关键词：智慧电厂；新技术；应用现状；发展
1 智慧电厂的定义
我们通常情况下所阐述的智慧电厂指的就是凭借物理电厂、数字化电厂为根基，以发电过程的数字化、自动化、信息化、标准化为基础，以管控一体化、大数据、云计算、物联网、AR虚拟现实为平台，集成智能传感与执行、智能控制与优化、智能管理与决策等技术，形成一种具备自学习、自适应、自组织、自趋优、自恢复的智能发电运行控制管理模式，实现更加安全、高效、清洁、低碳、灵活的生产目标。达到智能感知、信息融合、智能算法、智能决策、管控一体化、全生命周期管理。采用系统性的理论和内部资源配置最优化的理念，重新对所有内部资源再认识、再整合，使得电厂运行更加可靠，技术更加先进，系统更加合理，管理更加柔性，发展更加持续，经济效益和社会效益更加提高。
2智慧电厂新技术应用现状
2.1智能预警与诊断
在智能化技术飞速发展中，智慧电厂的发展也极为迅速，为保证电厂发电的可持续进行，应通过智能化技术的应用做好相关的智能预警与诊断，保证智慧电厂安全稳定运行。一旦出现突发事故或隐患时，可及时采取有效的智能防护措施，将损失降至最低，保证智慧电厂的安全可靠运行。例如在设备预警方式及智能化技术应用下，可以实现对设备的运行状态进行智能检测，及时发现设备运行中的潜在隐患，并通过数据分析确定问题隐患所在处，以便于及时对其进行处理。另外，利用智能化技术可以实现对电厂发电运行的技术监控，并对电厂发电的能耗、负荷、燃料使用等情况进行全面的分析，及时发现能耗过多的问题，并有针对性的对其进行优化，从而提升电厂的智能化运行水平。另外，在对燃料分析的过程中，可根据电厂燃料使用情况、热量等方面系数的全面分析，更全面地掌握燃料的燃烧情况，及时发现其中的隐患，实现对设备的智能预警与诊断，保证电厂设备运行的安全性、可靠性。
2.2智慧型电厂的信息安全技术
智慧型电厂的一个重要特征是物理互联、数据共享。智慧型电厂的企业管理层与电厂互联控制层之间通过以太网实现信息及数据互通，必然依赖计算机技术及网络技术，其传输不安全的关键决策信息可能导致电厂事故设置安全事故。智慧型电厂的信息安全应结合智能感知设备层、智能互联控制层、智能管理决策层的特点，采取分层数据保护、层间数据加密传输的信息安全措施，防范、识别并消除因电厂网络或设备本身异常、不可预知网络侵入或关键决策数据恶意篡改等各种信息异常情况，确保智慧型电厂信息可信、可控。
2.3智能巡检
（1）智能机器人、设备二维码应用在一些固定的区域，设置巡检机器人，减少人员巡检。使用机器人+视频图像结构化技术，实现关键区域巡检和故障预警，关键区域如：输煤皮带、制粉、变压器、GIS、汽机。运用智能点检仪，编制设备二维码，实现智能巡检，借助手机APP，对设备进行二维码的扫码，逐条进行设备巡检项目的检查，并进行数据的记录和上传。发现设备异常时，可直接通过手机APP进行缺陷登记，同时可上传声音、视频、图片等。智能识别、快速执行巡点检任务，集数据采集、分析于一身。（2）智能眼镜（AR）应用采用可穿戴智能眼镜（AR），通过接口和无线通信服务，与ERP系统无缝对接。实现无纸化办公，安全高效。建立完整的标准操作票库，操作票实现全程标准化、流程化、移动化、可视化、实时化、智能化操作。通过二维扫码与机械锁结合，确保操作过程安全无误，并且现场操作结果实时回传 ERP 系统。
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2.4电厂与电网智慧协调控制技术
