下载文档原格式
BIM技术在发电项目中的应用摘要：随着数字化设计的发展，BIM技术在电力行业的应用日益广泛，将BIM技术应用到火力发电厂的设计、施工管理中将会大幅提高项目的建设质量和进度。
本文结合实际工程案例，剖析了应用过程中存在的问题，为今后BIM技术的进一步应用提供了参考。
关键词：BIM技术；数字化设计；建筑设计；火力发电厂建筑信息模型（BIM）是以建筑工程项目的各项信息数据为基础，进行建筑三维模型的建立，并将设计、施工、监理等参与方融入到同一平台上，共享同一建筑信息模型。
它具有信息完备性、信息关联性、可视化、模拟性、优化性和可出图性等特点。
国内一些大型设计、施工单位BIM技术的应用，已取得良好经济效益。
1 BIM技术的优势BIM的核心在于数据的共享和传递，其价值在于让设计、施工人员回归到了项目的本身，有更多的时间去考虑方案优化、施工辅助、构件预制、能量分析等问题。
1.1BIM技术的优势1）BIM模型本身具有立体的三维表现力、自带工程属性，比如构件尺寸、材质、性能参数等信息，由于软件采用了参数化的设计思路，设计人员可根据方案的修改来调整相关参数的属性，软件自动更新建筑物的各向视图。
2）BIM技术以三维数字模型为基础，在建筑模型中集成了各种相关信息，各专业之间可以共享模型数据，避免数据重复录入。
此外，BIM还可以将三维模型数据导入各种专业分析软件中，如能耗分析、绿色建筑分析、日照分析、风环境分析等软件，快速进行各种分析和模拟。
3）在施工过程中，基于三维可视化功能再加上时间维度，运用BIM进行虚拟建造，通过对建造过程进行预演，可以快速发现施工过程中存在的问题[1]。
由于建构筑物都是以三维形式存在，非专业人员都可以很直观地进行“错误、遗漏、碰撞、缺失”检查，减少施工过程中的设计变更和返工。
2 BIM在设计环节的应用火力发电厂建构筑物较多，如汽机房、锅炉房、除氧煤仓间、储煤仓、输煤栈桥、烟囱、冷却塔和水处理车间等。
数字化电厂解决方案
《数字化电厂解决方案：提高效率、降低成本》
随着科技的不断发展和进步，数字化电厂已成为电力行业的一大趋势。
数字化电厂利用先进的技术手段，将传统的发电厂转变为智能化、数字化的运营模式，从而提高效率、降低成本，并为环保做出贡献。
数字化电厂的解决方案主要包括以下几个方面：
首先是数据监控和分析。
数字化电厂将传感器和监控设备安装在发电设备中，将实时的运行数据传输到中央控制室，利用数据分析工具对实时数据进行处理和分析，实现设备的远程监控和智能化调度，从而提高设备的运行效率。
其次是预测性维护。
数字化电厂通过利用大数据分析技术，对设备运行数据进行深度分析，可以提前发现设备的故障或者性能下降的趋势，及时进行维护和保养，避免设备出现大规模的故障，降低维护成本。
再次是智能化发电。
数字化电厂通过改进设备控制和调度系统，实现设备的智能化操作，提高发电效率，降低燃料和能源消耗，从而节约成本。
此外，数字化电厂还可以通过定制化的能源管理系统，实现对电力生产和消费的精准管理，优化能源利用效率，降低供电成本，还可实现对环境影响的监测和控制，为环保贡献力量。
综上所述，数字化电厂解决方案在提高效率、降低成本和环保方面都具有巨大潜力。
未来，随着科技的不断进步，数字化电厂将会在电力行业发挥越来越重要的作用。
智慧电厂建设技术方案
一、智能管理
1、以物联网技术改造原有电厂管理系统，建立完善的数据采集系统，实现电厂全球远程管理。
2、建立智能知识库，为电厂管理拭目以待，决策提供智能支持，提
升决策效率，降低决策失误。
3、采用智能分析建立数据平台，运用智能分析技术，实现快速挖掘
有效信息，提高管理决策的准确性。
二、智能安全
1、建立智能安防系统，以传感器和摄像头为基础，实时监测电厂安
防状况，记录安全信息，及时发现紧急状况，预防安全事故的发生。
2、采用智能设备，以避免人为操作失误，保证安全运行，并对设备
运行状况进行监测，实时掌握设备健康状况，减少安全事件的发生。
三、智能能源
