智能電廠技術(shù)發(fā)展綱要.

1、智能電廠技術(shù)發(fā)展綱要Technology Development Program in SmartPower Plant（征求意見稿）中國自動化學(xué)會發(fā)電自動化專業(yè)委員會電力行業(yè)熱工自動化技術(shù)委員會2016年 6月 25日1目錄1智能電廠概念 .51.1智能電廠定義 .51.2智能電廠特征 .51.3智能電廠理念 .62智能電廠體系架構(gòu) .62.1智能設(shè)備層 .72.2智能控制層 .72.3智能實時生產(chǎn)監(jiān)管層 .72.4智能管理層 .83智能電廠建設(shè)思路和范圍 .83.1智能電廠建設(shè)思路 .錯誤！未定義書簽。3.2全過程各階段任務(wù) .104智能電廠技術(shù)發(fā)展建議 .114.1智能電廠建設(shè)目標(biāo) .1

2、14.2各層架構(gòu)具體技術(shù)建議 .124.3智能電廠建設(shè)的組織建議.142前言技術(shù)創(chuàng)新是推動世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活方式變革的源泉。當(dāng)前，正在興起的第四次工業(yè)革命將信息技術(shù)與工業(yè)深度融合，將為人類生產(chǎn)和生活圖景描繪出無限生機(jī)。2015年，中國國家發(fā)展戰(zhàn)略 中國制造 2025出臺，明確提出要 “以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向”，基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革，通過“三步走”實現(xiàn)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)，火電廠建設(shè)面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。工信部提出從設(shè)計信息化、生產(chǎn)制造信息化、物流信息化、信息化綜合集成創(chuàng)新、服務(wù)型制造、裝備信息化、產(chǎn)品

3、信息化、產(chǎn)業(yè)服務(wù)及行業(yè)管理信息化等 12個方向?qū)嵤﹥苫疃热诤?，加?qiáng)系統(tǒng)整合與業(yè)務(wù)協(xié)同，提高大型企業(yè)集團(tuán)信息化管控水平，增強(qiáng)企業(yè)資源共享和業(yè)務(wù)整合能力。在節(jié)能、減排政策要求和發(fā)電集團(tuán)集約化、高效管理需求驅(qū)動下，發(fā)電企業(yè)對數(shù)字化電廠的建設(shè)已經(jīng)進(jìn)行了探索。過去十多年中，國內(nèi)發(fā)電企業(yè)按照“管控一體化、仿控一體化”的發(fā)展方向，在數(shù)字化電廠建設(shè)方面取得了長足進(jìn)步，如 DCS功能拓展、全廠控制一體化、現(xiàn)場總線應(yīng)用、 SIS與管理信息系統(tǒng)深度融合等。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、云計算、三維可視化、智能控制等技術(shù)的發(fā)展，為發(fā)電企業(yè)由主要以建設(shè)數(shù)字化物理載體為主的階段，向更加清潔、高效、可靠的智能化電廠發(fā)展奠定了

4、基礎(chǔ)。一些發(fā)電集團(tuán)已經(jīng)開始進(jìn)行智能化電廠建設(shè)的前期規(guī)劃、論證與實施。建設(shè)智能電廠已成為行業(yè)共識的目標(biāo)。電廠數(shù)字化是智能電廠的基礎(chǔ)，電廠智能化是電廠數(shù)字化技術(shù)的延伸與發(fā)展。智能電廠建設(shè)，需要進(jìn)行頂層設(shè)計、全面規(guī)劃、統(tǒng)一技術(shù)，梳理理念、明確路徑、建立標(biāo)準(zhǔn)。智能電廠建設(shè)是電廠智能化的一個過程，應(yīng)因地制宜、順序漸進(jìn)。3智能電廠與智能電網(wǎng)共同組成了智能電力，支撐著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源的新需求。建設(shè)智能電廠是發(fā)電企業(yè)未來較長時期的發(fā)展方向。為此，中國自動化學(xué)會發(fā)電自動化專業(yè)委員會、中國電機(jī)工程學(xué)會熱工自動化專委會、電力行業(yè)熱工自動化技術(shù)委員會，聯(lián)合進(jìn)行了智能電廠技術(shù)發(fā)展和方向調(diào)研、 研討，在侯子良教授級高級

