摘要:随着我国经济的快速发展,普遍存在的数字化电厂技术尽管可以达到企业建设一级管理中的数字化模式,然而从信息收集的范围以及信息利用的程度来讲,仍然没有达到高度智能化的要求和特点。本文综合电厂的生产特征以数字化电厂的技术为基础提出一个适合发电厂的智慧化全数字技术系统。在这个系统中,智慧主体和数字化技术合理的连接在一起,提高并且扩大了对数据信息的广度和深度两个维度上的运用,经过扩大信息获得和采集过程已经方法来提高信息的广度,经过使用更加智能化的计算方式以及理解分析的方法对数据信息进行深度的解析、探索和再利用。
关键词:智慧化全数字技术;数字化电厂;智慧主体;电厂应用
引言
我国的发展战略提出要推进信息技术与制造业的结合,提高智能化发展方向。用全数字化以及智能化技术为代表的智能电力是智能制造的主要部分。智能电力是未来能源电力系统的新目标。智能电力也包括发电以及电网技术。数字化是其基本,并且使信息有着快速和远程传输的前提,给信息能够深度探究和再次运用打下了牢固的基础。当前智能电中的发电可以扩展出新的含义、技能和方法全部能够使用这种系统进行分析和规划。目前我国的网络技术的迅速发展,网络技术、大数据等都是智慧主体以及全数字化技术的一部分,进而增加了智慧电力的内容。
一、智慧化全数字技术
智慧化是一个比较大的概括,在目前数据和知识的基础之上有着可以产生更加多信息和知识的技能同时也有着动态信息的特点。这回话虽然包括但是不仅仅是智能技术。智能化技术的特征是有着自我适应、学习、组成、调节的能力,是达到自寻优的重要方法。智慧化还包括对人的智能充分调整和运用,以及人和人、人和机器之间的关系能够一致。
智慧化系统的必要因素包括数据信息源、智能主体、通信网。客观主体是人以及设施也是在同一个智慧化体系中,有着动态的特征就是是机器或者是人。智慧的体现为学习、探究、计算、调整等的动态行为主体是达到智慧化的基本。在大的系统中普遍存在好几个智慧主体,部分会存在结构分层或者网状的智慧主体网络,每个主体之间有着信息的交换能够进行互相学习和指导。要尽可能的用人作为智慧主体,方便人对数据进行了解、解决以及进一步的探究,数据与信息要做到完全展现出来,假设使用更加形象生动的方法来展现。人同信息的相互学习过程是用文字、二维图画、二维动画来转变的,当前慢慢的往三维图画、动画的方向推进,让智慧化主体能够刚好的展现出它的作用。机器作为智慧主体的发挥作用能够经过 AI 等技术完成。
因此智慧化和全数字技术是有紧密的联系的。全数字化是达到智慧化的基本要素,智慧化是方向,两者只有共同运用才可以提升生产效率。
二、智慧主体的智能化运行
在智慧化全数字技术中,智慧主体主要包括人 (各类建设、管理人员、运行人员等)和计算机。人作为智慧主体,发挥智能化功能主要通过各 级和各类人员的协调,相互交换信息,指令计算机 辅助完成信息的分类、筛选、入库、更新等功能,有针对性地更新各级、各类人员所管理和使用的数 据库的信息,通过人工或半人工的手段更新系统运行的规则库和知识库,完成最基础的智能化运行,形成一个具有两层结构的“人-机”监督控制和监督运行的机制。人作为智慧主体运行时,主要是依托和发挥“人脑”的高等的智能化作用,如多层次感知(视觉、听觉、触觉等)、思维和分析、推理和演绎,其优点是可在很大程度上弥补机器智能所不及的功能和用途。目前将人脑的思维、知识传授给机 器不可能在短时期完成,高等的机器智能的实现仍需进一步研究。这种运行模式的关键技术是对多个智慧主体的组织和利用,这在很大程度上属于管理和“管控一体化”范畴的技术问题。
三、智慧化全数字技术在发电厂中的应用
发电生产是一个综合的、复杂的过程,以火电为例,其包含机、炉、电、化、辅等多个子系统。 每个子系统都是由泛在网络连接的多个智慧体构成。每个子系统又包含现场级、控制级和管理级,分别由现场网络、控制网络、管理网络来连接。在这个体系中包含有负责指挥、调度、协调的中心节点,它基于管理级网络发送各类指令到各个子系统,各子系统在智慧主体的作用下自动调整到与指令一致的最优点,从而形成整个大系统的综合性的协调管控模式。
1 智慧化全数字基建
基于智慧化全数字技术的电厂基建工程,贯穿从KKS 编码、平面流程图、三维立体信息化模型、材料管理、全程三维设计优化、三维施工、设备建模和基建安全管理等多个环节。如图1所示。
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图1电厂的智慧化全数字基建
2大数据分析平台
主要实现性能计算与耗差分析、节能优化与环保数据监测、为全厂资源优化调配提供数据支持等功能。主要组成部分包括:(1)实时监控(2)历史趋势(3)报警预警(4)性能计算(5)分析统计(6)相 关性分析(7)预测分析。
3基于三维模型分析的辅机状态评估、监测与分析
传统的辅机状态评估、监测与分析主要是基于计算机的后台计算分析,缺少与工程技术人员的交互,无法充分利用智慧主体的作用。基于智慧化全数字技术的辅机状态评估的数据来源是三维数据模型,同时提供与工程技术人员进行交互的直观的平台,使其可充分了解和掌握状态评估的机理和过程,为工程技术人员改进、完善评估方法提供进一步的指导。基于智慧化全数字技术的辅机状态评估主要包括基于辅机三维数据模型的数据筛选、辅机运行的历史数据分析、数据分析模型的选择和模型的训练等功能。
4智能化的设备操作和检修系统
智慧化全数字系统中充分利用了图像处理和 数字影像技术,与生产过程相结合,实现智能化的 设备操作指导和检修维护。目前应用较多的是 VR (虚拟现实)/AR(增强现实)技术,MR(混合现 实)技术也正在投入应用。这种基于三维可视化平 台和厂内人员定位技术的系统,可以实现根据两票 系统,创建、修改和管理巡检或检修计划生成巡检 路线,并在三维可视化平台上显示巡检路上传并分 析巡检路线上相应设备的运行状况,根据检修需要 设置电子围栏报警系统。
5大机组的智能化控制技术
基于 DCS 和 SIS 提供的数据信息,利用智能化 技术,获得电力生产中关键指标的关联性和内在规 律,及时准确判断机组所处状态,自动调整控制策 略,满足生产需求 。
四、结束语
综上所述,随着 AI 技术、泛在网、智能控制、大数据、 可视化和云计算技术的快速发展,也必将进一步推 动全数字化技术和以机器为智慧主体的智慧化实 现的快速发展,为我国电力生产的高效化、清洁化 和智能化作出更大的贡献。
参考文献:
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[2]任岩, 张锴. 风电机组传动链综合状态监测与故障诊断技术[J]. 排灌机械工程学报,2018,36(7): 613-616, 631.