趙 東

（陜西德源府谷能源有限公司）

0 引言

數(shù)字化智慧電廠是火力發(fā)電企業(yè)革新和進(jìn)步的重要方向，在整個(gè)發(fā)展中需要注意的是進(jìn)行智慧化管控，在整個(gè)階段從底層基礎(chǔ)、上層控制和生產(chǎn)監(jiān)督層以及管理層入手，做好智慧化管理工作，滿足機(jī)組不斷更新的優(yōu)化系統(tǒng)要求。在智慧化控制階段以智能管控為基礎(chǔ)，盡量滿足不斷更新的優(yōu)化控制需求。在當(dāng)前實(shí)際管控中，隨著國家戰(zhàn)略的發(fā)展，智慧電廠和智能發(fā)電應(yīng)運(yùn)而生，在實(shí)施階段需要了解其中的管控要求，進(jìn)行優(yōu)化處理。

1 智慧電廠的概述

1.1 智慧電廠內(nèi)涵

智慧電廠的內(nèi)涵比較廣泛，結(jié)合當(dāng)前管控的實(shí)際情況，需要注意的是從設(shè)計(jì)規(guī)劃、設(shè)備制造和施工安裝等入手，合理進(jìn)行管控。結(jié)合當(dāng)前電廠的生命周期和具體維度等得知，在整個(gè)電廠管理中，都是以智慧電廠范疇為基礎(chǔ)。從系統(tǒng)層級角度而言，涉及到發(fā)電工藝系統(tǒng)、設(shè)備層、智能感知設(shè)備和智能化監(jiān)控系統(tǒng)等方面，在整個(gè)發(fā)電過程中，嚴(yán)格按照流程實(shí)施。在電廠管理中，采取新型的技術(shù)應(yīng)用之后，從智能電網(wǎng)的高度協(xié)調(diào)、可維修性以及靈活性等入手，圍繞整個(gè)發(fā)展過程，通過智慧感知以及執(zhí)行之后，能實(shí)現(xiàn)合理的架構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電過程的智能化［1］。

1.2 智慧電廠的層級結(jié)構(gòu)

智慧電廠的層級結(jié)構(gòu)比較特殊，和傳統(tǒng)的發(fā)電廠對比而言，傳統(tǒng)的發(fā)電廠可以進(jìn)行設(shè)備的檢測和執(zhí)行等。在系統(tǒng)控制的過程中，廠級信息監(jiān)視系統(tǒng)本身有重要的作用，在信息管理系統(tǒng)中明確不同層級內(nèi)容，只有合理進(jìn)行層級管理，才能保證檢測順利進(jìn)行。在升級檢測中，采取的是先進(jìn)的測量手段和設(shè)備等，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上能實(shí)現(xiàn)智慧綜合管理［2］。

（1）智慧檢測設(shè)備層

智慧設(shè)備是傳統(tǒng)電廠就地檢測測試儀器，必須合理進(jìn)行執(zhí)行。在檢測設(shè)備中，需要進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)，如果執(zhí)行設(shè)備出現(xiàn)問題，及時(shí)替換或者更新。在智能化設(shè)備應(yīng)用中，如何實(shí)現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程的監(jiān)督是關(guān)鍵，可借助傳感器設(shè)備，采取先進(jìn)的傳感器設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，提升整體檢測的準(zhǔn)確性。

（2）智慧控制層

在電廠具體管理中，涉及到的管控內(nèi)容是比較多的，在分散化管理中，明確現(xiàn)有的控制系統(tǒng)，結(jié)合可編輯的邏輯系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)，在智慧控制管理中，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的正常啟停，確保其正常運(yùn)行。兼顧到事故停機(jī)和緊急跳閘等功能，在控制過程中需要掌握自動(dòng)化控制的基本要求，按照設(shè)計(jì)好的流程完成以上功能。智慧電廠在智慧監(jiān)控層中，選擇先進(jìn)的控制算法、智慧控制技術(shù)以及智能化設(shè)備等，其中機(jī)器人技術(shù)以新型技術(shù)形式為主，在整個(gè)管控中實(shí)現(xiàn)的是節(jié)能優(yōu)化控制。在不同的發(fā)展方向，以電子運(yùn)維的智能化管控作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)電廠的整體進(jìn)步。

（3）智慧管理層

智慧管理層的管理中生成一套切實(shí)可行的管理方案，在方案中對各項(xiàng)內(nèi)容有嚴(yán)格的要求，通過對智慧管理模式的合理應(yīng)用之后，可實(shí)現(xiàn)對全廠的精細(xì)化管理。