5、工程師的指導(dǎo)下，組織廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院、浙江能源技術(shù)研究院、上海明華電力技術(shù)工程公司等單位進(jìn)行專題研究，制定了“智能電廠技術(shù)發(fā)展綱要”，提供給發(fā)電企業(yè)在進(jìn)行智能電廠建設(shè)過程中參考。本綱要由中國自動化學(xué)會發(fā)電自動化專業(yè)委員會、中國電機(jī)工程學(xué)會熱工自動化專業(yè)委員會、電力行業(yè)熱工自動化技術(shù)委員會聯(lián)合提出。本綱要由中國自動化學(xué)會發(fā)電自動化專業(yè)委員會歸口。本綱要主要制定單位：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院、國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院、浙江能源技術(shù)研究院、上海明華電力技術(shù)工程有限

6、公司。本綱要主要編制人員：陳世和、尹峰、郭為民、楊新民、侯子良、胡伯勇、孫長生、朱北恒、沈叢奇。本綱要發(fā)布試行時間：本綱要在試行過程中的意見或建議反饋至北京市海淀區(qū)中關(guān)村東路95號中國自動化學(xué)會發(fā)電自動化專業(yè)委員會；郵政編碼： 100190 。4智能電廠技術(shù)發(fā)展綱要（征求意見稿）1 智能電廠概念1.1智能電廠定義智能電廠（ SmartPower Plant， SPP）是指在廣泛采用現(xiàn)代數(shù)字信息處理和通信技術(shù)基礎(chǔ)上，集成智能的傳感與執(zhí)行、控制和管理等技術(shù)，達(dá)到更安全、高效、環(huán)保運(yùn)行，與智能電網(wǎng)相互協(xié)調(diào)的發(fā)電廠。1.2智能電廠特征1.2.1 泛在感知： 基于信息物理系統(tǒng)（ CyberPhysica

7、l Systems，CPS）技術(shù)，通過先進(jìn)的傳感測量及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實現(xiàn)對電廠生產(chǎn)和經(jīng)營管理的全方位監(jiān)測和感知。 智能電廠利用各類感知設(shè)備和智能化系統(tǒng)， 識別、立體感知環(huán)境、狀態(tài)、位置等信息的變化，對感知數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、分析和處理，并能與業(yè)務(wù)流程深度集成，為智能控制和決策提供依據(jù)。1.2.2自適應(yīng)： 采用數(shù)據(jù)挖掘、自適應(yīng)控制、預(yù)測控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等先進(jìn)和智能控制技術(shù)，根據(jù)環(huán)境條件、環(huán)保指標(biāo)、燃料狀況的變化，自動調(diào)整控制策略和管理方式，適應(yīng)機(jī)組運(yùn)行的各種工況，使電廠生產(chǎn)過程長期處于安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保運(yùn)行狀態(tài)。1.2.3智能融合：基于全面感知、 互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、三維可視化等技術(shù)，深度融合多

8、源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的計算、分析和深度挖掘，提升電廠與發(fā)電集團(tuán)的決策能力。1.2.4互動化： 通過網(wǎng)絡(luò)（包括無線網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)的發(fā)展，為電廠中設(shè)備與設(shè)備、人與設(shè)備、人與人之間的實時互動提供了基礎(chǔ)，增強(qiáng)智能電廠作為自適應(yīng)系統(tǒng)信息獲取、實時反饋和智能控制的能力。通過與智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、電力大用戶等系統(tǒng)信息交互和共享，實時分析和預(yù)測5電力市場供需狀況，合理規(guī)劃生產(chǎn)和管理過程，使電能產(chǎn)品能更好滿足用戶安全性和快速性要求。1.3智能電廠理念1.3.1全生命周期管理： 智能電廠的基本要求，即實現(xiàn)全廠設(shè)備的全生命周期（設(shè)計、制造、建設(shè)、運(yùn)行、退役）智能管理。把設(shè)計過程中的三維模型、圖紙和文檔，建設(shè)過程中產(chǎn)

