云平臺，構建全生命周期數據集成平臺，構建生產信息一體化管控平臺，構建智能化獨立子系統。

5.1 構建企業私有云平臺

電廠應采用信息技術構建企事業私有云平臺，為形成統一平臺，還需無線網絡，服務器，存儲器，客戶機，交換機等設備，通過該平臺實現對電廠的統一管控。

值得注意的是，企業私有云平臺的構建離不開信息系統的優化，因此電廠還應將信息管理子網接入企業內部，并對網絡出口合理配置，將防火墻技術應用其中，提升網絡平臺的安全性。與此同時，還應對2個物理網絡子系統進行建立，既加強對電廠生產的管理，實現信息的共享，又通過私有平臺作出正確決策，這一手段應用可有效保障電廠的經濟效益，還能促進電廠工作效率的全面提高[5]。

5.2 構建全生命周期數據集成平臺

智慧電廠的建設還需對全生命周期數據集成平臺進行構建，通過該集成平臺可對電廠從設計，施工，采購，調試及維護各階段的數據展開收集歸納，實現對電廠相關信息的存儲，確保電廠運行的高效性。通常情況下，全生命周期數據集成平臺的構建，還需涉及工程信息檢索，工程數據管理，工程流程管理，模擬管理，電子檔案的修復各個方面，從而實現各個系統的可視化，在全生命周期數據集成平臺的構建中，數字化移交至關重要，這也是形成數字平臺的重要前提。

5.3 構建生產信息一體化管控平臺

為促進電廠的進一步發展，還應根據電廠的發展現狀對生產信息一體化管控平臺進行建設，通過該管控平臺可實現對電廠業務信息的統一管理，及時了解電廠的信息流，物流資金流等。另外，在智能電廠的發展過程中，還應對資產價值，生產信息展開一體化處理，加強對電廠全面了解，提升電廠工作效率。除此之外，電廠還需對預算業務，財務業務及時處理，促進電廠更好地發展。

5.4 構建智能化獨立子系統

以某電廠為案例，該電廠對智能化獨立子系統進行構建，通過該系統的應用可實現對電廠生產情況，生產燃料的綜合管控。對于電廠而言，生產燃料至關重要，為確保燃料的全面管理，還應將智能技術應用其中，做好科學的管理與規劃。獨立子系統的建立，還可將信息化，智能化理念與燃料管理有效融合，運用計算機網絡技術來提升燃料管理的水平。

6 智慧電廠建設與智能發電技術的應用

隨著我國經濟轉型升級繼續深入推進，以及電力體制改革的大力實施，智慧電廠建設已經成為電廠發展新趨勢。為了構建智慧電廠，還應將先進的發電技術應用其中，提高電廠的工作效率，常見的智能發電技術包括：智能燃燒控制技術，智能巡檢技術，數據信息挖掘與診斷技術。

6.1 智能燃燒控制技術

為了提高智慧電廠的運行效率，實現管理水平的提升，電廠還應將智能技術運用其中，及時改善當前存在的生態環境問題。隨著我國經濟水平的飛速發展，現代社會對電力資源提出了更多需求，為確保電力資源的環保性，還應采取智能燃燒控制技術來達到目的，實現節能減排。現階段常見的控制方案體現在以下方面：第一，與煤炭燃燒狀態結合，對相關參數展開精密計算，從而得出詳細數據；第二，對煤炭燃燒模型構建，提升鍋爐的運行效率；第三，對煤炭種類展開嚴格檢測，優化碳粉研磨步驟。就智慧電廠運行現狀來看，將智慧能源與智能技術應用在智慧電廠構建中是一項關鍵技術，因此應加強與燃燒技術之間的有效結合。

6.2 智能巡檢技術

為實現智慧電廠的建設，還需做好智能巡檢的工作，將傳感器技術，定位技術運用其中，通過相關技術的應用可在第一時間發現故障隱患，實現對設備運行狀況全面的評估與檢查。一旦檢查到安全隱患，應及時上傳至控制中心，立即作出調整處理。在智能電廠巡檢工作中實施智能巡檢技術可實現對工作流程的優化，對各類數據進一步收集歸納，為電廠生產環節打好基礎。

目前，智能發電技術在我國電力事業中得到了高效應用，具有較高的發展空間，為促進智能發電更好地發展，還應增加更多的資源投入，全面提升智能發電的水平，深化智能發電與智慧電廠間的聯系，為實現可持續發展奠定基礎。

6.3 數據信息挖掘與診斷技術

目前我國大部分電廠均采用發電設備，可實現與電廠的及時監控，一旦運行的參數發現了異常便會立即報警，電廠工作便會立刻停止，長此以往會對電廠經濟效益造成嚴重影響。為了保障電廠運行的安全性，應將數據信息挖掘與遠程診斷技術應用其中，實現對發電機組故障的檢測，發現問題應立即維修，通過這一手段可確保電廠的經濟效益，同時降低風險事故的發生率。

通過上述技術的應用，可確保智慧電廠的有效建設，降低電廠運行中的各項成本，全面提升電廠的運行效率。

7 結語

本文主要對智慧電廠建設與智能發電技術應用展開了研究，更多的智能化技術在電力工程中得到了應用，提高了電廠的發展效率?，F階段，我國在智慧電廠與發電技術的研究中，主要集中在電廠巡查，燃燒控制等方面，運用先進的智能化技術，能充分實現智慧電廠的可持續發展。