智慧电厂建设与智能发电技术应用剖析

（京能秦皇岛热电有限公司，河北秦皇岛 066000）

0.引言

当前能源紧缺越发严重，电力企业中的火电厂面临着转型的严肃问题，如何加强新时代电厂的安全高效管理和经济运行，为社会提供稳定高质量的电能，全面推行实现火电厂的转型升级，便提出了关于智慧电厂和智能发电的理念。智慧电厂建设已经成为电厂发展新趋势，同时也是未来能源管理新趋势。

1.智慧电厂的定义

智慧电厂是通过数字化、智能化，采用双向信息网络技术、传感器测量技术、控制技术和监管技术，成功实现了发电厂发电的安全性、稳定性、有效性、经济性。智慧电厂优化了电网之间的协调能力和安全稳定性能，大大提高了供电的可靠性，实现电力网络的信息化、透明化，促进了电厂内部的有效管理和监测，增强了电力网络的灵活性，降低了能源损耗和成本投入，提高了电力使用率，使得生产更加经济和高效。智慧电厂的运行理念与传统电厂有较大差异，新型智慧电厂打破了传统单一生产、只顾输出的发电思维，增加了双向互动反馈和接受不同种发电形式和发电资源的使用，优化了电力资源的生产模式，大大提高电力生产效益和使用率，在融入新型发电形式后，以低成本来进行电力的生产，而且还接受了使用新时代新资源来进行发电，包括各种清洁能源，响应低碳绿色生产的号召。[1]

2.智慧电厂的意义

智慧电厂的出现，是市场环境优化整合的结果，其不但成为市场经济中的重要一份子，还对传统电厂技术进行了改革创新，对促进国家发展有着重要的意义，如下：

（1）智慧电厂具有更加稳定、安全的电力输出能力。智慧电厂运用了信息技术、传感检测技术和控制管理技术，可以对电网的运行情况进行实时监测，并自动进行故障排查，同时可以对线路故障和问题进行预测和报警，提示管理人员进行检修。并且各级电网各有协同能力，大大提高了电力生产的安全性能，同时各级电网都隔离换线功能，在一块电网发生问题时，会及时自动隔离切断，并将发电任务转交至另一个电网，从而避免由于一处问题而引发的停电危机。

（2）智慧电厂对电厂进行信息化管理，优化资源结构，提高机组安全健康环保运行周期。智慧电厂的整个电网都纳入到了信息网络通信体系平台中，对电网每一处的环节都进行着信息记录、数据管理，实现了电网数据化、透明化、信息化，为管理人员对电厂进行管理和结构优化提供信息数据和决策方案。

（3）智慧电厂实现设备一体化智能管控，提高设备安全健康水平和降低生产费用。智慧电厂利用大数据展开对设备系统和燃料系统进行科学化监测和管控，将设备利用率和燃料纳入发电计划中，形成以状态驱动工作模式为主、计划驱动工作模式为辅的设备管理模式。例如根据设备运行工况和周期，将设备巡检、点检、精密点检、在线检测集成并与设备的优化检修进行有机融合，实现以点检人员为基础的全员设备状态监测和预知检修的管理目标，使设备在可靠性、维护性、经济性上达到精细化管理。提高设备使用寿命和安全稳定运行周期。

（4）智慧电厂支持电厂大安全管理，提高电厂风险管控和安全治理的能力。智慧电厂建立了基于互联网、物联网、大数据分析等信息化手段的安全管控体系，通过安全管理、设备管理和智能两票等对人员不安全因素、设备状态进行系统统计分析，结合大数据分析总结安全管理缺陷状况，为电厂安全隐患排查、风险管控和安全治理的提高，提供科学有效的手段。