9、生的制造和調(diào)試文檔，以及運(yùn)行過程中產(chǎn)生的資產(chǎn)管理及實時數(shù)據(jù)在同一平臺上集成應(yīng)用，利用三維可視化技術(shù)和三維定位技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備安裝、運(yùn)行巡檢過程中的三維仿真和實時互動功能。在智能電廠的各個層級實現(xiàn)針對全廠設(shè)備的全生命周期管理，實現(xiàn)全程可視化和全生命周期管理透明化。1.3.2 管控一體化： 綜合考慮管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)在電廠智能化過程中的融合過程，根據(jù)實時的管理要求，調(diào)整生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)任務(wù)，并利用智能化控制手段將管理要求及時反映到生產(chǎn)控制層，根據(jù)調(diào)度要求和生產(chǎn)資料情況，調(diào)整生產(chǎn)控制策略，實現(xiàn)電廠生產(chǎn)的最佳經(jīng)濟(jì)性。1.3.3信息高度融合： 在智能電廠的建設(shè)過程中，信息流包括各類數(shù)據(jù)流、控制指令流、業(yè)務(wù)流

10、等，需要把握各類信息的流向，發(fā)掘和整合數(shù)據(jù)的價值。在信息融合的過程中，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)智能設(shè)備層的數(shù)據(jù)融合；在智能化控制層和智能化生產(chǎn)層，利用云計算、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，經(jīng)過分析后整合為業(yè)務(wù)、生產(chǎn)和管理的信息條目，利用智能化數(shù)據(jù)提取技術(shù)完成管控一體化的要求；在智能化運(yùn)營層利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，整合與管理、決策相關(guān)的大數(shù)據(jù)內(nèi)容，利用數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘工具，實現(xiàn)在集團(tuán)層面的增值數(shù)據(jù)內(nèi)容分析，應(yīng)對新一輪電改形勢下的購售電需求2 智能電廠體系架構(gòu)智能電廠宜主要包括四個層級的體系架構(gòu)，由低到高分別是智能設(shè)備層（ IntelligentField Equipment）、智能控制層（ Intelligen

11、tControl ）、智 能 生 產(chǎn) 監(jiān) 管 層 （ IntelligentSupervisory ） 和 智 能 管 理 層6（ IntelligentManagement）。四層架構(gòu)各有分工、高度融合，在滿足安全的前提下高效、合理組織信息流和指令流。2.1智能設(shè)備層智能電廠應(yīng)對數(shù)量巨大的現(xiàn)場測控設(shè)備實施現(xiàn)代化信息管理， 完整、實時監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)與狀態(tài)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作及時、準(zhǔn)確，大幅度減少調(diào)校、維護(hù)工作量。智能設(shè)備層主要包括現(xiàn)場總線設(shè)備、移動檢測與智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及特種先進(jìn)檢測設(shè)備，分別為在線分析儀表、爐內(nèi)檢測設(shè)備、軟測量技術(shù)應(yīng)用、視頻監(jiān)控與智能安防系統(tǒng)、現(xiàn)場總線系統(tǒng)、無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、智

12、能巡檢機(jī)器人、可穿戴檢測系統(tǒng)等先進(jìn)檢測技術(shù)與智能測控設(shè)備。2.2智能控制層智能控制層是智能電廠控制的核心， 實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)集中處理、在線優(yōu)化，是安全等級最高的系統(tǒng)。主要包括智能診斷與優(yōu)化運(yùn)行，分別為機(jī)組自啟?？刂萍夹g(shù)、全程節(jié)能優(yōu)化技術(shù)、燃燒在線優(yōu)化技術(shù)、冷端優(yōu)化技術(shù)、適應(yīng)智能電網(wǎng)的網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制技術(shù)及超低排放系統(tǒng)控制優(yōu)化技術(shù)等，并實現(xiàn)控制系統(tǒng)安全防護(hù)。2.3智能生產(chǎn)監(jiān)管層智能生產(chǎn)監(jiān)管層匯集、融合全廠生產(chǎn)過程與管理的數(shù)據(jù)與信息，實現(xiàn)廠級負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度與燃料的優(yōu)化配置，生產(chǎn)過程的尋優(yōu)指導(dǎo)，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障預(yù)警，實時監(jiān)控與三維可視化互動、定位等，并實時監(jiān)控生產(chǎn)成本。主要包括優(yōu)化調(diào)度、狀態(tài)分析與實時

