数字化电厂

浅析智慧电厂的建设与发展-以火电厂建设为例摘要:发电厂是电力生产的重要环节，随着智能化话的深入发展，智慧电厂的建设势在必行。

以火电厂的建设为例，介绍了目前智慧电厂的建设与发展的特点以及研究现状。

提出了建设智慧电厂的优势和下一步的发展趋势，指出了目前需要解决的瓶颈问题。

为智慧电厂尤其是火电厂的建设提供了理论支持和技术指导。

关键词：智慧电厂；建设与发展；火电厂引言我国火力发电机组的信息化建设经历了分散控制阶段和网络化阶段，随着大量的现场设备、元器件等局部系统的信息无法自动启动，实现实时准确的上传，这些方面的因素严重制约可企业信息的发展，对于企业的过程监控，现代化管理、高效执行等十分不利，使得在电力市场竞争中处于不利地位。

为了实现与智慧电网的同步发展没实现精细管理和高效管理，作为供电企业的发电厂，必须向着智能化、集约化、系统化的方向发展。

1 智慧电厂概述1.1 智慧电厂的定义智慧电厂是以物理电厂为基础，在现有的技术、管理水平的基础上，通过对局部或者是分系统的科技含量和管理内涵等资源进行深入挖掘和全面梳理后，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的应用价值的再认识、再整合，同时融入了现代先进管理和先进技术形成的新型电厂。

智慧电厂的网络模型如图1所示，它使得准备更加可靠，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.1.2 智慧电厂结构内容智慧电厂与数字化电厂具有相同的体系结构，都包含基础设备层、实时控制层、系统优化层、生产管理层和电厂决策层等，智能化电厂在数字化电厂结构内容的基础上进行了不同程度的丰富和发展。

在实时控制层，数字化电厂与智能化电厂都包括锅炉、汽机、电气、辅机等的DCS一体化控制系统，保证火电厂的安全平稳运行。

智能化电厂在此基础上，通过使用预测控制、模糊控制、神经网络控制、模糊神经网络控制和遗传算法等各种智能控制和算法，实现机组的优化控制，从而提高机组效率和安全性，达到节能降耗的目的。

数字化技术在垃圾焚烧发电厂的应用摘要：随着我国经济结构的调整与产业的转型，电力体制与产业也迎来了大改革时期，基于数字化的智慧电厂成为了升级转型的主要趋势，引领了电力行业的创新发展。

数字化技术在垃圾焚烧发电厂的应用，充分发挥了云计算、物联网、人工智能、移动通信等核心技术的优势，以电厂生产、销售、运输、管理为主要业务构建了完整的智能管理网络，极大地提升了电厂运营管理的效率，促进了电力行业的持续发展。

关键词：智慧电厂；数字化技术；垃圾焚烧发电厂引言当前，信息技术的快速发展促使数字技术加速渗透到各行各业中，一时间，各行各业都起了数字化转型浪潮；而“双碳”战略的提出，也要求发展社会经济必须与保护生态环境相协调。