在整个发电系统中，为保证系统运行过程中资源配置达到最佳状态，配电侧发电模式需要与输电侧同时进行调配和协调。在电厂与电网智慧型协调功能上，可通过引入 Multi-Agent（MAS）技术并建立基于 MAS 的调度 DSS 模型，为实现智慧型电厂、智能电网协调控制提供新的途径。基于 MAS 协调控制不仅能够兼顾分布式发电单元所需电能质量和能量管理要求，又能够采用集中管理和分散独立运行相结合的控制策略，可进一步促进区域联网电力系统的整体安全性及可靠性。
2.5智能控制技术
智能控制技术是智慧电厂和智能发电研究的关键技术之一。主要是利用先进的智能化控制技术实现对电厂运行的控制，不仅可以提高电厂运行的经济性、效益性，同时也能够实现对电厂运行优化的目标。智能控制技术在电厂中的应用可以实现对燃煤机组运行的控制，可有效规避电厂机组低负荷运行状态，提高电厂运行的效率。同时，也可以对燃料燃烧情况进行全面的分析，并结合实际情况制定相关的燃烧优化策略，进而保证电厂机组运行的有效性。例如在燃烧氧量、风门开度、燃料分配等方面的控制，可以通过建立相应的燃烧数字模型，不断优化机组锅炉的运行效率，进而保证锅炉燃烧的有效性。此外，智能控制技术能够实现对煤质的在线检测，进一步明确每层燃烧器所需燃烧的煤种，提升机组锅炉的整体运行水平。智能控制技术在电厂中的应用，能够实现对锅炉温度的智能控制，密切观察和监控锅炉燃烧过程中的温度，通过温度的控制可有效控制锅炉内燃料的使用。例如可在过热温度产生变化时，操作器对热量控制系统，实现热量较少，降低燃料、热能损耗。另外，智能控制技术能够实现对锅炉燃烧整个过程的智能控制，在大量的实践研究中发现，影响锅炉燃烧的因素有很多，锅炉本身也会有着一定的制约因素。而通过智能控制技术，可全面分析锅炉运行过程中各方面参数，并将各项参与与规范指标进行对比分析，从而发现其中所存在的影响因素，并有针对性地对其中的影响因素进行控制，从而有效规避其对锅炉运行的影响，进而提升锅炉运行的有效性，保证电厂的运行效率。
3智慧电厂新技术应用发展
首先是环保方面，通过在水电厂中进行智能控制技术的应用来实现对生产成本的精准控制以及环保设施运行水平的提升，而且通过大数据技术来对系统进行运行优化，确保机组始终保持最佳运行状态，实现其环保效果的提升。此外，智慧电厂还会在系统进行整合的同时，实现对资源的有效利用，逐渐淘汰传统电厂，发挥智慧电厂的优势来促进我国国民经济的健康可持续发展。其次是安全方面，表现出通过对智能机器人以及三维定位、智能两票、电子围栏等新技术的应用来实现对误入设备间人员的监控和报警、对错误操作的提醒以及通过智能决策来确保生产管理的安全。最后经济方面，主要表现在智慧电厂中结合信息化和工业化的同时，通过状态监测以及故障诊断技术等新技术的应用，在改变传统的粗放型管理模式而实现降本增效的同时，实现了对机组设备异常的及时发现和准确定位与处理，实现机组运行成本的降低以及对系统运行的节能优化，实现了水电厂经济效益的提升。
结语
随着经济和科学技术的发展，智慧电厂已经越来越受到企业的重视，其发展也是一种必然的结果，它的预期效果也是显著的。作为电力主要来源的火电厂，智慧电厂的建设必将进一步深入。今后发电企业必将向着智慧电厂的方向发展。 “智慧电厂”的建设未来可期。
参考文献
[1] 耿清华.浅谈基于大数据的智慧水电厂建设[J]. 水电与新能源, 2018, 32(10):36-38.
[2] 万晟, 刘学山, 徐斌, et al. 基于三维仿真技术的智慧水电厂应用研究 [J]. 水电站机电技术, 2018, v.41；No.208 (4):19-22,61，113.
论文作者:马琪
论文发表刊物:《中国电业》2019年9月18期
论文发表时间:2020/1/14
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