火力发电厂中智慧电厂存在的问题和优化对策研究

赵 东

（陕西德源府谷能源有限公司）

0 引言

数字化智慧电厂是火力发电企业革新和进步的重要方向，在整个发展中需要注意的是进行智慧化管控，在整个阶段从底层基础、上层控制和生产监督层以及管理层入手，做好智慧化管理工作，满足机组不断更新的优化系统要求。在智慧化控制阶段以智能管控为基础，尽量满足不断更新的优化控制需求。在当前实际管控中，随着国家战略的发展，智慧电厂和智能发电应运而生，在实施阶段需要了解其中的管控要求，进行优化处理。

1 智慧电厂的概述

1.1 智慧电厂内涵

智慧电厂的内涵比较广泛，结合当前管控的实际情况，需要注意的是从设计规划、设备制造和施工安装等入手，合理进行管控。结合当前电厂的生命周期和具体维度等得知，在整个电厂管理中，都是以智慧电厂范畴为基础。从系统层级角度而言，涉及到发电工艺系统、设备层、智能感知设备和智能化监控系统等方面，在整个发电过程中，严格按照流程实施。在电厂管理中，采取新型的技术应用之后，从智能电网的高度协调、可维修性以及灵活性等入手，围绕整个发展过程，通过智慧感知以及执行之后，能实现合理的架构，进而实现发电过程的智能化［1］。

1.2 智慧电厂的层级结构

智慧电厂的层级结构比较特殊，和传统的发电厂对比而言，传统的发电厂可以进行设备的检测和执行等。在系统控制的过程中，厂级信息监视系统本身有重要的作用，在信息管理系统中明确不同层级内容，只有合理进行层级管理，才能保证检测顺利进行。在升级检测中，采取的是先进的测量手段和设备等，在现有基础上能实现智慧综合管理［2］。

（1）智慧检测设备层

智慧设备是传统电厂就地检测测试仪器，必须合理进行执行。在检测设备中，需要进行设备的维护，如果执行设备出现问题，及时替换或者更新。在智能化设备应用中，如何实现全厂生产过程的监督是关键，可借助传感器设备，采取先进的传感器设备进行应用，提升整体检测的准确性。

（2）智慧控制层

在电厂具体管理中，涉及到的管控内容是比较多的，在分散化管理中，明确现有的控制系统，结合可编辑的逻辑系统和SCADA系统，在智慧控制管理中，实现机组的正常启停，确保其正常运行。兼顾到事故停机和紧急跳闸等功能，在控制过程中需要掌握自动化控制的基本要求，按照设计好的流程完成以上功能。智慧电厂在智慧监控层中，选择先进的控制算法、智慧控制技术以及智能化设备等，其中机器人技术以新型技术形式为主，在整个管控中实现的是节能优化控制。在不同的发展方向，以电子运维的智能化管控作为基础，实现电厂的整体进步。

（3）智慧管理层

智慧管理层的管理中生成一套切实可行的管理方案，在方案中对各项内容有严格的要求，通过对智慧管理模式的合理应用之后，可实现对全厂的精细化管理。

2 火力发电厂智慧电厂存在的问题

针对当前火力发电厂智慧电厂管理过程中的各种问题，在整个阶段需要注意的是进行问题的处理，结合现状探究切实可行的优化对策。以下对火力发电厂智慧电厂的现状分析。

2.1 信息技术得到推广

在火力发电厂智慧电厂发展中，虚拟信息技术有重要的作用。在智慧电厂管理中，对智能技术的应用有严格的要求。在实施阶段需要注意的是从培训和施工作业现场等入手，确保开展的培训和模拟施工等符合基本要求。此外强调的是强大的计算机功能，对合适的算法以及软件等进行合理应用，实现作业人员短时间工作效率提升的目标。但是在执行阶段存在信息技术没有得到完全推广的现象，部分工作人员对信息技术本身缺少了解，导致对应的技能无法提升，对设备的检修和维护等也起不到辅助的作用［3］。

2.2 智能系统复杂

智能化的操作系统在执行中以自动化控制为主，在整个管控过程中能实现对数据的合理采集和信号有序处理。在当前信息分析的阶段，注意的是进行参数的收集，掌握变化的数据内容，对各类数据进行总结和分析后，明确智能化管控的流程。在信号处理中，借助信号实现的经验模态的分析，各种滤波手段的分析以及原始信号的处理等。智能化系统本身有突出的作用，结合现有的特征可知，特征表示模块的功能多样化，在各个发展领域需要注意的是进行均值、均方值以及标准差等多种统计学方式的落实。频域特征主要包括周期信号的频谱分析、非周期信号的频谱分析以及功率谱分析等；在检测过程中，由于系统本身的功能特征比较复杂，在智慧电厂管控中需要注意的是对过程参数进行分析，提供两者的超前和滞后关系。但是在实施中由于系统本身比较复杂，对很多问题无法进行检测，进而出现很多的弊端［4］。