13、監(jiān)控，分別為廠級負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度技術(shù)，數(shù)字化煤場技術(shù)，全負(fù)荷過程優(yōu)化指導(dǎo)，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障預(yù)警，生產(chǎn)全區(qū)域的實時監(jiān)控， 三維可視化互動、 定位，在線仿真技術(shù)，競價上網(wǎng)分析報價系統(tǒng)等。72.4智能管理層智能管理匯集全局生產(chǎn)過程與管理的信息與數(shù)據(jù)，利用互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)，打破地域界限，實時監(jiān)控生產(chǎn)全過程，實現(xiàn)智能決策，提高整體運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)性。智能管理主要包括智能管理與輔助決策，分別為集團(tuán)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，輔助決策與管理，專家診斷，網(wǎng)絡(luò)信息安全，燃料智能物流，備品備件虛擬聯(lián)合倉儲，運(yùn)營數(shù)據(jù)深度挖掘等。3 智能電廠建設(shè)思路根據(jù)智能電廠功能層次規(guī)劃及相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，各發(fā)電廠應(yīng)結(jié)合企業(yè)自身的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，因地制

14、宜、注重實效，積極穩(wěn)妥地推進(jìn)智能電廠的試點(diǎn)和推廣。智能電廠的建設(shè)應(yīng)包括設(shè)計、制造、基建、運(yùn)營、退役五個過程，體現(xiàn)全生命周期管理特點(diǎn)，需要不斷積累建設(shè)與運(yùn)營經(jīng)驗，使成果應(yīng)用水平不斷提升。智能電廠建設(shè)首先應(yīng)做好總體規(guī)劃，宜貫徹信息共享、功能融合、數(shù)據(jù)平臺協(xié)調(diào)性的要求。3.1總體規(guī)劃智能電廠總體規(guī)劃應(yīng)根據(jù)電廠建設(shè)機(jī)組容量大小、新建機(jī)組還是在運(yùn)機(jī)組，以及原有信息和控制系統(tǒng)配置水平及管理水平等不同情況，從實際出發(fā)制定各個階段的目標(biāo)和實施步驟。智能電廠信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)建設(shè)要充分考慮可擴(kuò)性，以適應(yīng)信息技術(shù)快速發(fā)展的特點(diǎn)。智能電廠系統(tǒng)規(guī)劃時，各子系統(tǒng)的整合應(yīng)確保之間的信息交換安全可靠，響應(yīng)速度滿足技術(shù)要求。各子系

15、統(tǒng)可以采用選擇同一產(chǎn)品的一體化方案或不同產(chǎn)品間通過標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議整合的集成方案。當(dāng)采用集成方案時，不同廠家的二個子系統(tǒng)間的通信應(yīng)事先經(jīng)過充分實驗，驗證其有效性與可靠性。8應(yīng)優(yōu)先建設(shè)技術(shù)成熟、收益率高的智能技術(shù)項目；對于發(fā)展前景明顯，但當(dāng)前還未取得較豐富的成功實踐經(jīng)驗的項目可先安排進(jìn)行試點(diǎn)，采取積極穩(wěn)妥、逐步推廣應(yīng)用的技術(shù)策略。3.2基本技術(shù)原則智能電廠應(yīng)以可靠的智能裝置、控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，其建設(shè)基本技術(shù)原則如下：3.2.1 實效性：對建設(shè)智能電廠應(yīng)用的技術(shù)要進(jìn)行認(rèn)真評估， 講求實效，經(jīng)得起實踐驗證，確實對電廠安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保發(fā)揮明顯作用。3.2.2 前瞻性：智能電廠建設(shè)，特別是數(shù)字化物理

