6大智慧電廠(chǎng)關(guān)鍵技術(shù)，三維可視化僅是基礎

智慧電廠(chǎng)研究方向

隨著(zhù)電力轉型發(fā)展與市場(chǎng)化改革的需要，清潔、高效、安全、電網(wǎng)友好型的智能發(fā)電技術(shù)是近階段的重點(diǎn)研究方向，伴隨先進(jìn)檢測與控制、人工智能，以及數據利用與信息三維可視化技術(shù)的快速發(fā)展，在以下的一些技術(shù)領(lǐng)域將首先獲得應用性成果，推進(jìn)發(fā)電廠(chǎng)的智能化進(jìn)程。

1.三維空間定位與可視化智能巡檢

隨著(zhù)計算機運算能力與軟件應用水平提高，大范圍的三維空間設計建模成為可能。通過(guò)三維空間定位，實(shí)現設備、管道、儀表取樣點(diǎn)及隱蔽工程信息可視化?？审w驗邏輯操作場(chǎng)景與實(shí)際物理場(chǎng)景信息互動(dòng)的感受，將傳統運行人員的操作界面在物理維度上延展，共享智能巡檢系統的現場(chǎng)信息?；?/span>WIFI或RFID無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)技術(shù)的三維定位結合巡檢人員智能終端，借助圖像識別與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)缺陷管理數據庫，可實(shí)現現場(chǎng)設備的智能巡檢與自動(dòng)缺陷管理。借助設備與人員定位，還可同時(shí)實(shí)現智能安防與區域拒止等智能管理功能。在技術(shù)成熟時(shí)，借助各類(lèi)型機器人的應用，可實(shí)現無(wú)人化的智能巡檢方式。其中涉及的關(guān)鍵性技術(shù)還包括：設備參數自動(dòng)識別、信息可視化記錄存取、異常數據實(shí)時(shí)歸檔、巡檢人員實(shí)時(shí)定位、現場(chǎng)風(fēng)險預警、數據加密傳輸等。

2.爐內智能檢測與燃燒優(yōu)化控制

基于光學(xué)圖像、光譜、激光、放射、電磁，以及聲學(xué)、化學(xué)的各種先進(jìn)檢測機理的爐內測量技術(shù)實(shí)用化研究進(jìn)展較快，在爐內溫度測量、煤粉分配、煤種辨識、參數分布、排放分析等方面為多目標全局閉環(huán)優(yōu)化控制創(chuàng )造了條件。同時(shí)隨著(zhù)計算機技術(shù)的快速發(fā)展，先進(jìn)智能控制技術(shù)也逐步進(jìn)入實(shí)用化階段，伴隨各類(lèi)靈活可靠的優(yōu)化控制平臺載體的推廣應用，電站控制參數的智能優(yōu)化技術(shù)得到了快速的發(fā)展，并推動(dòng)了DCS（分散控制系統）的功能改進(jìn)與能力提升。

通過(guò)系統性整合基于先進(jìn)機理的檢測技術(shù)、智能控制算法、軟測量及智能尋優(yōu)技術(shù)，實(shí)現燃煤鍋爐爐內溫度、氧量、一氧化碳濃度等燃燒參數空間分布的實(shí)時(shí)測量與自動(dòng)調整、燃燒器煤種在線(xiàn)識別、風(fēng)煤參數與布局自動(dòng)配置、鍋爐效率在線(xiàn)軟測量、效率環(huán)保指標綜合尋優(yōu)、最優(yōu)目標預測控制等技術(shù)手段，最終達到安全環(huán)保約束條件下鍋爐燃燒效率的實(shí)時(shí)閉環(huán)最優(yōu)控制。

3.數字化煤場(chǎng)與燃料信息智能互動(dòng)

煤是燃煤電站的主要成本輸入，煤場(chǎng)物理空間廣，采制與管理工作量大，同時(shí)用煤種類(lèi)繁多，變化頻繁，配煤摻燒與適應性調整操作繁瑣。利用圖像識別與信息可視化技術(shù)可實(shí)現數字化煤場(chǎng)三維空間與時(shí)間動(dòng)態(tài)的4D信息管理，智能優(yōu)化煤場(chǎng)空間布局與運行計劃。采用數據利用技術(shù)實(shí)現鍋爐和煤場(chǎng)的智能信息互動(dòng)與自動(dòng)燃料配置，與 燃燒優(yōu)化控制系統實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)，實(shí)現煤種的智能混燒。

4.信息挖掘與遠程專(zhuān)家診斷預警

發(fā)電廠(chǎng)機組故障分析與操作記錄文檔是寶貴的信息資源，利用結構化存儲與檢索調用技術(shù)可以形成可用資源，結合語(yǔ)義識別等數據利用技術(shù)，關(guān)聯(lián)機組運行的實(shí)時(shí)、歷史數據，實(shí)現故障診斷與實(shí)時(shí)預警。同時(shí)利用遠程專(zhuān)家AR （增強現實(shí)）互動(dòng)平臺系統，引入云平臺數據挖掘資源，可便捷實(shí)現跨地域的專(zhuān)家共享與數據共享。在廠(chǎng)內知識信息管理、技術(shù)監督遠程數據平臺、專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò )移動(dòng)式互動(dòng)共享平臺等技術(shù)載體支撐下，利用數據挖掘與風(fēng)險預測、實(shí)時(shí)風(fēng)險預警設置、全局風(fēng)險預警設置等技術(shù)手段，實(shí)現區域或集團層面的設備狀態(tài)智能管控系統。

5.網(wǎng)源協(xié)調結合與電力市場(chǎng)輔助決策

智能發(fā)電銜接智能電網(wǎng)體系，實(shí)現網(wǎng)源協(xié)調互動(dòng)與策略最優(yōu)。電力市場(chǎng)實(shí)施后，機組調峰調頻功能都與發(fā)電廠(chǎng)效益相關(guān)，通過(guò)功能優(yōu)化與效益尋優(yōu)，使機組在競價(jià)上網(wǎng)的決策中實(shí)現利益最大化。

系統整合調頻調峰能力預測、調頻調峰策略配置、節能調度、競價(jià)上網(wǎng)效益尋優(yōu)與APS快速啟停等靈活發(fā)電技術(shù)，實(shí)現機組AGC（自動(dòng)發(fā)電控制）深度調峰全程智能控制、深度低頻負荷快速提升、兼顧機組經(jīng)濟性的混合調頻技術(shù)、AGC指令節能分配、輔助服務(wù)與電量效益尋優(yōu)等技術(shù)目標。

6.沉浸式仿真培訓與AR輔助檢修維護

在VR(虛擬現實(shí))技術(shù)發(fā)展逐漸成熟的前提下，可以逐步開(kāi)展虛擬現實(shí)與增強現實(shí)在培訓與作業(yè)中的應用研究，提升專(zhuān)業(yè)人員的培訓感受，提高設備檢修維護工作效率與操作規范性。設備虛擬拆解培訓與檢修操作可視化輔助技術(shù)在計算機運算能力足夠支撐設備細節與流暢互動(dòng)的情況下，對改善培訓與檢修質(zhì)量所帶來(lái)的效益是非常值得期待的。