3.智慧电厂的建设方案

3.1 建立企业专门使用的云平台

智慧电厂的建立和运行，会产生大量的数据信息，就需要巨大的数据储存平台，因此企业就需要建立一个企业内部使用的云资料平台，需要有服务器、存储器、交换机、客户机、网络等设施，并且将这些部件联系起来，成为一个整体的平台，借助这个平台来实现对智慧电厂的数据储存、管理。在建立内部云资料平台后，企业将电厂的所有信息、企业的门户网站档案还有反馈数据都上传至该平台中去，而云资料平台的安全也需要企业重视，企业应再建立保护平台的防火墙，来保护企业的信息安全。在建立好云平台和防火墙后，企业还应该设置2个物理网络子系统，来实现对智慧电厂的实时管理控制，并且借助着2个系统来向高层人员传输企业信息，使得管理层对企业运行情况有着实时、全面地了解掌握，管理层还可以通过云平台做出一系列调整方案和发展决策，这种信息运行模式迅速且高效，提高了企业的工作效率和反应速度，保障了企业经济发展。[2]

3.2 构建整个生产工期数据的集成平台

对于智慧电厂而言，在建立云资料平台后，还需要在建立一个有关整个生产环节中重要数据信息的储存平台，这个平台主要就是储存有关电厂的结构设计、材料施工、运行维护等的信息，并将这些数据进行共享，让电厂的数据信息变得更加透明化，确保整个电厂运转的稳定与安全。在这整个生产工期数据集成平台中，包括了对工程数据的管理、工程信息的检索、工程流程的管理、电子档案的修复、生产管理等。

4.智能发电技术的应用实例

4.1 提高燃烧效率的智能燃烧优化检测技术

对于发电厂来说，发电的能源物质一般就是燃煤，提高燃煤的燃烧率，就能提高发电量，因此为了确保有足够的发电量，就需要对燃煤的燃烧率进行研究，并优化调整。早期传统的发电厂就是简单的大批量燃烧燃煤，来直接进行发电，中途不进行任何的研究和检测。而现代智慧电厂则是为了提高发电量，着手优化燃煤燃烧效率的问题上。企业先对燃煤进行检测，测得其质量数据和燃烧的热量情况，然后将部分燃煤进行燃烧，在燃烧过程中，对燃煤的燃烧数值进行分析，检测其燃烧率，然后根据空气氧量、煤块数量进行合理调整分配，确保达到煤块的最佳燃烧模式，提高燃煤的燃料率。[3]

4.2 数据信息挖掘与远程专家诊断技术

在我国传统的电力发电厂中，都是通过使用设备对电厂进行监测，在超出所设置的参数标准后，会自动报警，提示故障，但这种方式无法对故障进行提前的预测和判断。而在使用数据信息挖掘和远程专家诊断技术的智慧电厂中，能对电厂进行实时的智能检测和专家诊断，能在出现故障问题之前，就提前发现系统存在的风险隐患，然后及时对风险区域进行专业检修，确保发电厂的安全、稳定运行，保障发电企业的经济利益。

4.3 基于5G网络平台下智能移动两票

对电力系统来说，工作票、操作票的管理是安全管理的重要管控项目，是人员安全管理设备安全管理的重要环节，提高两票管理水平和工作效率是智慧电厂运营管理的重要项目。应用5G网络通信技术、智能管控技术、智能识别技术对两票系统中逻辑优化，建立新型两票安全管理体系，细化两票执行过程监督，加强两票执行过程中整体的安全管控，并将执行数据上传电厂管理一体化数据平台，提高安全管理水平。同时实现与机组运行管理、设备管理及与电厂物资体系和财务体系融合的大数据管理模式，实现机组安全长周期运行和人员工作效率，进而实现电厂的降本增效。

5.结语

当前社会已经越来越离不开电力能源，电力厂需要应对和解决与日俱增的用电需求，电厂的更新转型已经不可避免，而智慧电厂和智能发电技术正是顺应时代发展的新型电厂模式和发电思路，推动电厂的更新升级，提升电厂的供电能力，促进电厂的安全健康稳定发展。