16、載體建設(shè)要有前瞻性，防止由于物理載體建設(shè)限制了各種智能技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用。3.2.3 安全性：智能電廠建設(shè)要確保設(shè)備安全， 嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行政法規(guī)。3.2.4 控制要求： 設(shè)備應(yīng)具有自適應(yīng)、故障自檢能力，滿足可觀測、可控制及互操作能力要求。3.2.5 運(yùn)行水平： 智能電廠可靠性、經(jīng)濟(jì)性、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能和環(huán)保運(yùn)行水平應(yīng)優(yōu)于傳統(tǒng)電廠。應(yīng)滿足生產(chǎn)過程無人干預(yù)和少人值守要求，并提供豐富的可視化手段。3.2.6評判標(biāo)準(zhǔn)： 以功能和性能評價為主，可采用常規(guī)技術(shù)實現(xiàn)，鼓勵成熟新技術(shù)的應(yīng)用。3.2.7全過程： 智能化系統(tǒng)應(yīng)覆蓋電廠生產(chǎn)運(yùn)行全過程，以及檢修維護(hù)和經(jīng)營管理的主要過程。3.2.8

17、 管理創(chuàng)新：智能電廠建設(shè)要把發(fā)展智能技術(shù)和管理創(chuàng)新緊密結(jié)合，要根據(jù)智能技術(shù)的發(fā)展適時創(chuàng)新管理模式，更新管理理念，只有這樣智能技術(shù)才能按新的管理模式健康發(fā)展，充分發(fā)揮作用，真正取得實效。3.2.9 信息安全：智能電廠的核心要求是實現(xiàn)本質(zhì)安全的智能發(fā)電技術(shù)，信息安全是最基礎(chǔ)和需要始終保持高度關(guān)注的建設(shè)內(nèi)容。信息安全應(yīng)做為智能化電廠的基礎(chǔ)設(shè)施全局實施，評估新技術(shù)引入后給智能電廠帶來的安全隱患。智能電廠按照“橫向分區(qū)、縱向防御”的安全策略，建立基于智能電廠的信息安全策略，主要建立在幾個層面：包括智能設(shè)備級9的智能裝置和傳輸協(xié)議的安全、智能化控制層中工業(yè)控制系統(tǒng)和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的安全、智能化實時生產(chǎn)監(jiān)管層

18、以及管理層中基于內(nèi)部專網(wǎng)，以及其它基于互聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)的安全。3.3全過程各階段任務(wù)3.3.1 設(shè)計階段： 利用三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)， 實現(xiàn)三維模型數(shù)字化。三維數(shù)字化系統(tǒng)以三維模型為數(shù)據(jù)集成的載體，數(shù)字化的三維模型結(jié)構(gòu)以及三維模型編碼技術(shù)是實現(xiàn)三維模型數(shù)字化的核心。同時優(yōu)化設(shè)計方案，合理配置先進(jìn)檢測設(shè)備、基于工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線協(xié)議的控制系統(tǒng),以及優(yōu)化配置監(jiān)測控制、監(jiān)管和管理信息系統(tǒng)。統(tǒng)一文檔資料、圖紙規(guī)范，方便歸檔與交流。根據(jù)國家編碼要求，細(xì)化設(shè)備編碼。3.3.2 制造階段： 利用三維圖紙等數(shù)字化設(shè)計資料，進(jìn)行制造，智能電廠中的各部件、設(shè)備制造都必須依據(jù)國家編碼進(jìn)行分類與管理，制造廠家依據(jù)設(shè)計