在数字化与绿色化双转型的时代趋势下，低能耗、低排放、低污染的能源发展模式成了我国能源可持续发展的必然选择。

因此，主动利用数字技术进行转型升级，打造智慧电厂，改变传统的粗放型生产管理模式，提高生产效率，降低能耗与排放，是垃圾焚烧发电厂实现高质量发展的重要举措。

1.电厂数字化的特点数字化转型是在数字化转型和升级的基础上，进一步提升企业核心业务，建立新的商业模式的高层次转型。

这是一种“颠覆性”的创新和改革，而不是简单的“技术升级”。

垃圾焚烧发电厂数字化的特点如下。

1.1运营数字化技术可以用机器人取代人工劳动，结合物联网应用，解放垃圾焚烧发电厂从事烦琐和危险工作的劳动者。

1.2流程管理通过数字化展示整个工作流，可以使工作流可视化、可管理、可控，减少重复工作，提高工作流的自动化水平，促进垃圾焚烧发电厂管理流程的扁平化、协同化发展。

1.3组织结构。

由于数字技术的出现，将为垃圾焚烧发电厂创建新的管理部门。

因此，在一定程度上，垃圾焚烧发电厂的组织结构被推动发生了巨大变化。

1.4决策可以将大数据作为决策分析的工具，最大化数据的价值，帮助垃圾焚烧发电厂做出自动判断和科学决策。

客户关系。

基于数字化技术的电厂智慧管理平台如图1所示。

智慧电厂数字化设计及移交平台建设探讨摘要：目前火力发电厂进行数字化转型，新建机组对智慧电厂数字化设计及移交显得尤为重要。

建设内容包含了两大部分，即数字化设计及数字化移交平台；数字化设计属于设计单位工作范畴，设计单位利用PDMS设计软件进行数字化设计。

数字化设计完成后，以文档方式向建设单位进行交付，该文档属性为RVM属性(PDMS导出文件的属性)。

建设数字化移交平台，通过该平台将数字化设计文件里全部数据的解析到大数据平台，并利用三维引擎将解析出来的三维模型加载到电脑显示器，进行人机交互应用，无需依赖PDMS软件。

通过数字化移交平台构建了三维可视化的设计文件及工程管理图档系统、资产数据库，实现设计文件及工程管理文件全寿命周期的数字化、三维可视化图档管理，并满足生产期构建三维可视化应用的需求。

关键词：数字化转型数字化设计数字化移交三维一、数字化设计设计单位按照设计合同要求开展数字化设计，并以RVM属性文件方式进行移交。

数字化设计的要点，建议如下：1.设计单位须进行正向设计，先设计三维，再从三维设计导出二维设计图纸。

在设计变更或变更设计时，同样是先修改三维模型，再导出二维图纸。

2.数字化设计及移交的范围包括但不限于（主厂房、锅炉、脱硫、脱硝、水岛、煤场、升压站、灰岛、空冷岛等厂区范围内设施），包含了工艺专业、土建专业、电控专业，接收相关供应商或施工方提供的三维模型、设备资料数据。

具体内容或要求如下：3.设计阶段各专业出版的正式设计图纸、设计数据资料。

4.三维建模的范围涵盖厂区设计范围内的总图地面、道路、围墙、围栅模型；土建建筑、结构、基础模型；工艺管道、设备模型；管道支吊架模型；电控盘柜、桥架模型。

建模范围内的设备、管道、结构、建筑、盘柜、桥架等完成三维数字化建模，并包含模型属性信息。

三维模型如实反映设备的外观尺寸、摆放位置、接口定位、结构基础、门窗位置、管道规格定位等。

5.施工阶段的施工进度、施工管理文档、工程联系单、设计变更通知单、各项工程的质量检验记录、各项工程的验收记录、材料试验记录。

浅谈发电厂全生命周期管理的数字化移交摘要：本文从电厂设计和建设的现状出发，提出了数字化移交的技术方案，总结了数字化移交实施经验，介绍了数字化移交具体的应用，希望对有关从业人员带来帮助。

关键词：全生命周期；数字化移交；可视化；数据关联1引言电厂的全生命周期数字化主要是指以电厂设备、系统全生命周期管理作为理念，集成从设计、制造、安装、采购、建设、调试、运行、监测、检修、维护直到设备退役的全过程数字化。

而数字化移交即电厂建设期各阶段数据的移交，通过一系列数据标准对电厂各生产业务单元进行整合，实现系统跨域异构，在源头上进行各阶段数据持续收集、扩展、积累、应用和管理，打破各生产业务信息孤岛，实现信息集成、共享、数据综合化的利益，最大限度的达到电厂安全、高效和环保运行的状态，并为智慧电厂提供服务，支持电厂的高效运行、安全生产、量化管理，使数字工程贯穿电厂全生命周期。