1、实施智能电网能源管理系统，以改进能源的可靠性和利用率。
2、引入智能能源系统，运用智能技术，实现能源调度、自动控制、
能源分配、节能优化等智能管理。
3、安装智能电池系统，自动分析、储存能源，优化利用电池储能，
降低电厂能源消耗。
四、智能服务。
三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究摘要：近年来，随着我国经济转型的不断深入，电力行业得到了快速的发展，如今随着我国居民在日常工作和生活中对电量的需求不断增加，以及公司和企业在用电量方面的需求增加，原有的电厂运行模式已经无法满足人们对于电力行业的需求，新型的电厂运行方式成为了电力行业研究的重点。
数字化电厂作为电厂在信息化技术发展背景下的产物，逐渐得到了行业中的广泛重视。
但是随之而来的则是数字化电厂运行过程中设备的安全性和可靠性，如何充分利用电气设备的信息共享和传输就显得尤为重要。
协同技术和三维设计技术能够促进数字化电厂的运行高效性与更小的故障率，通过强大统一的数据库作为基础支撑，快速高效的实现传统的二维设计向协同三维设计模型的转换，促进数字化电厂的高效稳定发展。
关键词：三维设计；SP3D；协同设计；数字化电厂1 引言随着数字化技术应用的不断加快，数字化技术在传统电厂中的应用逐渐受到人们的重视。
数字化电厂是数字化技术应用在电厂建设中的高科技产物，其主要是指电厂对日常运行过程中的全生命周期进行量化和分析控制等操作，通过企业的数据库将电厂运行过程中相关的数据进行储存，并将数据库信息向客户传输和共享，以便于客户实现对电厂信息数据的管理和应用，实现数字化电厂设计的原则。
除此之外，数字化电厂的建设还能够使电厂的客户通过使用网络技术远程实时对电厂数据库进行访问，并进行远程控制和管理等操作，大大提升电厂运营、维护的质量和效率。
随着数字化电厂建设，协同设计技术和三维设计技术将在建设过程中发挥越来越重要的作用和影响。
如何在更大程度上发挥三维协同设计技术在数字电厂建设中的作用，已成为一个电厂自动化领域需要解决的技术问题。
2 三维数字化协同设计的优势现如今,随着中国经济的快速发展和人民生活水平的提高,人们对于能源的需求,尤其是电力方面的需求将逐渐加大。
如何优化设计工具,如何提高设计水平,降低电厂的建设周期并使其更快地投入生产经营,以满足经济快速发展带来的电力不断增长的需求已成为现如今急需解决的问题。
基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案摘要：发电厂电气二次设备由几个合理连接的子系统组成。
每个子系统都会详细记录自己工作区域的数据，建立专门的数据模型，并高效传输这些数据。
由于每个子系统负责的工作内容不同，其工作方法也有很大的不同。
这种情况也导致各种子系统无法通过统一的模型进行控制，从而降低了子系统之间的信息传递效率。
因此，发电厂需要积极运用先进的数字化技术，实现子系统的统一管理，在原有基础上显著提高工作效率。
关键词：数字化技术；发电厂；二次一体化目前正是由于为了要尽快能够满足对国内中小型发电生产设备企业实现节能与高效电气系统智能化建设、设计改造的高规范的操作标准且产品具有安全运行状态及系统安全性能要求的更高的标准化与发展性要求，就更加迫切需要我国各中小发电成套设备制造企业必须早日着手积极引进国外数字技术，推动对国内中小型企业的大规模设备进行智能电气系统及智能二次系统控制等一体化系统升级设计改造的项目研究的设计开发与进程，积极稳妥地采纳国外新技术提出的先进标准，并同时积极探索将国内当前最为实际而复杂重要的先进能源与发电自动化设备及其生产制造安装工艺过程，技术体系与我国现代企业数字化集成制造及其发展之先进制造理念等有机结合，充分地发挥了能源发电智能系统技术及其自身之技术优势，加强了智能管理系统对现有能源和发电及生产环境设施和安全过程的智能二次调度控制，进而能够实现有效地提高发电装置的运营效率。
