论智慧电厂的建设问题与实施构想

张 强 崔建德 甄志广 李军彬 苏朝宏

石家庄良村热电有限公司 河北 石家庄 052165

最近几年,国家在提出“大众创业,万众创新”基本政策之后,在互联网+、中国制造2025推出之后,就实现能源系统扁平化的管理,同时也转变了消费概念与能源生产。这一系列的变化,最终就直接影响了传统发电行业的经济活动模式,并且也出现了全新的产品、技术等,从而让发电企业能够朝着智慧型企业不断发展。

一、智能电厂的内涵与意义

所谓智慧电厂,就是基于云计算、大数据等技术实现数字化电厂的合理构建,完成具体运行之中的管理和调控等,并且利用这一部分操作满足智能电厂的持续稳定运行要求。基于智能电厂的应用,就可以让电能变得更加的安全与稳定,以此来满足实际的电能需求。在设计智慧电厂中,就要求了针对运行阶段的管理、信息等落实其数字化的处理,让电厂能够稳定运行,合理应用网络技术适当交换数字化信息之中的各项信息内容,实现各项信息内容的实时共享,并且在这一基础上通过专家系统的使用,就可以在实际的运营阶段让电厂能够有效的处理各种问题,保证优化管理决策的基本目标。

在分析智慧电厂中,其研究对象为工作与物理对象,在建设的实际过程中,基于电厂设计到最后的报废阶段就是为了实现每一项信息内容的分析与控制,最终在实际运行期间能够有效控制成本,以此来减少设备故障在运行阶段的发生几率,保障安全管理效果,尽可能减少能源方面的消耗,最终满足经济效益的全面提高。换而言之,在电厂安全稳定运行的基础上,就需要基于数字化信号作为基本载体,通过合理有效的方式来应用云平台、信息技术、计算机等不同类型的先进技术,以便能够实现人力资源合理有效的配置,进一步提升劳动生产率,以此来减少电厂投资,降低运行维护需要的成本,提升电厂运营过程之中的经济效益[1]。

二、智慧电厂发展存在的问题

针对智慧电厂发展而言,面临的问题主要表现在三个方面:数据挖掘不够,数据融合深度不足;未充分利用互联网技术;疑难问题缺少人工智能支持。

（一）数据挖掘不够,数据融合深度不足

对于智慧电厂发展,重点在于能耗指标分析、运行参数调整优化等,这要求进行大量的数据分析,并且能够针对模型和数据做好进一步的修正处理,以此来寻找最优的数据。基于基础数据来支撑设备的寿命管理,从而满足状态诊断与检修的精准性要求。但是针对这一系列的问题,目前还没有落实数据库的建设,缺少基于大数据、云计算的智能分析系统的使用,还无法实现数据的深度分析,进而导致对数据的挖掘度存在不足,并且数据融合的深度也达不到实际的要求,最终影响智慧电厂的建设与发展。

（二）未充分利用互联网技术

目前,具体的经营管理、故障诊断、设备运行、检修维护等方式还相对简单,导致互联网的科技智慧还得不到有效的应用,无法将工作业务与智能化的互联网管控相互结合起来,这样就会影响自动管控,无法得到技术层面上的支持。在实际的经营生产之中,针对问题的解决措施相对较少,无法快速的反应,进而影响的实际的工作效率。所以,在今后的智慧电厂建设与发展中需要格外关注对互联网技术的有效应用。

（三）疑难问题缺少人工智能支持

由于传感器与智能调节机构的数量有所不足,这样就可能导致检测控制偏向于粗放性的状态。对于生产现场的高温、高压、腐蚀等危险区域进行检查时,发现存在大量重复、周期、繁琐的工作项目,还需要人工智能的支持,以满足自动化的预警与监测要求,提高人员与设备的安全可靠性,并且能够减少人员的劳动,实现工作效率的提高[2]。

三、智慧电厂建设管理实施构想

针对智慧电厂建设的实际管理,需要了解其整体的架构,然后通过具体的管理建设方案的落实来满足智慧电厂的实际发展需求。

（一）整体架构

对于智慧电厂的建设,主要是涉及到发电企业的各个部门,囊括了业务信息,覆盖了人、财、物等基本要素。在面对复杂的要素时,智慧电厂是否能够有效建设的关键就在于建设项目的架构体系。针对智慧电厂的实际建设而言,基本架构见图1所示。

图1 智慧电厂建设整体架构

（二）智慧电厂建设方案

基于智慧电厂建设整体架构的实施,在智慧电厂建设的具体方面需要重点考虑到落实全生命周期数据集成平台的建设、生产信息一体化管控平台的建立、三维数字化移交三个方面的内容与要求,这样才能够真正迎合智慧电厂的实际建设所需。

1.落实全生命周期数据集成平台的构建

基于智能化系统的使用,这样就可以满足全生命周期的有效控制与监测,最终构建对应管道集成数据平台,这样就能整合电厂数据,如电厂的设计、施工、采购、调试等多个环节的数据与文件整理。针对全生命周期数据集成平台,其本身的系统囊括了电子档案、工程数据管理、生产管理等一系列的内容,其中,核心在于数据集成平台的数字化移交,同时也是数据平台构建的基础所在,这就需要各个参建部门能够一起努力。另外,电厂也需要针对相关的信息做好交互处理,实现平台之中各个数据的相互连接,并针对不同的文档进行编号处理,然后通过统一的数据集成管理平台系统来实现统一的存储、集成、分类,将其相关的信息统一送达一体化管控平台,最终满足数据集成平台的构建[3]。

2.构建生产信息一体化管控平台

构建生产信息一体化的管控平台,基于SIS、MIS一体化就可以满足对于设备实际运行情况的有效掌控,以此来分析设备,提升设备的可靠性。通过生产信息一体化平台的建立和完善,实现电厂知识、财务信息的一体化处理,这样就可以满足电厂各项业务的统一与协调,为电厂的发展提供良好的基础条件,更好地促进电厂的健康发展。

3.三维数字化移交

在智慧电厂建设中数字化移交作为基础,在进行智慧电厂的基建过程中主要是包含从规划设计开始一直到后期的运行维护几个阶段,具体见图2所示。而其大部分都是依靠人工制度来完成,因为他们之间的信息交互能够保持准确性和及时性,对于整个工程的进展、质量的控制都能够产生极大的影响。通过三维数字化移交的应用,能够促成统一展现平台的健全,并且基于三维可视化技术的使用直接呈现出真实线路等相应的信息,提高线路的实际建设效果,让工作人员能够直观了解三维场景之中的设施设备与对应的地形,进而让施工技术、设计参数、设备模型等对应的信息统一数据与展现平台,随着工作一同移交。不难看出,三维数字化的实际应用不仅可以通过信息技术的合理使用来满足移交管理的需求,同时也可以将管理水平提上去,为智慧电厂的建设提供良好的信息技术支撑条件[4]。

图2 三维数字化移交

四、结语

总而言之,随着信息技术的不断发展,智慧电厂技术直接转变了原本的生产方式,从而更为便捷的获取相应的信息,让管理模式变得更加高效,让能源消耗变得更加绿色与低碳。目前,随着智慧电厂各个方面的理论与技术的不断完善,就要求我们掌握行业发展的基本趋势,能够基于绿色、低碳、智能的基本发展方向,进一步加快对大数据、物联网、云计算的实际应用,以满足商业模式与技术的有效创新,推动电厂朝着智慧电厂持续快速发展。