2现状2.1 设计软件的不兼容在电厂设计阶段，不同设计院使用的设计软件系统存在着明显差异，这些软件之间通常是不兼容的，如Plant Design Management System软件无法打开Smart Plant 3D的模型；而同一设计院为满足各专业的设计需求，通常也会应用多种的设计工具开展三维数字化设计，如在同一项目进行三维设计时，机械设计采用Plant Design Management System，土木设计采用AECOsim BuildingDesigner，电气设计采用OpenPlant Electrical等，这些不同软件所产生的三维模型、数据格式的互不兼容，造成诸多数据孤岛存在。

2.2 多方平台的数据不共享数字化技术现已广泛应用，因为设计方、采购方、施工方、业主方的工作定位和技术应用的不同，难以在同一平台上进行协同工作，特别是使用软件的不同，工程公司比较常用的是工程管理软件，运维单位常用的是运维系统软件，这些不同功能的软件之间数据不能实现共享，工程建设阶段管理软件数据信息无法加载到设计院所提供的三维模型中，设计院提供的三维模型中涉及的数据信息，工程管理软件也不能进行有效识别。

三维数字化电厂技术的研究与应用作者：赵长青苏乐廖万勇来源：《数字技术与应用》2013年第07期摘要：本文介绍了全寿期三维数字化电厂各工程阶段数据的数字化、数据的集成及数据的应用，通过对电厂全寿期数据的数字化管理，解决电厂建设过程中的信息孤岛问题，为运营期管理提供三维数字化支持。

关键词：编码数字化电厂数据集成中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0054-02国家“十二五”规划提出，要把全面提高信息化水平作为加快转变经济发展方式的重点之一。

作为国家基础设施产业的电力工业，紧跟“信息化带动工业化，工业化促进信息化”的发展思路，正由传统工业向高度的集约化、知识化、技术化工业转变。

那么实现电力企业生产运营的现代化、电力管理的数字化就变得迫在眉睫了。

在火电厂信息化建设进程中，业主亟需将分散数据资料进行标准化与数字化的管理。

EPC 公司为满足业主的需求，积极投身解决信息孤岛问题的研究中，以实现设计期、建设期工程数据的有效利用，为电厂的运行维护提供精确完整的信息，为业主从整体上提高企业信息化管理水平，降低企业运营成本提供技术支持。

1 数字化处理技术的研究在火电厂设计、建设、运行全生命周期，会产生大量不同类型的数据，包括设计过程产生的三维模型和图纸，建设过程中产生的施工调试文档，以及运行过程中产生的资产管理及实时运行数据。

为达到各类型数据在同一平台实现集成应用的目的，研究开发了相应的数字化处理技术，实现了火电厂全生命周期数据的数字化。

1.1 研发三维数字化设计技术，实现三维模型数字化三维数字化系统以三维模型为数据集成的载体，数字化的三维模型结构以及三维模型编码技术是实现三维模型数字化的核心。

我们先后进行了三维模型数字化和编码技术的研究工作。

1.1.1 研发三维数字化模型结构三维模型结构的细化程度直接关系到数据展示效果，我们针对数字化项目制定了《三维数字化建模规范》，主要从管道类模型、设备类模型、土建类模型等方面进行模型层次的划分、模型的命名规则、属性信息进行了统一的规范，保证三维模型结构的合理化。

全寿命周期论文【摘要】随着社会经济和科学技术的不断发展，电网的结构设计越来越复杂，电压等级越来越高，使得人们对电网运行的安全性要求也在不断的提升。

这些现状都导致发电企业在进行电网运行管理时，必须依托于先进的数字化信息技术和全寿命周期管理来确保电网运行的安全性、可靠性、灵活性以及可观测性，从而达到持续稳定的电力发电要求。

