智慧电厂建设与智能发电技术应用探讨

杨思成

摘要：近年来，中国智能城市发展迅速，政府部门在实际工作中将经济发展和城市建设确定为核心目标。为了满足网络时代智能电网和智能城市的发展需要，有必要从实际情况出发建设智能发电厂。从我国发电厂的整体经济发展来看，有必要做好分析工作，确保发电厂能够满足应用需求，确保智能发电厂的平稳建设。在此基础上，下文讨论了智能发电厂的建设和智能发电技术的应用，以供参考。

关键词：智慧电厂建设;智能发电技术;应用探讨

引言

当前智能电源计划级别。由于电力需求的增加，发电燃料成本也在上升，发电企业面临巨大压力。如何扭转以往的局面，改善运行状况，建设智能发电厂是必不可少的。智能电网厂采用信息和联网技术实现了全厂所有控制系统和设备的网络化和通信。采用虚拟化技术实现电厂三维虚拟可视化;充分利用大数据、智能优化控制和智能决策支持等智能技术，最终实现了电厂整个生命周期内企业资源的优化配置、生产质量的最优控制和经济社会效益的双赢局面。

1智慧电厂建设背景

21世纪初，各国先后提出“智能工厂和智能制造”的概念，美国和德国分别提出了“工业互联网”和“工业4.0”的概念，人类进入以信息物理融合系统（CPS）为基础，以高度数字化、网络化为标志的第四次工业革命时代。2015年，中国提出“中国制造2025”战略，将信息化与工业化深度融合，大力发展数字化、智能化，随后，发布了《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》《新一代人工智能发展规划》《工业互联网发展行动计划（2018—2020年）》《工业互联网APP培育工程实施方案（2018—2020年）》等系列文件，制定了人工智能三大战略目标。随着对信息化、智能化等理论研究的深入及人们对互联网、物联网、人工智能等技术的应用探索，工业生产过程实施智能化的关键技术已日臻成熟。在智能制造与智慧能源的发展框架下，国家能源局发布了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，实施能源领域的国家大数据战略，积极拓展能源大数据的采集范围，实现多领域能源大数据的集成融合。随着发电领域智能发电技术的快速发展，建设智慧电厂被逐步提上日程，复杂程度最高、涉及范围最广的火力发电厂的智慧化成为研究的最重要内容。

2智慧电厂建设与智能发电技术的应用

2.1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。

2.2智能终端与设备

智能发电厂的建设以数据为基础，根据数据进行调整和优化，数据恢复的途径是现场测量仪器和设备终端。一般来说，智能电厂将采用大量先进的测量和传感器技术，以数字信息作为载体的现场总线形式向智能控制层发送主、辅助机械参数、状态和环境因素等信息，从而为智能诊断、控制和优化提供强大的数据。关于燃气轮机电站设备采集的参数，如压力、流量、燃气轮机振动参数、进气温度、天然气、燃气轮机废气、燃烧等。，智能终端可以使用手持工业PDA和智能视觉安全帽补充仪器测量之外的环境因素数据。而对于一些高风险区域，如气体危险区域或高负荷区域，工业机器人可用于巡逻工作，并可配置红外温度检测设备进行检查。

2.3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。

2.4对发电设备和工藝系统进行智能化完善

智慧电厂需要更多设备数据，由于测量技术、计算机技术和信息技术的飞速发展，大量新型仪表和控制设备不断涌现，部分以往无法实时准确检测的电厂系统和设备的运行状态已经可以实时准确检测，在火力发电厂各个系统的设计中采用新型可靠仪表和设备，选择更加可靠准确的检测手段，能为实现智慧化提供丰富的基础数据。智能设备是电厂的底层，将发电设备和系统的运行状态参数直接数字化，数字信号使设备的信息量大大增加，精确度不断提高，系统的可靠性大幅度提升。现场总线技术的应用，提升了仪表的智能化，可从现场设备和仪表取得更多的运行数据，还可对设备本身的健康状况进行检测，具有一定的自诊断能力。

2.5建设云平台

智能发电厂的建设应以数据为基础完成发电厂的建设。近年来，我国信息技术发展迅速，虚拟技术日趋成熟。构建智能电网时，应适当利用虚拟技术实现智能电厂云平台的构建。目前，发电厂使用的传统的“烟囱式”海岛建筑已不能满足对大量数据增长的需求。因此，有必要根据实际需求和自主性原则依次构建基于信息的资源平台，使建设的智能电厂中的每个业务系统都有独立的服务器。应用“烟囱式”孤岛体系结构将导致智能电厂IT资源利用率低。运行中智能发电厂的管理和维护将消耗大量人力和物力资源，导致成本高昂。因此，不适用于智能电厂的使用模式。通过将虚拟技术应用于智能电场，在智能电厂构建云平台可以改善烟囱IT部署的不足。虚拟化技术的使用建立了共享资源池，并通过其应用完成了电厂信息资源的管理和规划。使用虚拟化技术可以改善网络资源和存储。

结束语

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：

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[3]王潇鹏.智慧电厂建设问题与实施构想[J].电气技术与经济，2020（06）：7-8+11.