智慧电厂建设与智能发电技术探讨

摘要：在现代经济支持下，行业领域竞争日益激烈。物联网、云计算、人工智能技术的发展，对于智慧型电厂建设需求逐渐提升。智慧型电厂建设，能满足现代化发展需求，深入挖掘电力企业资源潜力，提升运营效率。文章围绕智慧电厂、智能发电技术展开讨论，仅供参考。

关键词：智慧电厂建设；智能发电；技术应用

经济发展进入新常态，行业市场活力与竞争力逐渐提升，因此需要持续降低生产成本，维护企业经济效益，实现电力企业的长久发展。社会生产与生活的电力需求量提升，新能源、清洁能源不断发展，电气企业需要转变现有管理模式，通过创新驱动实现发展。同时注重创新管理体制，带动技术进步发展，全面提升生产运营效率，使企业生产成本降低，加强市场竞争实力。在现代背景下，大量建设智慧型电厂可以满足电力企业发展需求，同时注重管理模式创新。

1智慧电厂内涵与意义

智慧电厂基于数字化电厂发展，合理应用先进技术，例如物联网、云计算、大数据技术等，智能化调度和管理电厂生产运营。在规划设计期间，需要注重电厂信号、信息内容数字化，通过网络技术交换数字化信息，实时共享跨平台信息。通过专家系统，处理电厂运营问题，同时注重管理决策优化。智慧电厂注重研究工作对象、物理对象，基于电厂全生命周期发展，量化、分析和控制电厂信息，使电厂发电成本降低，全面提升电网电量，降低设备故障安全隐患。电厂运营过程中，实现安全化管理、节能增效的目标。通过建设智慧电厂，可以确保电厂运行安全与稳定，将数字化信号作为载体，借助网络系统、云平台、计算机、信息技术，对人力资源配置予以优化，全面提升生产效率，使投资成本、运营成本、维护成本降低，提升电力企业生产管理的信息化与智能化水平，进一步增加企业发电效益。

2智慧电厂建设方案

2.1企业私有云平台

企业建立私有云平台，可以高度集成智慧电厂各项硬件设备，例如无线网络、存储器、客户机、服务器等，集中化规划与部署企业生产管控、网络信息、信息管理等。某地区电力企业监理私有云平台，统一部署档案管理、信息系统、门户网络、视频监控系统、移动办公系统，将企业信息管理子网与总集团网络连接在一起，同时设置互联网出口。优化配置防火墙，全面强化安全防护。建立企业私有云控制平台，建立双物理网络子系统，将其作为电厂生产管控网、信息管理网。采用厂级管控层，可以将信息推送至信息管理层，实时共享信息数据，图1为网络结构示意图。同时，企业注重规划和设计云平台主机系统、无线网络、网络安全、主机配置等。在信息技术支持下，建立私有云平台可应用虚拟技术。长期以来，电厂均为“烟囱式”孤岛架构，不能满足数据增长需求，因此必须建设信息资源平台，不同业务系统应用不同的管理架构、数据库、服务器。孤岛架构降低了IT资源应用率，且维护成本与管理成本低，无法满足电厂智慧部署需求。借助虚拟现实技术，可以改善“烟囱式”部署的不足。利用虚拟技术，建设共享资源池，可以统一调度和管理信息化资源，全面提升资源池利用率，例如网络资源、存储资源、服务器等。利用云计算技术的IRF技术，可以实现网络设备虚拟化，简化网络拓扑结构，同时提供云计算所需带宽，维护网络实用性与可靠性。