【关键词】数字化电厂；全寿命周期；发电厂；电力系统近年来，受到社会经济体制变革的影响，发电企业正面临着前所未有的改革机遇。

首先，经济一体化、市场化体制的落实使得电力市场化改革成为必然，做好发电企业业务重组尤为重要。

其次，节能、环保理念在社会生产领域深入落实，给电力企业工作提出了新要求，要求发电企业以新设备、新方式来解决传统的高投入、低产出、高污染的现状。

在这种社会背景下，转变传统的工作模式十分关键，是实现发电企业信息化建设的关键。

因此，在目前的工作中，我们从全寿命周期进行数字化电厂研究意义非凡，是确保电力事业持续、稳定进步的基础。

一、数字化电厂概述节能环保是未来社会发展的主要趋势，在这种社会形势下，发电企业必须要改变传统的运营方式、提高企业工作效率、加强系统控制能力、减少成本投资，从而达到提高生产效率的目的。

这些环节的产生都对供电企业生产模式提出了挑战，深刻的要求供电企业改变和优化传统工作方式，从而达到提高生产效率的目的。

在这种情况下，发电企业信息化建设是未来电力事业发展的主流方向，是实现电力企业自动化的关键。

1、数字化电厂概念数字电力系统是实际运行电力系统的物理结构、物理性质、技术性质、管理方式、环保标准、人文状况、科技活动等数字的再现与适时描述，是我们目前工作中面临的核心问题。

对于当今的电力工作人员而言，由于数字化电厂本身存在着明显的不确定性，覆盖内容几乎包含了电力系统的各个行业和社会属性，对于一个实际运行的电力系统描述不可能全面考虑到各个生命周期，这就使得信息的继承性、真实性无法得到有效的体现，管理状态不够明确，组织结构不够明晰。

火电厂数字化煤场智能掺配烧优化系统的设计方案和应用摘要：为降低电厂能耗指标和生产经营成本，提高企业盈利能力，推进优化全过程成本管控工作，围绕节能降耗的要求，采取多项精细智能化管理方式，实现节能、自动化管理。

当锅炉入炉煤种多变、各煤质指标偏离设计值时，将影响锅炉燃烧的经济性和安全性。

数字化煤场智能掺配烧优化系统是一套关于燃煤机组多煤种混烧优化运行的软件系统，系统实现对电厂燃煤从进厂到燃烧的全流程管理，能对堆煤、存煤、配煤、取煤、燃烧、购煤等做出全自动的决策，此外，系统还能够对实现电厂煤场的数字化管理起到重要的支持作用。

关键词：数字化煤场；掺配烧，优化；决策模型；煤种引言在燃煤品质繁杂的条件下如何有效实现配煤掺烧，使火电厂系统安全、高效、经济、环保运行，挖掘燃料全流程各环节的价值，实现综合效益最大化，是火电厂面临且亟待解决的重要问题，也是对智能煤场建设提出的关键要求。

1.智能煤场智能煤场的定义体现在两个方面。

第一是对煤场的数字控制，煤场数字化信息的主要内容是煤场如何储存煤炭、储存的煤炭种类、不同煤炭分类放在不同的位置、堆积煤炭的储煤场的安全性、储存煤炭的商家、进入储煤场的煤炭量。

从进货煤的质量、储煤场的温度、湿度、进货煤的调配期限等方面，结合煤场的数字化管理开始管理。

第二是开始智能布局、扎堆战略，主要内容是煤炭登记、采样保存、煤场种类划分、堆积布局、煤炭去除信息等。

煤场管理者主要注重材料采集和堆料准备。

企业对储煤场进行燃料控制的过程中，不同的管理人员对燃料燃烧的专业水平和管理运行方式参差不齐，对煤场管理经验也各不相同，导致管理水平和效果低下，工作人员的日常工作任务越来越多，越来越累。

利用好数字管理系统，引入故障排除方案，建立能源管理库，运用简单的思维方式，有助于收集煤炭，快速投入火炉。

2系统设计流程系统设计原理图如图1所示，系统应能实现时刻监视当前的制粉系统运行状况和锅炉燃烧及排放情况，在预定的优化目标下，通过实时优化程序和专家系统，对制粉系统和燃烧器运行做出优化调整，保证锅炉处于最佳的运行状态。