1基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案的核心内容及优势1.1励磁系统方面关于如何选择西门子励磁动态励磁系统，知名用户推荐的厂家有：国电集团国电南瑞供电公司电气控制与设备管理分公司、西门子广州青田实业有限公司。
建议采用西门子广州青天实业有限公司的西门子exc9000静态励磁系统。
新技术的最后一项和主要突出设计特点是实现其功能软件和系统数字化。
数字控制的智能化不仅要体现在励磁电压调节器上，还要全面体现在励磁配电柜和灭弧励磁柜上。
三维数字化协同技术在电厂设计中的运用分析发布时间：2022-12-26T07:35:57.714Z 来源：《中国电业与能源》2022年第16期作者：朱双峰[导读] 随着国家经济发展，朱双峰中国电建集团核电工程有限公司，山东济南 250102摘要：随着国家经济发展，电力行业也紧随社会潮流取得了快速发展。
现代化数字技术已被充分运用于电力行业。
3D数字化协同系统属于新时期信息化科技技术，在电力设计中引进3D数字化协同系统具有显著意义。
文章首先总结了3D数字化系统的特征，然后详细探讨了电厂设计方面3D数字化协同系统的具体运用，希望通过本文的探究能够为电厂可持续发展提供良好的借鉴依据。
关键词：3D数字化协同；数据收集；电厂设计1、序言当前，随着社会对电力需求量的增多，原有的电厂运营模式已不能适应电力行业发展的要求，新型电厂运营模式已是电力行业深入探究的核心。
信息化电厂成为了电厂在新时期涌现的产物，逐渐引起行业高度重视。
由此必须保障数字化电厂运营阶段设备的稳定性与安全性，如何充分使用电气设备的数据共享与传输功能显得特别关键。
3D数字化协同系统可以实现信息化电厂的运营高效性和减小故障概率，基于较强的信息库，可完成传统2D设计转变为协同3D设计模型，推动信息化电厂高效、健康发展。
2、3D数字化协同系统的特征2.1主观性3D设计软件是依托计算机出现的现代化技术，一般基于计算机完成设计工作，设计人员利用计算机采集电厂运行环境与运行流程中的各种细节资料构建立体模型，通过此虚拟电厂每个时段的运行状况，使设计师在电厂设计中可以更系统、更精准掌握电厂现状，设计出更为精确、完善的协同化电厂。
2.2协同性3D技术用于相对应的网络中，因此3D数字化协同系统具备协同性，换言之，计算机运行中融入3D技术，能够精准获得电厂各项分部现状及系统环境数据，再按照这些数据进行协调设计，3D数字化协同系统的开发与应用克服了传统技术的不足，各专业无需面对面共享信息，信息共享更为便捷。
数字电厂工作方案一、方案概述随着信息技术的快速发展，数字化转型已经成为电厂发展的必然趋势。
本工作方案旨在提供一种可行的数字电厂解决方案，以优化电厂运营效率、降低成本，并提高电厂生产安全性和可持续发展。
二、数字化转型目标1. 提升运营效率：通过数字化技术实现数据的实时监控、分析和预测，优化电厂运营决策，提高生产效率和资源利用率。
2. 降低成本：通过数字化技术实现能源消耗的精细化管理，减少资源浪费，降低生产成本。
3. 提高生产安全性：通过数字化技术实现设备状态的实时监测和智能化预警，提前发现和解决潜在的安全隐患。
4. 推进可持续发展：通过数字化技术实现能源的清洁生产和高效利用，减少对环境的影响，推动可持续发展。
三、具体措施1. 数据采集：建立数字化传感器网络，实时采集电厂各类设备运行数据、环境数据和能源数据。
2. 数据存储与分析：建立数据集中存储和管理平台，对采集到的数据进行整理、分析和挖掘，提供决策支持。
3. 智能控制：基于数据分析结果，优化电厂运行方案，实现自动化控制，并通过机器学习算法不断优化控制策略。
4. 预测与优化：利用大数据分析和人工智能技术，对电厂运行数据进行预测，并优化设备调度、供应链管理和能源消耗。
5. 安全监测和预警：在关键装置和设备上安装智能传感器，实时监测设备状态，发现潜在的故障隐患，并提供及时的预警信息。
