黃志剛

摘要：隨著建設(shè)能源節(jié)約型社會的目標(biāo)日益完善，傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)已經(jīng)走上了企業(yè)模式改革的道路。社會需求的變化促使發(fā)電企業(yè)向著數(shù)據(jù)化、智能化、信息化、自動化廠等方向發(fā)展，智慧電廠的建設(shè)不僅優(yōu)化了傳統(tǒng)的電廠管理模式，還切實響應(yīng)了建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的基本方針。自動化控制技術(shù)是智慧電廠建設(shè)不可或缺的重要組成，保障發(fā)電設(shè)備能安全運轉(zhuǎn)、協(xié)調(diào)各流程的有序執(zhí)行。

關(guān)鍵詞：智慧電廠;自動化;智慧控制;

1、 引言

隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)中的設(shè)備管理及檢修過程都已完全被自動化管理所替代。自動化控制技術(shù)的發(fā)展已然深刻落實到發(fā)電企業(yè)的方方面面，同時也推動了數(shù)字化電廠向智慧化電廠發(fā)展進(jìn)程。自動化控制技術(shù)使發(fā)電設(shè)備工作效率提高，而安全性能的提高以及技術(shù)的普遍適用性等特點也解決了電廠轉(zhuǎn)型的痛點。

2、 智慧電廠的簡介及結(jié)構(gòu)

2.1、智慧電廠的定義及特點

智慧電廠，是在數(shù)字化和信息化的基礎(chǔ)之上結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、自動化控制、可視化等信息技術(shù)來完成智能發(fā)電，并結(jié)合其他產(chǎn)業(yè)形成經(jīng)濟(jì)循環(huán)鏈，以期達(dá)到提高生產(chǎn)安全管理、實現(xiàn)智能化生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益最大化、踐行綠色發(fā)展理念的目標(biāo)。建設(shè)智慧電廠需要從電廠的基礎(chǔ)建設(shè)、發(fā)電設(shè)備的選擇與創(chuàng)新、發(fā)電過程的技術(shù)應(yīng)用、設(shè)備的檢修維護(hù)、電廠的管理及商業(yè)運作等多個方面進(jìn)行統(tǒng)籌考量，才能更好的將科技創(chuàng)新應(yīng)用在傳統(tǒng)行業(yè)中，使得傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)得到技術(shù)升級，形成更加科學(xué)且有效益的新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈。[1]

因此，智慧電廠相比于傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)，從廠房、設(shè)備、技術(shù)應(yīng)用、運營管理模式等多個方面有了質(zhì)的轉(zhuǎn)變。智慧電廠是具備大數(shù)據(jù)的企業(yè)，數(shù)據(jù)存在于企業(yè)生產(chǎn)管理的全程，發(fā)電生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)數(shù)據(jù)，客戶業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)商業(yè)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)將這些數(shù)據(jù)集成為大數(shù)據(jù)庫，為企業(yè)的管理決策、生產(chǎn)運轉(zhuǎn)提供依據(jù)。智慧電廠將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分滲透入企業(yè)的方方面面，企業(yè)的生產(chǎn)、制造、運營、服務(wù)都可以實時監(jiān)控成為數(shù)據(jù)信息，這可以有效地提高了電廠的智能管理水平。而針對企業(yè)用戶方面，管理的自動化使得業(yè)務(wù)辦理簡單化、高效化，極大地降低了時間成本。

2.2、自動化技術(shù)簡介

自動化控制技術(shù)將計算機(jī)技術(shù)、電氣技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等多個學(xué)科融合形成系統(tǒng)性學(xué)科，軍事、生產(chǎn)、生活等各個領(lǐng)域都離不開自動化控制技術(shù)。它通過具有一定控制功能的自動控制系統(tǒng)，使機(jī)器完成指定的動作，保證各個工序按預(yù)設(shè)進(jìn)行，達(dá)到設(shè)計的目標(biāo)。

隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，企業(yè)在謀求轉(zhuǎn)型改變的道路上都離不開自動化技術(shù)的應(yīng)用。自動化控制技術(shù)的應(yīng)用使生產(chǎn)操作實現(xiàn)了由人到電腦的轉(zhuǎn)變，往往自動化技術(shù)的革新也會推動企業(yè)乃至整個行業(yè)的發(fā)展。自動化技術(shù)通過軟件與硬件的結(jié)合，讓其在多個領(lǐng)域發(fā)揮不同的作用，并實現(xiàn)了成本最小化、利益最大化的經(jīng)濟(jì)效果。同時，自動化控制技術(shù)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)過程的平穩(wěn)性，降低了因人工操作而帶來的誤差，得到了規(guī)格、質(zhì)量較高的產(chǎn)品，并且可以實時監(jiān)控整個生產(chǎn)過程，當(dāng)發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量問題，可以通過自動化系統(tǒng)進(jìn)行報錯并及時修復(fù)。[2]

