淺析數(shù)字化電廠關(guān)鍵技術(shù)及其建設(shè)方式

聞杰++王維平++高邦鵬

【摘 要】 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字信息技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它的出現(xiàn)帶動(dòng)了電力企業(yè)的發(fā)展，讓數(shù)字化電廠成為了自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展下的必然產(chǎn)物。本文對(duì)數(shù)字化電廠的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析，并提出了建設(shè)數(shù)字化電廠的有效方式，旨在增強(qiáng)相關(guān)工作者對(duì)數(shù)字化電廠的了解，加大數(shù)字化電廠的建設(shè)力度，讓電力企業(yè)在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，做好節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)工作。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)字化電廠 關(guān)鍵技術(shù) 建設(shè)方式

1 數(shù)字化電廠的相關(guān)內(nèi)容分析

1.1 數(shù)字化電廠的內(nèi)涵及功能

數(shù)字化電廠是數(shù)字化、信息化以及自動(dòng)化技術(shù)綜合應(yīng)用的最高體現(xiàn)，它利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將發(fā)電廠的所有信息數(shù)字化，并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可靠且準(zhǔn)確的數(shù)字化信息交換和跨平臺(tái)的資源實(shí)時(shí)共享，有效加強(qiáng)了發(fā)電廠的生產(chǎn)與管理，是現(xiàn)代化電廠的重要標(biāo)志。

建立完整的信息化處理系統(tǒng)是數(shù)字化電廠的建設(shè)目標(biāo)，也是數(shù)字化電廠的重要功能。如圖1所示，從橫向上來(lái)看，數(shù)字化電廠建立起“機(jī)爐輔電訪”的全廠全數(shù)字一體化控制系統(tǒng)，從縱向上來(lái)看，數(shù)字化電廠建立了管理信息系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控信息系統(tǒng)以及分散控制系統(tǒng)的管控一體化模式，而從時(shí)間上來(lái)看，數(shù)字化電廠包含了發(fā)電廠的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、報(bào)廢等全壽命周期的物理三維信息系統(tǒng)。另外，除了上述的系統(tǒng)功能之外，數(shù)字化電廠的建立還能有效提高生產(chǎn)效率、減少能源消耗，促進(jìn)電力資源的優(yōu)化配置。

1.2 數(shù)字化電廠建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

（1）通過構(gòu)建分散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化?，F(xiàn)階段，分散控制系統(tǒng)（DCS）由于其工作性能可靠，控制力強(qiáng)，人機(jī)交互界面易操作等優(yōu)勢(shì)的存在，以及它具有較為完善的組態(tài)配置、設(shè)計(jì)思想、功能配置，這讓其在火力發(fā)電機(jī)組的機(jī)爐主控領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。并且，DCS組態(tài)的存在有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋爐爐膛、汽輪機(jī)數(shù)字電液系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)的安全監(jiān)控，為建立高層次的SIS和MIS提供了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，促進(jìn)了機(jī)、電、爐一體化控制的實(shí)現(xiàn)。（2）通過建立FCS技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)的數(shù)字化。FCS技術(shù)是將數(shù)字化電廠的控制技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備以及計(jì)算機(jī)與通信作為一個(gè)整體的技術(shù)，它的存在重點(diǎn)是用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)備的數(shù)字化。即FCS技術(shù)能有效推動(dòng)職能儀表和現(xiàn)代智能設(shè)備的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)DCS與可編程邏輯控制器的融合，解決了DCS不能對(duì)智能儀表的高級(jí)功能發(fā)揮作用的問題，并在實(shí)現(xiàn)了智能控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)儀表之間數(shù)字通信的同時(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）的健全也起到了重要的推動(dòng)作用。（3）通過應(yīng)用MIS和SIS實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)的數(shù)字化。廠級(jí)管理信息系統(tǒng)（MIS）是以網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，對(duì)整個(gè)企業(yè)的各個(gè)部門進(jìn)行輔助管理的信息系統(tǒng)，其由主機(jī)系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成，并通過采用企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理技術(shù)，強(qiáng)化對(duì)電廠設(shè)備的監(jiān)控與維修，從而達(dá)到節(jié)省檢修費(fèi)用的目的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在數(shù)字化電廠的構(gòu)建中，擁有行政管理、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、財(cái)務(wù)管理等辦公自動(dòng)化功能的傳統(tǒng)MIS已無(wú)法滿足時(shí)代以及電廠發(fā)展的需求。在MIS的應(yīng)用方面，電氣企業(yè)對(duì)其進(jìn)行了創(chuàng)新，在新MIS的建設(shè)中，ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）的軟件結(jié)構(gòu)、管理思想融入其中，為MIS的建立增添了交易信息管理、報(bào)價(jià)輔助決策、動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)分析以及模擬成本實(shí)驗(yàn)等功能。

廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）是一種自動(dòng)化信息系統(tǒng)，其建立在MIS和DCS網(wǎng)絡(luò)之間，能將生產(chǎn)過程管理、優(yōu)化控制和過程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)融為一體，具有容量大、可靠性高以及速度快的特點(diǎn)。在數(shù)字化電廠的建設(shè)中，SIS具有性能計(jì)算與分析，優(yōu)化電廠調(diào)度，分析計(jì)算機(jī)組設(shè)備壽命，管理與監(jiān)視數(shù)字化電廠建設(shè)與運(yùn)行過程，分配負(fù)荷等功能。

2 建設(shè)數(shù)字化電廠的有效方式

要建設(shè)好數(shù)字化電廠，我們首先需要具備健全有效的書籍庫(kù)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其能對(duì)電廠的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、提煉、集成、存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的實(shí)時(shí)共享，為電廠的發(fā)展與決策提供有力依據(jù)。其次，我們應(yīng)在數(shù)字化電廠的建設(shè)中抓住本質(zhì)，即管理思想的數(shù)字化。在數(shù)字化電廠的建設(shè)過程中，軟件只是一個(gè)先進(jìn)管理思想的載體，管理思想才是數(shù)字化電廠的真正內(nèi)容與核心，因此，我們需結(jié)合自身發(fā)電企業(yè)的管理文化，樹立好管理思想，從而在引進(jìn)管理軟件時(shí)，要考慮自身企業(yè)的實(shí)際需求與實(shí)際發(fā)展情況，讓軟件始終服務(wù)于電力生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的需求，不能生硬照搬與自身企業(yè)不相符的管理成果。最后，我們應(yīng)當(dāng)在數(shù)字化電廠的建設(shè)中增強(qiáng)硬件建設(shè)與機(jī)制體制的支持，例如：通過加強(qiáng)制度建設(shè)，促進(jìn)數(shù)字化電廠建設(shè)的規(guī)范性與有序性，有效提高相關(guān)工作人員的工作效率。另外，強(qiáng)大的數(shù)字化平臺(tái)還需要不斷的進(jìn)行升級(jí)與改造，這就離不開網(wǎng)絡(luò)硬件的支撐。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，數(shù)字化電廠是信息化時(shí)代發(fā)展下的必然產(chǎn)物，它是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它的建設(shè)需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐，需要設(shè)計(jì)者、專業(yè)軟件公司、發(fā)電廠以及施工單位的分工協(xié)作。只有這樣，才能構(gòu)建出適合發(fā)電廠實(shí)際發(fā)展情況的監(jiān)控系統(tǒng)，才能有效提高發(fā)電廠的工作效率、經(jīng)濟(jì)效益以及核心競(jìng)爭(zhēng)力，才能有效增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)力度，促進(jìn)電力企業(yè)加速邁進(jìn)信息化時(shí)代。

參考文獻(xiàn)：

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