6. 信息共享和协同：建立电厂内部各个部门的信息共享平台，促进各个部门之间的协同工作，提高运营效率和响应速度。
7. 培训和人员配备：组织相关培训，提升员工的数字化技能和应用能力，并合理调整人员结构，满足数字化转型的需求。
四、实施要求1. 技术支持：与相关技术供应商合作，确保数字化系统的可靠性和稳定性。
2. 安全保障：建立完善的信息安全体系，保护电厂数字化系统的数据安全和网络安全。
3. 组织推动：制定详细的数字化转型计划，并明确各个岗位的任务和责任，确保数字化转型的顺利进行。
基于数字化技术的电厂设计
摘要:随着我国电力工业的不断发展,社会电力需求的增加,对电厂提出的要求越来越高。
文章通过介绍数字化电厂的含义,论述数字化技术是电厂信息化的基础,提出电厂数字化三大重要系统的设计方法,对数字化技术应用于电厂锅炉做出分析,从而为我国电厂应用数字化技术提供参考。
关键词:数字化;电厂;信息化;监控系统;设计;锅炉
计算机技术、信息技术及网络技术的飞速发展,为电厂设计数字化提供了广阔的发展前景,无论是在结构上还是在功能上都有一个较大的舞台,为建设“高效率、环保型、数字化”的电厂打下了良好的基础。
应用数字化技术,发挥集计算机、控制、通信、网络及电力电子为一体电厂数字化综合系统,实现对单个电厂以及对梯级流域、甚至跨流域的电厂群的经济运行和安全监控,全面打造数字化发电企业,以先进的管理理念,快捷的数字化管理流程,扁平化管理层次,提高企业运行效率,提升企业核心竞争力。
1数字化电厂的含义
数字化电厂是一个比较抽象的概念,目前最形象的解释是电子化和网络化等数据信息,结合仿真技术、多媒体技术,为人们提供更直观、形象和逼真的数据信息,使人们检索和查询所需要的数据信息的速度更加方便快捷。
一般来说,电厂资源信息、生产过程控制信息、电厂设计信息是内部管理信息。
一个完整的“数字化电厂”应当能够使发电厂真正可以做到管控一体化,包括电站仿真系统、厂级监控系统、管理信息系统、决策支持系统。
设计数字化电厂时,必须有准确、可靠、全面的电厂设计信息系统作支持。
2数字化技术是电厂信息化的基础
随着火电厂信息化的发展,越来越离不开数字化、网络化,逐步形式以两者作为信息化的基础。
数字化、网络化是一种计算机技术手段,数字化过程总是伴有信息化的内容,数字化的少、度和深度是火电厂的信息化水的重要体现。
火电厂信息化随着火电厂控制和管理系统的侮一级仃一部分数字化的出现而开始,厂级、机组级、现场设备级全部实现数字化后,息化工作仍会不断丰富和发展。
电厂释遍建立了厂级电站仿真系统和管理信息系统的网架,并配置了故障诊断、状态检修及性能优化等监控和管理软件。
在三级数字化进程中,火电厂最基础的现场设备级的数字化进程缓慢,步履艰难,只能依靠开关量信号或者模拟量信一对一地进行传递,传统现场监控设备跟不小信息发展的需要,很难满足现代的监控要求,特别是对于成千台现场监控设备,在故障预测、诊断和状态检修及远程调校和维护是根本无法采集到系统。
如果现在不抓现场设备级数字化,大力兴建传统的现场设备级系统,五年后,必定因迫于数字化要求而进行改造,浪费大量的人力物力。
数字化技术是实现电厂信息化的基础,必须把数字化扩展到现场设备级,实现火电
厂3级控制和管理系统全面数字化,即建设数字化电厂,才能满足当今现代电厂的需要。
3电厂数字化三大重要系统的设计
3.1计算机监控系统设计
监控系统实用性、先进性、可靠性以及灵活性等特点,是一个客户化程度很高的自动控制系统,能依照客户管理、设计开发等要求进行监控,主要分为电源,现地自动控制回路和装置的功能,励磁、保护、调速器系统接口,信号返回屏等四个部分。
第一,电厂控制层应设有直流和交流控制电源,采用交直流双电源、互为备用、无扰切换的供电方式,电压选择应保证正常情况下交流供电、直流备用。
不宜采用监控系统主站设备工作站、服务器和网络设备等,以减轻直流系统的负担。
第二,现地自动控制回路和装置的功能与监控系统之间的联系,主要体现在协调机组或公共辅助设备。