3、 自動化控制在智慧電廠的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

3.1、智慧電廠的自動化技術(shù)應(yīng)用

智慧電廠的自動化是指在人為操作的基礎(chǔ)上，運用自動化控制理論、計算機(jī)控制技術(shù)及有關(guān)的電控裝置對智慧電廠的發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制，保障發(fā)電機(jī)組的各生產(chǎn)設(shè)備能夠有序且安全的運行。智慧電廠的自動化系統(tǒng)可分為主機(jī)自動化和輔助設(shè)備自動化，他們都由自動控制與測量、信息采集與處理、系統(tǒng)保護(hù)、系統(tǒng)自動報警等多個板塊有機(jī)組成。智慧電廠的高效運行離不開自動化控制技術(shù)的支持，不僅可以提高生產(chǎn)效率，還能保障生產(chǎn)安全。

智慧電廠的自動化控制是熱工儀表自動化系統(tǒng)中最重要的一部分，它使電廠的發(fā)電生產(chǎn)過程可以自動調(diào)節(jié)并穩(wěn)定運行。技術(shù)人員使用自動化控制技術(shù)將各個分散的部件有機(jī)地結(jié)合在一起并進(jìn)行前期規(guī)劃好的動作。智慧電廠的運行系統(tǒng)十分復(fù)雜，單一的工作人員操作具有很大局限性，自動控制新系統(tǒng)具備自動調(diào)節(jié)功能，可以根據(jù)電廠設(shè)備實際運行狀況的不同給出合理的控制命令。[3]

在智慧電廠自動化控制的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)的自動化檢測可以有效的監(jiān)控生產(chǎn)過程中各部分的實時動態(tài)。智慧電廠利用熱工儀表對生產(chǎn)系統(tǒng)的溫度、壓力和流量等多個角度進(jìn)行監(jiān)測，通過設(shè)備的自動化控制優(yōu)化使生產(chǎn)系統(tǒng)按照要求穩(wěn)定運行。

把傳統(tǒng)電廠的無感知、無思想的設(shè)備、系統(tǒng)整合，進(jìn)化為全面監(jiān)測、實時分析、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行的全新電廠。像主機(jī)大軸這類主重要設(shè)備，可以通過軸承振動，軸瓦溫度等參數(shù)進(jìn)行檢測，監(jiān)視運行狀況，運用數(shù)學(xué)建模、大數(shù)據(jù)分析，對異?，F(xiàn)場進(jìn)行智能診斷，既可以提前預(yù)警，也可以自動判斷出設(shè)備故障的原因，得出結(jié)論。同時，對于已處理的故障，系統(tǒng)還具備自動學(xué)習(xí)的能力，將其儲存至專家?guī)靸?nèi)容，進(jìn)一步自適應(yīng)學(xué)習(xí)，更好的保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運行。

智慧電廠的發(fā)電生產(chǎn)流程繁多且復(fù)雜，每一項操作必須在合理的時間節(jié)點啟動，因此要提前制定完善的設(shè)備運行方案，從而實現(xiàn)有計劃的進(jìn)行生產(chǎn)。順序控制功能的實現(xiàn)依賴于自動化控制技術(shù)，對設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)與把控，確保生產(chǎn)流程的穩(wěn)定進(jìn)行與安全。順序控制系統(tǒng)對設(shè)備主機(jī)的開啟與停止進(jìn)行自動控制，也可以對輔助設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。[4]

3.2、發(fā)展方向和前景

新時期下，智慧電廠的建設(shè)正如火如荼的開展中，智慧電廠的發(fā)展要跟上科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與人文需求的變化。針對新型熱工儀表的研發(fā)迫在眉睫，在電廠生產(chǎn)的多種復(fù)雜且不同的工作環(huán)境下，新型熱工儀表的運用可以節(jié)省大量的人力物力，比如采用超聲波檢漏技術(shù)檢測閥門管道的工作狀況避免事故的發(fā)生，使用快速熱電偶能合理調(diào)整蒸汽管道的疏水操作。

在人工智能蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下，智慧電廠的智能控制管理尤為重要。智慧管控在信息技術(shù)、DSC控制系統(tǒng)、智能設(shè)備的自動化控制技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合了無線覆蓋、人員定位、實時監(jiān)控等最新的科技，并在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)對電廠設(shè)備與人員管理方面實現(xiàn)技術(shù)升級。[5]

4、結(jié)論

當(dāng)前，我國處于“中國制造2025”戰(zhàn)略發(fā)展的重要階段，智慧電廠的建設(shè)是我國電力行業(yè)的發(fā)展新標(biāo)準(zhǔn)。在智慧電廠的實際生產(chǎn)運營中，自動化控制技術(shù)的應(yīng)用為企業(yè)的正常運行提供了便捷與保障，同時推動了發(fā)電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升。智慧電廠的業(yè)務(wù)系統(tǒng)包含智慧運行、智慧安全、智慧設(shè)備、智慧物資、智慧燃料、智慧燃燒、智慧行政等多個部分，把握行業(yè)發(fā)展趨勢、堅持綠色低碳發(fā)展理念、結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)管理模式創(chuàng)新才能推動智慧電廠的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]魏言海.基于對電廠熱工儀表自動化分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（11）：90-91.

[2]李千海.自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2020（07）：182-183.

[3]王海燕.智慧電廠智能控制技術(shù)路線探討與研究[J].數(shù)字通信世界，2020（04）：195.