19、院提供的三維圖紙進(jìn)行制造， 宜提供零件與設(shè)備的三維圖形。完成現(xiàn)場檢測及控制設(shè)備的生產(chǎn)、實時控制技術(shù)、廠級優(yōu)化系統(tǒng)、集團(tuán)級控制技術(shù)的軟硬件開發(fā)。3.2.3基建階段：這期間數(shù)據(jù)主要為各設(shè)備廠家、 施工單位、監(jiān)理單位、調(diào)試單位等提交的各類紙質(zhì)或電子文檔，為保證基建期間數(shù)據(jù)的有效利用，需要相應(yīng)的數(shù)字化處理流程，在保證數(shù)據(jù)完整、正確的同時，實現(xiàn)文檔數(shù)據(jù)的數(shù)字化。利用先進(jìn)的管理系統(tǒng)實現(xiàn)各基建單位之間的統(tǒng)籌管理。利用三維可視化技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備安裝、土建工程進(jìn)度虛擬化，提高工程管理水平。完成各類現(xiàn)場軟、硬件設(shè)備的安裝及調(diào)試，實現(xiàn)相關(guān)控制與優(yōu)化功能。根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)數(shù)字化移交。3.2.4 運(yùn)營階段： 針對電廠

20、實時監(jiān)控、資產(chǎn)管理等電廠運(yùn)維系統(tǒng)供應(yīng)商提供的接口數(shù)據(jù)類型，開發(fā)數(shù)據(jù)接口，將運(yùn)行期不同類型、不同格式、不同來源的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選分解后，按照三維數(shù)字化系統(tǒng)要求的統(tǒng)一格式進(jìn)行本地化處理，實現(xiàn)運(yùn)行期生產(chǎn)運(yùn)維數(shù)據(jù)的數(shù)字化及運(yùn)行效益的最大化，提高火電廠運(yùn)行可靠性。3.2.5退役階段： 智能電廠在現(xiàn)有管理信息系統(tǒng)各模塊的基礎(chǔ)上，充分依據(jù)長期歷史數(shù)據(jù)分析、三維模型特有的空間概念及三維實體造型，確10定合理、經(jīng)濟(jì)的退役時間，為企業(yè)的決策提供依據(jù)。分門歸類統(tǒng)一記錄格式，將各層級投運(yùn)的軟、硬件設(shè)備長年投運(yùn)及檢修的數(shù)據(jù)及資料進(jìn)行分類整理，為后續(xù)系統(tǒng)的開發(fā)與完善、設(shè)備的再利用，積累經(jīng)驗及數(shù)據(jù)。4 智能電廠技術(shù)發(fā)展建議智能

21、電廠建設(shè)涉及發(fā)電企業(yè)的全過程與整體架構(gòu)，是一項綜合性、全局性、長期性的系統(tǒng)工程。本章將對近期我國智能電廠技術(shù)發(fā)展目標(biāo)、架構(gòu)和組織等提出建議。4.1智能電廠建設(shè)目標(biāo)4.1.1 實現(xiàn)機(jī)組安全可靠、經(jīng)濟(jì)及環(huán)保運(yùn)行，并能更好地滿足電網(wǎng)運(yùn)行和電力用戶需求。4.1.2 提高對系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行狀況的可靠感知水平，減輕員工現(xiàn)場工作強(qiáng)度，提高裝備運(yùn)行監(jiān)控能力，提升管理效率和安全防范水平。4.1.3 實現(xiàn)設(shè)備的全方位、全生命周期管理和預(yù)防性檢修，有效提高設(shè)備可靠性和壽命，降低運(yùn)行和維護(hù)成本。4.1.4 實現(xiàn)燃料的精細(xì)化管理，以及實時分析和優(yōu)化鍋爐燃燒性能，提高燃燒效率，降低燃料成本。4.1.5提高發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)和管

