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智慧电厂的定义和建设目标
发布时间:2016-07-18
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智慧电厂定义

数字化电厂是指以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式,是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物。数字化电厂的标志是全面采用DCSSISMIS、仿真机和三维设计技术。

智慧(智能)电厂是在数字化电厂的基础上,利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务;清楚掌握生产流程、提高生产过程的可控性、减少人工干预、及时正确地采集生产过程数据,从而科学地制定生产计划,构建高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。智慧电厂功能需求应包含数字化、信息化、可视化、智能化等特点。智慧电厂广泛采用了现代信息处理和通信技术、智能测量和控制技术,最大限度地实现电厂的安全、经济、高效、环保运行,智慧(智能)电厂是数字化电厂结合智能系统后进一步发展的目标。

随着经济发展步入新常态化和“两化深度融合”,电力企业面对电力需求增长放缓、新能源装机比重不断提高的发展环境,改变粗放型管理模式,从要素增长转向创新驱动,推进制度创新、管理创新、科技创新,在创新中培育和形成新的成长优势。利用先进的信息化技术手段提升生产经营管控力度,促进降本增效,全面提高企业管理水平,提高企业核心竞争力。

智能系统,始于感知,精于计算,巧于决策,勤于执行,善于学习。

智能系统(Intelligence system)是指能产生人类智能行为的系统。智能是人类大脑的较高级活动的体现,它至少应具备自动地获取和应用知识的能力、思维与推理的能力、问题求解的能力和自动学习的能力。

智慧电厂能根据AGC指令自动运行在最优状态,诊断中心对可能出现的故障进行预警和诊断,并根据设备故障情况自动调整运行方式,包括降负荷,根据故障诊断结果通知设备或检修厂商进行设备检修。

智慧电厂始于设计和设备选型阶段,从构建虚拟电厂开始,在电厂设计阶段,设计单位通过PDMS进行三维电厂设计后,通过该三维引擎平台进行快速仿真,对工艺系统、设备选型优化,并随着招投标逐步确定的主辅机设备,逐步对虚拟电厂进行完善,为下一步招标设备确定技术参数和要求,同时优化工艺系统。避免投产后的技术改造,优化电厂投资。

智慧电厂与数字电厂的比较

组织类型:数字电厂可以称之为“半学习型组织”,数字电厂组织过程中侧重制度化、条理化。而智慧型电厂侧重打造“学习型组织”,把终身学习、全员学习、全过程学习贯彻到组织的方方面面,通过学习能力,不断突破组织成长的极限,从而保持可持续发展的态势。

领导方式:数字电厂是指挥型的领导方式,即由上级下命令,下级执行,导致系统效率较低。而智慧型电厂是目标导向型领导方式,注重情感激励,发挥员工的自主能力和创新能力,贯彻学习型组织的“自我学习机制”和“自主管理”。此时领导者起到指导、协助和模范的作用。

管理模式:数字电厂以设备管理、制度化管理为主,通过制度的严格控制与约束来实现管理目标。强调管理者要制定严格完整的管理制度、规章和严格的工作规范,来加强对员工的管理。而智慧型电厂强调智能信息管理系统的作用,引导员工在规定时间做什么、怎么做,同时通过调动人的积极性,强调人的创造性,不断优化完善系统。

信息传递方式:数字电厂主要采用互联网信息传递方式。通过计算机网络来管理人员、生产与经营数据,做到信息一目了然,并实时更新。而智慧型电厂是采取物联网的信息传递方式。它是物物相连的互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,可以把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,管理者可以轻松管理与控制大规模数据。

信息化建设:数字电厂虽然有多种信息管理系统,并基本实现网络覆盖,但各个管理系统之间相互独立,数据之间缺乏关联和融合,没有形成整体的一体化管理信息系统。智慧型电厂通过信息管理系统与物联网建设,将企业的物流、资金流和信息流整合管理,对企业所拥有的人力、资金、材料、设备、方法(生产技术)、信息和时间等各项资源进行综合平衡和充分考虑,科学有效地管理企业人、财、物、产、供、销等各项具体业务,并且通过物联网,实现生产控制、安全控制与数据管理。以最大限度利用企业的现有资源,取得最大的经济效益。

安全可靠性:数字化电厂员工安全意识不能说不强,但被动地接受考核和培训,不能做到“零事故”,缺少一体化的预警系统。而智慧型电厂安全可靠性高,通过物联网、人员定位构建预警体系、信息化体系与安全制度的建设,可以做到有效防范和控制各种风险,增强风险意识,提高风险管控能力,使企业逐渐趋近于本质安全的水平。

设备维护:数字电厂沿用定期检修传统方式,只有报警、保护定值,没有预警系统,主要通过单参数(例如振动)分析依赖专家进行诊断设备故障,智慧型电厂则通过大数据分析和人工智能技术,密切关注数据变化,综合分析设备状态,进行设备故障预警和自动诊断设备事故。

创新和持续改善:数字电厂倾向一次建设,投产后技术改造,造成资源浪费,而智慧型电厂从建设初期通过构建虚拟化电厂,通过仿真对虚拟电厂进行验证、系统优化和设备技术参数选型,然后再建设物理电厂,从而减少投资,避免浪费。

员工能力:数字电厂创新能力一般,设备故障找制造厂,系统优化找电科院,而智慧型电厂在管理理念、人才队伍建设强调建立学习型组织,在技术进步、管理创新上与社会各方深度合作、各展所长,通过合作提升电厂员工的学习能力,也为进一步创新奠定基础。

产业链:数字电厂主要关注电厂,而智慧型电厂则以信息化为纽带,与煤炭、天然气、电解铝、钢铁等上下游企业形成密切互动的产业链,充分考虑经济调度、合理用能。

效益:相比数字电厂,智慧型电厂通过系统优化、自我学习和创新,无论是经济效益还是社会效益,智慧型电厂具有更好的效益。

总之,智慧型电厂是以新型传感、物联网、人工智能、虚拟现实为技术支撑,以创新的管理理念、专业化的管控体系、人性化的管理思想、一体化的管理平台为重点。走科学、可持续发展的道路,它是适应我国电力改革的产物。必将成为今后我国发电企业发展的一种趋势。

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