2.3 故障特征不明确

在实际检测中，故障的类型较多，故障的特征提取可从不同的方面进行。振动信号是信息内容获取的关键，涉及到的是现代时频域的综合分析，在相关性分析中，要求明确振动信号和数据的参数等。以励磁电流为例，如果励磁电波出现变化，一般情况下发展比较迅速，两者之间不存在滞后的现象，振动变化相对是比较明显的，出现波动之后，等待一段时间后会稳定下来。振动的变化可能会出现滞后的现象，主要是热变形导致的，在检测中需要引起重视，进行对应的优化分析。

3 火力发电厂的智慧电厂优化对策

针对当前火力发电厂管理现状，在整个阶段需要注意的是明确优化管理的对策和要求等，只有严格按照优化的对策进行，才能达到理想的发展要求。阐述如下。

3.1 进行现场总线的合理控制

现场总线技术形式本身有突出的作用，在整个阶段注意的是以智能化控制作为基础，在智慧电厂的管控中，采取的是现场总线方式对整个系统进行控制，其中数字信号形式可作为重要的指标，在信息传输的阶段，采用数字信号组合代替控制系统中的模拟设计，工作人员展开传输、控制期间，按照现场智能化设备的过程参数进行控制，将设备本身除了进行过程控制外，也可将设备所有状态信息及时传递到控制系统，作为关联设备预测的依据。此外在现场管控中，结合关联设备的应用情况，能实现设备状态的及时检测，在实施中明确维修计划，定期维修和养护，为后续应用奠定基础。发电厂的智慧电厂管理中，系统比较复杂，受到外界因素的影响，整个过程处于变化状态，为了满足节能减排目标，控制系统的后期控制工作也十分重要。在智能化系统管理的过程中，加入先进的控制算法、智能化控制系统以及设备管理技术等。各种信息技术的有效应用之后，能实现对现有检测设备的评估。现有的实时控制形式涉及到的是预测控制、自抗扰控制和内模控制等，另外还涉及实时优化算法模块［5］。

3.2 进行智能化管控

在当前火力发电厂的管理和控制阶段，智能化的管控很关键，结合全厂大数据平台的管理要求，在实施阶段采取的是神经网络、贝叶斯概率和模糊控制系统等，在多变量模型识别阶段，智能化的控制形式采取的是数据采集和分析的方式，在整个系统应用中，可以FCS系统为主，智能化系统有效应用之后，计算得出最佳模型、结果，运用到FCS系统，实现系统的自动化控制［6］。此外在智能化控制中，最大程度地挖掘设备的潜能，提升运行效率。结合机组运行的基本要求，在实施阶段采取的是智能化控制形式，在电厂各个阶段控制中，支持自动发电控制。自动发电控制中包括AGC，例如协调和一次调频等技术，在当前管控阶段，进行优化控制，能达到理想的优化效果［7］。

3.3 实现实时的经济性能分析

在整个过程中，如果设备能量损失较大，建议采用自主检测的方法，发现异常之后设备自动发出报警信息，由运行人员及时展开检查，保证机组控制系统的正常运行，同时也为其提供了相对比较丰富的依据，提升了运行效率。在设备应用的阶段，现场总线技术方式控制效果突出，在后续阶段需要掌握智慧系统的关联参数，实现自动化设定，如果出现设备参数大于阈值便会发出预警信息，由技术人员诊断故障。采用深度学习技术，检测设备运行状态，可以发现设备中潜在安全隐患，通过采集到的数据明确故障位置，为智能管理系统发展奠定基础［8］。

4 结束语

在当前火力发电厂的智慧电厂控制阶段，考虑到智能化系统的控制要求，在实施阶段需要注意的是明确智能电厂的控制要求，只有合理化控制，才能保证信息系统的合理性。结合当前发电厂智慧发电改造的现状，在整个过程中需要注意的是进行深层次的研究和探索。在当前火电厂发电控制的过程中，针对智慧电厂管控的基本要求，需要注意的是明确优化管理的内容和要求，改善后进行，进而达到理想的运行效果。