22、理效率， 提升參與電力市場的競爭能力。4.1.6 開展技術(shù)專家系統(tǒng)對電廠的遠(yuǎn)程服務(wù)，包括機(jī)組的遠(yuǎn)程監(jiān)測、優(yōu)化指導(dǎo)、故障診斷等，實現(xiàn)控制系統(tǒng)參數(shù)的遠(yuǎn)程試驗、調(diào)整及設(shè)備的遠(yuǎn)程故障診斷。4.1.7積極開展試點(diǎn)建設(shè)多層高級監(jiān)管平臺（級，集團(tuán)級和科技中心級）、及其相應(yīng)的高層監(jiān)管智能決策系統(tǒng), 在取得成功經(jīng)驗后再逐步推廣。在電力市場化進(jìn)一步推進(jìn)的條件下，宜另外設(shè)置多級報價決策平臺及其相應(yīng)的競價上網(wǎng)分析報價系統(tǒng)。4.1.8 實現(xiàn)發(fā)電集團(tuán)對各電廠的實時監(jiān)控、統(tǒng)一管控、資源共享和統(tǒng)籌經(jīng)營管理，提升集團(tuán)競爭力和效益。4.1.9 實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)員工的高效和智能化培訓(xùn)。114.2各層架構(gòu)具體技術(shù)建議4.2.1智能設(shè)備層

23、：1）新建電廠單元機(jī)組和輔助系統(tǒng)（車間）宜積極推廣現(xiàn)場總線系統(tǒng)以及智能化總線變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電動閥門和輔機(jī)電動機(jī)開關(guān)柜，以便為電廠長遠(yuǎn)發(fā)展奠定智能化物理基礎(chǔ)。2）對已經(jīng)部分應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)的電廠，應(yīng)組織力量、加強(qiáng)管理，應(yīng)用和研究完善智能測控設(shè)備的智能化功能，提高電廠運(yùn)行安全性和測控設(shè)備信息化管理水平。3）煤質(zhì)、飛灰含碳量、氧量（一氧化碳）、風(fēng)粉混合物濃度、煤粉細(xì)度以及爐膛溫度場等的測量是確保智能電廠運(yùn)行和控制優(yōu)化的重要基礎(chǔ)。對于經(jīng)實踐證明已經(jīng)初步可以成功工程應(yīng)用的設(shè)備和技術(shù)，包括軟測量技術(shù)，應(yīng)積極安排試點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗，推動完善，并積極穩(wěn)妥的逐步推廣應(yīng)用。4）關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、射頻技術(shù)以及可移動視

24、頻圖像技術(shù)（機(jī)器人、無人機(jī)、可穿戴設(shè)備）的發(fā)展，積極開展應(yīng)用試點(diǎn)，將人工巡檢和信息手工錄入提高到智能巡檢的水平，使各級生產(chǎn)維護(hù)人員能夠直觀及時共享電廠各類設(shè)備的運(yùn)行工況，及時發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的異常、缺陷和其它安全隱患。4.2.2智能控制層：1）實時生產(chǎn)過程控制層中各單元機(jī)組和全廠輔助系統(tǒng)應(yīng)分別設(shè)置DCS（PLC）控制系統(tǒng)，相應(yīng)的優(yōu)化控制系統(tǒng)在條件許可的條件下，宜一體化的列入到各通用控制系統(tǒng)中；也可設(shè)置專用優(yōu)化控制平臺，但應(yīng)確保與通用控制系統(tǒng)無縫整合和控制安全。3） 600MW 及以上容量的新建火電機(jī)組應(yīng)配置和投運(yùn)機(jī)組自啟停功能（Automatic unit start-up and s

25、hut-down system，AUS）,以提高機(jī)組啟停和初期低負(fù)荷階段的自動化水平和運(yùn)行安全性。對于未配 AUS功能的在運(yùn) 1000MW 等級機(jī)組也宜通過改造增配 AUS功能，并以此促進(jìn)整個機(jī)組自動化控制系統(tǒng)的完善。124）根據(jù)智能電網(wǎng)對智能化電廠的需求，應(yīng)通過機(jī)理分析和系統(tǒng)辨識相結(jié)合建模，釆用先進(jìn)控制策略與技術(shù)， 實現(xiàn)控制參數(shù)最優(yōu)搜索和整定，完成過程重要參數(shù)的精細(xì)控制，最大限度實現(xiàn)機(jī)組全負(fù)荷范圍的控制，保證其安全性和經(jīng)濟(jì)性，包括燃燒在線優(yōu)化、滑壓優(yōu)化控制、凝結(jié)水壓力適應(yīng)控制等技術(shù)。在試點(diǎn)取得成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上, 先在一部分電廠配置鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)，重視和著力對超低排放沒備和系統(tǒng)的控制系統(tǒng)