一般在冷却水系统、压油泵、深井泵、空压机等处设有现地自动控制装置,处理两者关系,应遵循现地自动化为主的原则,直流电源装置也应视为现地自动装置,监控系统则通过模拟量、开关量的采集,不参与控制,无需通信承担监视、后备控制的任务,无需建立网络或串行通信联系,只对直流系统和电源装置的工作状态进行监视即可。
第三,励磁、保护、调速器系统接口采用开关量DIO接口和通信两种方式,便于调试和故障查处,有功和无功调节可以在LCU内编制复杂的PID调节程序,当遇到PID参数不当时,可以通过对无功电压闭环调节方法调节性能,避免出现超调或调节不到位或凋节时间延长等现象。
各个自动化装置的内部详细状态和微机保护的事故追忆采样值数据包,监控系统与励磁、保护、调速器装置存在接口联系,并且在通信上设置“互检”和容错功能,以通过高可靠的渠道直接从设备上采集。
第四,信号返回屏具有显示直观、清晰可靠,画面和各仪表、元件位置固定,是是电厂实现集中监视和控制的重要人机交流界面,受到运行值班人员的普遍欢迎。
运行人员可以通过信号返回屏对全厂的事故状况一目了然,具有不可取代的作用。
信号返回屏为反映系统的动态过程例如系统振荡,宜考虑采用一些指针仪表。
3.2分层监控系统设计
分层监控系统设计主要有四大系统,分别是基于对象技术的分布式监控系统、基于开放系统的分布式监控系统、以设备单元分布的星型分层监控系统、功能分布式的星型分层监控系统。
基于对象技术的分布式监控系统遵循开放系统标准和遵循面向对象技术的标准,面向对象的复杂性和多样性,应用将水电厂运行设备如发电机组、主变、开关等,从系统设计编程语言选择到用户界面等一系列过程都依据面向对象的理念、原则和技术,力求给用户带来最大使用和维护的方便;基于开放系统的分布式监控系统具有通用性和可移植性,可以安装在任何具有开放系统特点的计算机上,内部详细状态和微机保护的事故追忆采样值数据包,开放系统为水电厂计算机监控系统的发展提供了强大的舞台;以设备单元分布的星型分层监控系统以发电机组为单元,把控制集成和数据采集放到一台微机中,直接接入以太网,构成了现地控制单,采用专门的计算机来完成;功能分布式的星型分层监控系统以单功能微机装置集成系统,根据每个微机装置都具有不同功能的特别,
专门采集开关量、采集模拟量和进行控制操作,系统在分布的方式上进行些有益的尝试,实现微机装置特定的功能。
3.3电厂计算机监控系统设计
计算机监控系统具有采用电厂的机组、开关站、辅机、油水风系统、公用设备、主变、厂用电系统以及各种闸门等的开入量、压力、电气量、液位、温度量、流量等输入信号功能,实现“无人值班”或“少人值守”。
通过系统可以完成开停机、分合开关等顺序控制的生产流程,还具有丰富的人机界面,以及其他设备的操作控制,防误操作的措施和一定的反事故处理能力。
电厂通过设计电厂计算机监控系统,开发数字化系统,保证设备的安全稳定运行,提高设备的整体健康水平,加快电厂现代化进程。
4数字化技术应用于电厂锅炉
数字化技术应用于电厂锅炉,主要在数字化整合汽轮机技术、调整燃烧的最佳运行方式、应用数字循环流化床锅炉等三种方式。
汽轮机作为发电厂运转设备的心脏,锅炉产生出来的蒸汽,要通过汽轮机的做功才能反映出来。
汽轮机热经济性的好坏是电厂的效益的关键,因此,引进数字化技术,来研究其运行参数,提高机组的热效率是非常必要的。
燃烧方式决定了它的用电方,负荷若不控制将造成上电网频率下降,若将负荷骤然控制下来,则锅炉压力迅速升高,造成排汽和安全阀动作,造成主变过负荷动作,以致电厂及负荷厂弧网运行,不论上网送电还是吸电,供电部门都会进行经济处罚,因此,需要调整燃烧的最佳运行方式,以达最低耗能,最高效益的结果,而数字化技术恰好能解决这方面的困扰。
另外,循环流化床锅炉应用数字化技术,使主汽温度虽提到了额定范围内,降低锅炉的机械热损失大的影响,使飞灰物料完全燃尽便排出炉外,提高效率,实现电厂的良好经济效益。
参考文献:
[1] 章素华.构建中国数字化电厂的技术思考[J].华电技术,2008,(7).。
