智慧电厂

以数字化和自动化为基础的信息化与智能化技术发展为智慧电厂的建设创造了条件,主要体现在大数据、物联网、可视化、先进测量与智能控制等技术在发电厂生产运行与管理维护中的系统化应用。智能巡检、智能检测与闭环优化、智能燃料、智能诊断、网源协调、决策支持、可视化仿真与运维辅助等是智慧电厂的典型技术研究方向,部分关键技术正逐步形成应用成果。

数字化、智能化是发电行业发展大势所趋。智慧电站的发展急需各种快速检测技术提供数据支持。激光诱导击穿光谱（LIBS）技术具有实时、多元素同时测量、可远程检测等优点，是智慧电站发展的重大需求。例如基于LIBS的煤质快速分析可为混配煤、燃烧优化、污染控制等提供支撑，提高电厂运行的经济性和安全性；而基于LIBS的钢材管道原位检测对保障电厂安全运行意义重大。项目组在之前的研究中，揭示了LIBS测量不确定性和误差的产生机理，提出了光谱标准化、主导因素偏最小二乘（PLS）模型、基于自适应光谱数据库的光谱辨识等一整套方法，实现了LIBS精确定量化，获得2017中国仪器仪表学会科学技术奖一等奖、第九届国际发明展览会金奖。然而，在煤质分析中，面临煤炭种类多样、成分复杂且分布不均匀、挥发分和灰分导致的基体效应严重，环境粉尘震动和温度大幅度变化对LIBS测量影响大等严重挑战；而金属原位测量面临设备小型化要求、元素谱线自吸收和互干扰严重等难题。 根据本项目成果研制的煤质分析仪对煤炭主要指标的测量精度达到传统化学方法的国家标准要求，手持式金属分析仪的测量精度达到或者超过了成熟的X射线荧光技术。项目申请专利23项（授权20项，含1项国际专利），成果通过国外内多家公司获得转化，专利许可金额超过1500万元，并为社会创造经济价值超过1.5亿元。 本项目研制分析仪操作简单、维护方便，检测指标全面，具有较强的可推广性，已应用于火电行业多家单位。项目技术成果的应用可为电厂煤质快速检测、燃烧优化、污染物控制、钢材质检提供数据支撑，推动煤炭清洁高效利用及智慧电厂建设。

为解决大型火电机组空气预热器传统预防性维护手段的弊端，提出了一种基于数字孪生预测性维护的一般模式，并基于数字孪生技术，构建空气预热器数字孪生系统。 方法 所提系统包括回转式空气预热器物理实体、实时数据采集与分析模块、数字孪生模型构建模块、热力参数状态监测、转子热场视频与热变形可视化及积灰预测模块；实时采集温度参数状态和视频数据，通过温度场、视频图像、漏风计算等模块，实现热力参数的计算并进行积灰的预测。同时，以3D组态画面实时显示数据，利用软件算法不断优化热力参数计算及积灰预测的准确度，实现吹灰策略自动优化。 结果 所提方案实现了空气预热器热力计算过程的状态监测与动态控制，解决现有电站中回转式空气预热器积灰因素影响火电机组安全可靠运行的问题。 结论 通过实际机组的工程测试，所提方案有效提高了火电机组空气预热器运行维护的效率，验证了所提方法的可行性，为后期智慧电厂系统的开发提供技术支撑。

安全生产是企业持续发展的第一要务，田湾核电站当前面临着以下痛点：一是安全质量监督范围不足。工程建设和生产经营过程中难以实现“纵向到底、横向到边”全覆盖风险管控；二是监测数据量不足。人员、安全、质量、环境等要素过程数据无法自动全面采集和分析；三是存在信息孤岛。大部分施工现场和生产区域相互独立，数据共享不足。为解决上述痛点，江苏核电联合移动基于5G等新型ICT技术对核电产业进行技术改造与创新，以促进行业信息化、智能化水平的提升，推动安全高效生产。

近日，作为中国大唐集团有限公司重点科技示范项目、首个百万千瓦燃煤机组智慧电厂建设项目，由大唐中南电力试验研究院担任技术主导单位所研发的《百万千瓦超超临界燃煤机组智慧（智能）电厂建设关键技术研究与示范》项目，在大唐三门峡发电公司顺利通过项目验收专家组的结题验收。

国家大力推进发电行业数字化转型，鼓励发电企业利用5G等现代信息技术对其信息化、智能化系统进行改造，以实现行业业务的实时监测和有效管控。当前，电厂转型发展面临三大痛点：一是人员安全管理效率低，危险区域1人员违规行为处理以事后追责为主，无法事前预防；二是实时生产数据采集难，导致自动化及智能化程度低。由于现场传感器数量少，数据采集多以人工巡检为主，工作效率较低无法满足智能分析的要求；三是传统有线及无线网络应用范围受限。光纤等有线网络部署不灵活、耗资大，而4G网络及WIFI带宽不足、时延高、稳定性差等。为了解决上述痛点，石洞口第二电厂联合上海移动开展5G智慧电厂探索，落地多项5G应用场景，助力电厂实现少人化、智能化生产。

6月6日，国家电投集团广东电力有限公司广州分公司（以下简称“广州分公司”）与广州市花都区炭步镇举行战略合作签约仪式。

随着我国电网规模不断扩大，特别是智慧电网、智慧电厂及智能化、数字化和程序化变电站的推广应用及厂站自动化水平的不断提高，厂站用交直流电源系统的重要性越来越突出，同时也对交直流电源系统的高安全性、高可靠性及智慧化运维提出了更高的要求。该演讲从目前厂站用交直流电源系统存在问题及设备运维管理现状，介绍了智慧交直流电源系统建设目标和创新技术应用及现场校验交流保护电器级差配合是否满足选择性保护的关键技术。

物联网是继移动互联网后的一个最重大的经济活动，物联网时代创造管控模式，打造人与人、人与设备、设备与设备的互通互联，进而实现了组织重组，革了火电厂传统采制化等人员的命，使燃料管理又重新回归到生产领域范晴。 在设计与改造升级方面，“物联网+火电厂燃料”三化管控模式的成功探索与实践，颠覆了传统燃料管理模式，为新建电厂在燃料全过程集中管控设计首次提供了解决方案；为已建电厂在燃料智能化改造方面提供了借鉴，为未来智慧电厂的建设莫定了基础。在内部控制与经营管理方面，对于防范燃料效能监察，增强企业公信力，提高了燃料管理智能化、精益化管理水平。大数据对建模的作用，有助于科学、快速地决策。

中国电建集团海外投资有限公司束埔寨甘再水电站是束埔寨政府以国际竞标和BOT模式开发实施的水电站项目，也是中国电建集团海外投资的第一个BOT（建设-运营-移交）电站项目，电站总装机194.1MW，年平均发电量4.98亿千瓦时。该项目2007年由温家宝总理亲自启动，2010年PH电站正式投入运行。 甘再电厂项目建设工作内容包括甘再电厂主营地和PH1、PH2、PH3三个电站的建设实施。项目建设面临“一厂多站、流域开发”的复杂管理要求，为提高电厂运营管理水平，甘再电厂建设实施了“智慧电厂运营管理平台”项目。对电厂主营地及三个电站的生产运营进行统一管理，实现了“分布运行、智能监控、智慧协同”的管理目标。 束埔寨甘再智慧电厂运营管理平台的成功研发及上线运行，为集团“一带一路”能源板块的海外电厂的生产经营管理提供了成功案例。对在海外复杂多变的现场条件下建立应用“集团一电厂一电站”三级运营管理体系的同类型电力生产企业有良好的借鉴作用，具有广阔的应用推广前景