摘要：自進入新時代以來，新興技術層出不窮，新技術的產生及應用為各行各業發展創造了良好的條件。在電力領域內，傳統火電廠由于存在能源消耗高、技術水平低等不足，面臨著被社會淘汰的危機。為了避免這一情況的發生，不少電力企業開始追求和建設由多種技術結合并改造而成的智慧電廠，并取得了一定的成效。本文對傳統火電廠改造成智慧電廠的發展方向以及構架體系的形成進行了探討，希望能夠向擁有火電廠的電力企業提供借鑒。

　　關鍵詞：智慧電廠;典型方向;構架

　　引言

　　近幾年來，憑借著互聯網信息技術的強大發展勢頭，以及國家《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》的提出，我國電力企業的發展也進入到快速發展的軌道。新興技術的應用在一定程度上彌補和改變了傳統火電廠發展上的不足，提高了能源利用效率和現場管理水平，為傳統電廠向智慧電廠的轉型創造了可能。但是從目前的綜合情況來看，在電廠內部技術化的應用和改造方向僅僅局限于信息收集和管理領域，對于生產過程的改進卻是很少，這就導致生產過程的智慧化改造水平極低，阻礙了智慧電廠的最終形成。因此有必要指明傳統火電廠的發展方向，促使其形成智慧電廠新的構架體系，取得更大的發展。

　　一、智慧電廠建設的典型方向

　　(一)智慧電廠建設的目標

　　對于智慧電廠的建設和發展目標，國際上的看法是比較統一的，總的來說可以定義為：采用云管理技術、網絡信息技術、智能控制和管理技術等對電廠的整個生產環節和管理環節進行全方位、立體化的智能管控，提升電廠發展的信息化和智慧化水平，不斷提高發電效率，使電廠發展能夠與時俱進，創造更多的社會效益和經濟效益。

　　(二)智慧電廠的特征

　　智慧電廠的特征包括：首先，智慧電廠能夠進行信息收集和綜合。借助于互聯網信息技術，實現對各個環節的深度監控和實時信息收集，形成數量巨大的數據庫，方便后期的調取和使用。其次，智慧電廠能夠進行實時管理和控制。借助于信息數據和控制系統，智慧電廠能夠實現遠程的操作和控制，對業務進行統籌安排和管理，提高管理水平，使電廠的生產能夠與實際需求相符合，實現經濟效益的穩定增長。再次，智慧電廠能夠感知生產和管理環節中的細節變化。智慧電廠的系統是由眾多種類的先進傳感設備打造而成的，這些設備能夠感知到電廠生產環境、機械運行狀態等的變化，形成全方位、立體化的感知系統。最后，智慧電廠能夠不斷實現自身業務的優化。隨著預測控制、PID自整定控制等算法的引入，再加上互聯網信息技術的便利條件，使得智慧電廠的智能控制和管理系統能夠進行自我的學習和診斷，同時該系統還能夠從眾多的信息當中提取出有效的業務指標，幫助電廠的管理者進行運營決策，不斷促進業務數量的增加，增強電廠的發展實力。

　　(三)智慧電廠建設路徑

　　1.進行數字化改造

　　首先收集電廠全部生產環節的信息，將收集來的信息進行數字化處理轉化為有效的數據，并形成可供使用的大型數據庫。其次，在一定數據劃分標準的基礎上對數據庫的信息進行分類和匯總，并對元器件進行相應的編碼，按照時間的順序進行編排并最終形成完整的數據鏈。最后，對不同類型的數據庫進行整合，形成一套完整的數據庫，并設置相應的數據庫控制中心，方便數據的調配和使用。

　　2.打造廠區物聯網

　　物聯網的建立是需要以完善的網絡為前提的，因此在打造智慧電廠時要構建覆蓋全廠區的無線信息網絡，以方便信息的獲取。接下來便是對各個環節設置必要的感知檢測元件和設備，利用視頻監控設備、遠程控制設備和執行設備等保證信息的及時傳遞和送達。最后，要在物聯網的終端開發出實時定位系統，對廠區人員的位置進行確定，以加強對廠區人和物的合理調度，使自身的管理水平得到提高。