2 火力發(fā)電廠智慧電廠存在的問題

針對當(dāng)前火力發(fā)電廠智慧電廠管理過程中的各種問題，在整個(gè)階段需要注意的是進(jìn)行問題的處理，結(jié)合現(xiàn)狀探究切實(shí)可行的優(yōu)化對策。以下對火力發(fā)電廠智慧電廠的現(xiàn)狀分析。

2.1 信息技術(shù)得到推廣

在火力發(fā)電廠智慧電廠發(fā)展中，虛擬信息技術(shù)有重要的作用。在智慧電廠管理中，對智能技術(shù)的應(yīng)用有嚴(yán)格的要求。在實(shí)施階段需要注意的是從培訓(xùn)和施工作業(yè)現(xiàn)場等入手，確保開展的培訓(xùn)和模擬施工等符合基本要求。此外強(qiáng)調(diào)的是強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)功能，對合適的算法以及軟件等進(jìn)行合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員短時(shí)間工作效率提升的目標(biāo)。但是在執(zhí)行階段存在信息技術(shù)沒有得到完全推廣的現(xiàn)象，部分工作人員對信息技術(shù)本身缺少了解，導(dǎo)致對應(yīng)的技能無法提升，對設(shè)備的檢修和維護(hù)等也起不到輔助的作用［3］。

2.2 智能系統(tǒng)復(fù)雜

智能化的操作系統(tǒng)在執(zhí)行中以自動(dòng)化控制為主，在整個(gè)管控過程中能實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的合理采集和信號有序處理。在當(dāng)前信息分析的階段，注意的是進(jìn)行參數(shù)的收集，掌握變化的數(shù)據(jù)內(nèi)容，對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和分析后，明確智能化管控的流程。在信號處理中，借助信號實(shí)現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)的分析，各種濾波手段的分析以及原始信號的處理等。智能化系統(tǒng)本身有突出的作用，結(jié)合現(xiàn)有的特征可知，特征表示模塊的功能多樣化，在各個(gè)發(fā)展領(lǐng)域需要注意的是進(jìn)行均值、均方值以及標(biāo)準(zhǔn)差等多種統(tǒng)計(jì)學(xué)方式的落實(shí)。頻域特征主要包括周期信號的頻譜分析、非周期信號的頻譜分析以及功率譜分析等；在檢測過程中，由于系統(tǒng)本身的功能特征比較復(fù)雜，在智慧電廠管控中需要注意的是對過程參數(shù)進(jìn)行分析，提供兩者的超前和滯后關(guān)系。但是在實(shí)施中由于系統(tǒng)本身比較復(fù)雜，對很多問題無法進(jìn)行檢測，進(jìn)而出現(xiàn)很多的弊端［4］。

2.3 故障特征不明確

在實(shí)際檢測中，故障的類型較多，故障的特征提取可從不同的方面進(jìn)行。振動(dòng)信號是信息內(nèi)容獲取的關(guān)鍵，涉及到的是現(xiàn)代時(shí)頻域的綜合分析，在相關(guān)性分析中，要求明確振動(dòng)信號和數(shù)據(jù)的參數(shù)等。以勵(lì)磁電流為例，如果勵(lì)磁電波出現(xiàn)變化，一般情況下發(fā)展比較迅速，兩者之間不存在滯后的現(xiàn)象，振動(dòng)變化相對是比較明顯的，出現(xiàn)波動(dòng)之后，等待一段時(shí)間后會(huì)穩(wěn)定下來。振動(dòng)的變化可能會(huì)出現(xiàn)滯后的現(xiàn)象，主要是熱變形導(dǎo)致的，在檢測中需要引起重視，進(jìn)行對應(yīng)的優(yōu)化分析。

3 火力發(fā)電廠的智慧電廠優(yōu)化對策

針對當(dāng)前火力發(fā)電廠管理現(xiàn)狀，在整個(gè)階段需要注意的是明確優(yōu)化管理的對策和要求等，只有嚴(yán)格按照優(yōu)化的對策進(jìn)行，才能達(dá)到理想的發(fā)展要求。闡述如下。