2.2建立数据集成平台

智慧型电厂运营期间，注重建立数据管理平台，对电厂设计、调试、采购与运维进行整合，尤其是各环节资料、文件、数据等，属于企业工程数据管理库，可以整合、共享、存储工程信息，属于重要载体。一般来说，数据集成平台涉及到工程信息检索、数据管理、电子档案维修、流程管理、资产可视化、生产可视化等。在数据集成平台上，数字化移交属于重要内容，能够为数据平台建设奠定基础。不同单位应做好协同工作。数据平台通过统一标识编码格式，将不同数据连接在一起，以三维数字模型、CAD图纸、Office文档方式提交，但是却无法通过电子文件方式提交，必须提交纸质版文件，通过数据集成管理平台，实现统一化录入和集成，发送至生产信息管控平台。所以，数据管理平台将数据作为核心可以准确抓取对象，在建立关系图示的同时做好导航。图2为某电厂设备与文档关联图。

2.3建立生产信息管控平台

某电力企业注重分析管理需求，提出科学化解决策略，同时对企业信息化管理状态、建设需求予以分析，建立管控一体化业务平台，高度协调和统一企业业务关系，对物流、控制流、信息流、资金流进行控制，确保信息清晰化显示。在建设期间，注重基建与生产一体化建设，可以实现电力企业资产价值一体化、知识一体化，为电力企业业务过渡提供坚实基础。利用管理信息系统、监控信息系统一体化，可以使监控信息系统数据为管理业务提供数据支持，同时掌握设备运行状态，对设备可靠性予以分析，了解设备实时状态，全面加强可靠性。同时，电力企业建立预算/业务一体化、财务/业务一体化系统，全面促进电厂发展壮大。

2.4建立智能化独立子系统

现阶段，某电厂建立独立子系统，涉及综合管控系统、燃料智能化管理系统。对于燃料智能化管理系统，必须全方位管理燃料，基于电厂燃料管理需求，做好总体规划设计，同时融合信息化、智能化理念，将条码技术、网络技术、计算机技术融入到燃料管理中，以此提升电厂燃料管理新高度，以智能化方式管理燃料全过程。电厂智能管控系统，需要通过智慧小区、智慧城市理念，充分发挥信息技术、计算机技术支持，利用协议转化、信息集成、数据接口方式，将火灾消防报警系统、门禁管理系统、视频监控系统与数据平台连接在一起，以此实现不同子系统设备联动、信息共享，确保电厂管理的便利性、高效性、安全性。针对用户异常行为，可以及时诊断用能异常，分析费用联动。通过用能全域数据模型，监控能源消费，同时分析能源损耗。

2.5多表合一业务模式

为了确保互联网+公共服务应用，电力企业需要应用电量采集、电费缴纳渠道，推广联合抄收服务，例如气、水、电、热等，以此促进公共服务发展。第一，实行联合抄收机制，可以合并不同业务账单，为用户提供统一查询与缴费服务。第二，注重和缴费机构合作，通过代收、坐收、代扣方式为用户提供便捷式服务。注重发挥互联网技术优势，采用互联网服务软件包接口，加强与用户互动交流，以此提供统一接口服务。注重与不同系统的交互，采用电子邮件、短信等方式获取和掌握账单信息。采用周期性结算方式提供不同项目的费用详情。用户可以通过电力营业厅缴纳不同生活费用，也可以通过移动终端实现网络缴费。这种互联互通的服务方式，可以使生活用能精细化、便捷化。

2.6建立实名制管理系统

电厂门禁系统需要应用人脸识别进出场的方式。施工人员采用设备扫描人脸进出，通过通道控制器将进出信息反馈至平台。在不同门禁区域均需要设置互联网，利用外网方式将数据传输到后端服务器。当区域无法覆盖网络时，设置4G流量卡与路由器，保证数据传输正确性。注重采集进出人员身份信息，避免闲杂人员进入厂内。注重记录和存储出入信息，管理人员考勤，统计分析进出数据，建立实名制管理平台。

2.7工地大屏系统

针对室外点阵屏系统，需要关联管理信息系统接口，通过大屏系统，显示出管理信息系统安全实施、违章数据。在现场数据展示平台中，将不同来源的数据整合在一起，多维度统计分析工地数据信息，通过可视化方式展示，确保管理决策科学化。数据展示平台，必须以工程项目为主，包括项目关键信息、数据平台首页、进度管控、资源管理、质量管理等。