　　3.構建廠區模型

　　首先利用虛擬現實技術和增強現實技術，對廠區和主要設備進行三維立體化建模，構建出廠區的整體化模型，直觀展示出廠區各個安全防護位置、重要設備位置、維修、檢測位置等。其次，對電廠的生產和管理流程進行確定，方便形成管理模型。最后，利用最先進的算法建立起智能化系統的預測模型，使整個廠區的運行更加智能化，保證發電過程平穩順利進行。

　　二、智慧電廠的構架體系

　　(一)打造智能化的控制層

　　1.主輔一體化控制系統、仿控一體化控制系統

　　打造主輔一體化、仿控一體化控制系統能夠使廠區的全部信號和管理操作行為轉化為數字化的信息，并保證數字化信息的準確無誤。目前仿真機逐步為機組邏輯保護和控制系統的設計調試，系統改造提供支持，實現控制、仿真、信息管理一體的輔助電廠運行的全面設計和分析管理的一體化工具。目前系統可利用自身的平臺來進行數字化信息的分享和傳遞，使全部信息都能夠得到高效利用，避免無法獲取信息情況的發生，從而為各個環節操作的開展提供有效的信息依據和信息參考，提升管理者對整個廠區的把控能力。

　　2.現場總線技術及設備的應用

　　利用現場總線技術來建立起廠區的通信連接是十分有必要的，它將位于生產現場的發電設備與終端智能化系統相連接，解決二者之間存在的信息交互不及時的問題，使生產現場大型發電設備的運行狀態變化能夠被終端智能系統所獲取，并利用系統的診斷技術找出設備問題的根源，形成有效的預警方便管理人員和相關維護人員來進行操作。現場總線技術是打造智慧電廠的關鍵性技術，它將為之后一系列系統的建立創造良好的條件，提升電廠的智能化水平，保證智慧電廠的穩定運行。

　　3.機組自啟停控制系統

　　在電力發電領域，APS系統是必不可少的存在。APS作為一種復雜的自動控制技術，其一旦得到應用將會極大的提高電力生產和管理環節的自動化水平，即在不需要大量人員參與的情況下實現系統的自動控制和管理，減少人員成本的支出，降低生產成本。

　　(二)打造智能化的診斷層

　　1.智能設備管理

　　現場總線智能設備的存在能夠使管理人員更加輕松地對生產進行管理。在該設備應用之后，智能化系統能夠及時的查詢和變更設備的參數信息，改變以往被動的管理模式，更加主動地對現場設備進行管理和維護，使管理和維護成本得到不斷的縮減。

　　2.大型轉機智能故障在線監測與診斷

　　智能化系統能夠實時、動態的對設備的有關信息進行跟蹤收集和反映，比如系統會根據電力設備振動情況的變化，主動地進行診斷以此來判斷設備是否處于良好的工作狀態，在得出結果之后系統會發出報警進行提示，保證有關管理和維護人員能夠察覺，同時還會向維護人員提供維護建議，方便設備問題的迅速解決。

　　(三)打造智慧化的管理層

　　智能化系統能夠自動收集和匯總全廠區的數據和信息，并通過直觀化的終端平臺呈現在管理者面前，管理者只需要根據系統所呈現出的數據信息，就可以輕松了解廠區的生產運營狀況和設備的運行狀態，這極大的簡化了管理流程，使電廠的管理效率得到提高。同時智能化系統還可以劃分為多種多樣的子系統，比如智能考核系統、遠程技術操作和管理、設備定期維護、可視化現場操作、生產技術培訓、設備故障檢修、檔案管理系統等，這些系統共同服務于電廠的管理工作，推動智慧電廠能夠盡快實現。

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　　結語

　　隨著時代的發展和進步，傳統火電廠的發展理念已經逐步落后于社會主流的發展態勢，為了重新煥發傳統火電廠新的活力，改變電力企業發展的困境，有必要對傳統電廠進行智慧化改造。智慧電廠在促進電力企業生產環保，減少能源消耗和人員成本，提升電廠管理水平等方面有著巨大的幫助，因此各電力企業應加快構建智慧電廠。相信在新興技術的推動以及國家有關方針政策的支持之下，智慧電廠必將取得又快又好的發展。

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　　作者：葛莉瑤1羅浩2李飛3