3.1 進(jìn)行現(xiàn)場總線的合理控制

現(xiàn)場總線技術(shù)形式本身有突出的作用，在整個(gè)階段注意的是以智能化控制作為基礎(chǔ)，在智慧電廠的管控中，采取的是現(xiàn)場總線方式對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，其中數(shù)字信號形式可作為重要的指標(biāo)，在信息傳輸?shù)碾A段，采用數(shù)字信號組合代替控制系統(tǒng)中的模擬設(shè)計(jì)，工作人員展開傳輸、控制期間，按照現(xiàn)場智能化設(shè)備的過程參數(shù)進(jìn)行控制，將設(shè)備本身除了進(jìn)行過程控制外，也可將設(shè)備所有狀態(tài)信息及時(shí)傳遞到控制系統(tǒng)，作為關(guān)聯(lián)設(shè)備預(yù)測的依據(jù)。此外在現(xiàn)場管控中，結(jié)合關(guān)聯(lián)設(shè)備的應(yīng)用情況，能實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的及時(shí)檢測，在實(shí)施中明確維修計(jì)劃，定期維修和養(yǎng)護(hù)，為后續(xù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。發(fā)電廠的智慧電廠管理中，系統(tǒng)比較復(fù)雜，受到外界因素的影響，整個(gè)過程處于變化狀態(tài)，為了滿足節(jié)能減排目標(biāo)，控制系統(tǒng)的后期控制工作也十分重要。在智能化系統(tǒng)管理的過程中，加入先進(jìn)的控制算法、智能化控制系統(tǒng)以及設(shè)備管理技術(shù)等。各種信息技術(shù)的有效應(yīng)用之后，能實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有檢測設(shè)備的評估。現(xiàn)有的實(shí)時(shí)控制形式涉及到的是預(yù)測控制、自抗擾控制和內(nèi)模控制等，另外還涉及實(shí)時(shí)優(yōu)化算法模塊［5］。

3.2 進(jìn)行智能化管控

在當(dāng)前火力發(fā)電廠的管理和控制階段，智能化的管控很關(guān)鍵，結(jié)合全廠大數(shù)據(jù)平臺(tái)的管理要求，在實(shí)施階段采取的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯概率和模糊控制系統(tǒng)等，在多變量模型識別階段，智能化的控制形式采取的是數(shù)據(jù)采集和分析的方式，在整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用中，可以FCS系統(tǒng)為主，智能化系統(tǒng)有效應(yīng)用之后，計(jì)算得出最佳模型、結(jié)果，運(yùn)用到FCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制［6］。此外在智能化控制中，最大程度地挖掘設(shè)備的潛能，提升運(yùn)行效率。結(jié)合機(jī)組運(yùn)行的基本要求，在實(shí)施階段采取的是智能化控制形式，在電廠各個(gè)階段控制中，支持自動(dòng)發(fā)電控制。自動(dòng)發(fā)電控制中包括AGC，例如協(xié)調(diào)和一次調(diào)頻等技術(shù)，在當(dāng)前管控階段，進(jìn)行優(yōu)化控制，能達(dá)到理想的優(yōu)化效果［7］。

3.3 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的經(jīng)濟(jì)性能分析

在整個(gè)過程中，如果設(shè)備能量損失較大，建議采用自主檢測的方法，發(fā)現(xiàn)異常之后設(shè)備自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，由運(yùn)行人員及時(shí)展開檢查，保證機(jī)組控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)也為其提供了相對比較豐富的依據(jù)，提升了運(yùn)行效率。在設(shè)備應(yīng)用的階段，現(xiàn)場總線技術(shù)方式控制效果突出，在后續(xù)階段需要掌握智慧系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)定，如果出現(xiàn)設(shè)備參數(shù)大于閾值便會(huì)發(fā)出預(yù)警信息，由技術(shù)人員診斷故障。采用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，檢測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備中潛在安全隱患，通過采集到的數(shù)據(jù)明確故障位置，為智能管理系統(tǒng)發(fā)展奠定基礎(chǔ)［8］。

4 結(jié)束語

在當(dāng)前火力發(fā)電廠的智慧電廠控制階段，考慮到智能化系統(tǒng)的控制要求，在實(shí)施階段需要注意的是明確智能電廠的控制要求，只有合理化控制，才能保證信息系統(tǒng)的合理性。結(jié)合當(dāng)前發(fā)電廠智慧發(fā)電改造的現(xiàn)狀，在整個(gè)過程中需要注意的是進(jìn)行深層次的研究和探索。在當(dāng)前火電廠發(fā)電控制的過程中，針對智慧電廠管控的基本要求，需要注意的是明確優(yōu)化管理的內(nèi)容和要求，改善后進(jìn)行，進(jìn)而達(dá)到理想的運(yùn)行效果。