3智慧电厂智能发电技术要点

3.1控制策略和控制算法

智慧电厂涉及到较多的控制对象，系统复杂度高，且外部条件持续变化。为了响应国家节能发展目标，对于控制系统控制要求持续提升。通过传统控制策略与算法，无法满足发电控制、节能指标需求。在智能控制系统中，融入智能控制技术、控制算法、机器人技术、设备管理技术，同时制定节能优化控制方案，以此提升智慧发电水平。实施控制与优化算法，涉及到预测控制、内模控制、自抗扰控制、鲁棒控制等。同时涉及机器深度学习、多目标寻优算法，对算法功能进行实时优化。

3.2温度控制技术应用

在智慧电厂智能发电过程中，应当科学控制温度参数。在电厂运营期间，必须高度重视锅炉温度检测。电厂智能控制，通过自动化方式监控锅炉运行状态，确保热量管控的有效性，以免引发故障问题。电厂控制系统，可以优化调整生产温度的惯性时间、滞后时间，确保温度与环境的融合度。在电厂锅炉燃烧中，合理应用智能控制技术，优化配置能源资源，全面提升能源应用效率。然而，电厂锅炉燃烧的影响因素较多，技术人员必须密切监测温度。在管控温度参数时，可能会危害人员安全。因此，将模糊控制技术应用到温度控制中，对炉膛辐射予以分析，可以确保生产温度把控效果，维护人员与系统安全。

3.3注重设备状态监测与预警

合理应用现场总线技术，控制设备将状态信息发送至控制系统，通过智能控制系统分析数据优劣。当设备参数达到阈值时，可以向运行人员发出警报，诊断分析故障成因。通过深度自学技术，可以智能检测设备运行状态，同时发现设备运行隐患。利用数据分析方式，准确定位安全隐患，确保检修人员及时处理干预。通过设备状态检测与预警，也能够为管理层提供决策依据。

4结束语

综上所述，在本文研究中，提出科学化规划设计方案，电力工程开始进入到实践阶段。建立联合运营模式，可以确保生活服务费用缴纳便利性。我国注重建设和推广公共服务“多表合一”模式，并且将互联网技术应用到政务服务、智慧能源等领域，深入践行互联网+战略行动。在未来发展中，我国将深化推广“多表合一”抄收系统，通过应用验证结果，优化完善规划设计方案，以此支撑综合能源服务。

参考文献：

[1]尹峰，陈波，苏烨，等.智慧电厂与智能发电典型研究方向及关键技术综述[J].浙江电力，2017，36（10）：1-6+26.

[2]熊远南.基于改进灰色-多元回归组合预测模型的燃煤电厂智慧水务研究[J].化工进展，2020，39（S2）：393-400.

[3]沈志中，黄学文.基于大数据分析和先进控制的智慧化电厂运维中心的设想[J].中国设备工程，2020，18（19）：31-32.

[4]王丽.智慧建设双星融合“加”“减”有度国华宁海电厂班组创新实践提升管理品质[J].班组天地，2020，20（8）：42-44.

[5]肖祥武，王丰，王晓辉，等.面向工业互联网的智慧电厂仿生体系架构及信息物理系统[J].电工技术学报，2020，35（23）：4898-4911.

[6]赵俊杰，冯树臣，马克，等.基于泛在电力物联网技术的智慧电厂安全管控一体化应用[J].能源科技，2020，18（5）：1-6.

[7]余俊杰，杨涌新，刘劲.互动的虚拟电厂智慧运行优化管理一体化平台的应用[J].电子技术与软件工程，2020，27（9）：178-179.

作者：陈录 齐全友 吴扬扬 赵玉国 张海翔 单位：内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司 神华宝日希勒能源有限公司 北京国华电力有限责任公司