26、進(jìn)行優(yōu)化，并爭取盡快推廣應(yīng)用，以滿足火電廠超低排放的需求。4.2.3智能生產(chǎn)監(jiān)管層：1）智能電廠宜設(shè)置廠級控制系統(tǒng)，完成全廠負(fù)荷（包括有功功率和無功功率）優(yōu)化調(diào)度，并作為機(jī)組數(shù)據(jù)挖掘和優(yōu)化控制通用平臺。2）電廠廠級實時生產(chǎn)過程監(jiān)管層與電力集團(tuán)級實時生產(chǎn)過程監(jiān)管層間應(yīng)通過電力集團(tuán)專網(wǎng)（內(nèi)網(wǎng)）進(jìn)行信息通訊，以確保電廠信息安全。3）智能電廠體系結(jié)構(gòu)規(guī)劃時， 電廠廠級和電力集團(tuán)級報價決策系統(tǒng)應(yīng)按安全區(qū)分級為二區(qū)的原則留有今后設(shè)置的可行性。4）應(yīng)重視高端復(fù)雜的數(shù)據(jù)挖掘和智能優(yōu)化開環(huán)指導(dǎo)技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，它與閉環(huán)智能控制技術(shù)共同構(gòu)成智能電廠優(yōu)化功能不可分割的兩翼。高端實時監(jiān)管層（系統(tǒng)）應(yīng)在實現(xiàn)基本物理架構(gòu)

27、和基本應(yīng)用功能的基礎(chǔ)上，發(fā)展以下智能分析和指導(dǎo)功能：系統(tǒng)（設(shè)備）故障診斷和預(yù)警功能；機(jī)組間運(yùn)行方式和性能優(yōu)化功能，包括冷端優(yōu)化技術(shù)等；電廠級和集團(tuán)級負(fù)荷調(diào)度和報價決策功能（客觀條件成熟時）；設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)。4）對電廠實時生產(chǎn)過程，在廠級實時生產(chǎn)過程監(jiān)管系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，宜在全廠設(shè)立一個由高級技術(shù)人員值班的全廠負(fù)荷實時調(diào)度控制，以及機(jī)組高層監(jiān)管（診斷）中心，把單元機(jī)組一線值班員無力完成的職責(zé)，以及離線生技部門低效的非值班制的管理方式，變成一個高級的值班控制和監(jiān)管（診斷）中心的模式，提高電廠智能化水平。5) 建立發(fā)電設(shè)備遠(yuǎn)程診斷中心，實現(xiàn)對發(fā)電設(shè)備的生產(chǎn)過程監(jiān)視、性能狀況監(jiān)測及分析、運(yùn)行方式診斷、設(shè)備故障診斷及趨勢預(yù)警、設(shè)備異常報警，主要輔助設(shè)備狀態(tài)檢修、遠(yuǎn)程檢修指導(dǎo)等功能。通過應(yīng)用軟件分析診斷結(jié)合專家會診，定期為發(fā)電企業(yè)提供診斷及建議報告（包括13設(shè)備異常診斷、機(jī)組性能診斷、機(jī)組運(yùn)行方式診斷、主要輔助設(shè)備狀態(tài)檢修建議）；服務(wù)包括：實時在線服務(wù)、定期服務(wù)、專題服務(wù)。6) 開展控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程服務(wù)，包括控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測、測試、維護(hù)、優(yōu)化，控制設(shè)備遠(yuǎn)程故障診斷，機(jī)組模型遠(yuǎn)程辨識等，如調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制品質(zhì)監(jiān)測和評價，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的對象特性、