“智慧转型-创新驱动”智慧电厂高端论坛会议报道

智慧转型创新驱动首届智慧电厂高端论坛圆满落幕2016年4月16日，由东南大学、科远股份、江苏省电力设计院联合主办的“智慧转型、创新驱动”智慧电厂高端论坛在科远股份九龙湖科技园“科远厅”成功举办，就未来智慧电厂的发展和建设展开讨论。参加本次高端论坛的有来自江苏国信集团及国信扬州、国信协联、国信淮安；来自大唐发电集团的大唐南电、大唐姜堰、大唐延安、大唐户县；来自北京能源投资集团及京能十堰、京能双欣；来自国电集团的国电泰州、国电常州、国电江苏公司；来自协鑫电力集团及协鑫滨海；来自华能集团的华能金陵；来自永泰能源集团的张家港华兴、永泰发电公司；来自国华电力舟山电厂；来自中国天楹集团；以及来自华清能源、汇能电力等新能源投资集团、中国自动化学会热电专委会，以及三家主办方的约七十位的领导和资深专家。会议开始，东南大学沈炯副校长、江苏省电力设计院王兴宁副院长致开幕词。两位领导指出新时代背景下，信息技术正引领电力建设产生巨大变革，而智慧电厂的建设正变得越来越急迫。学院、设计院早已战略重视、提前布局，并很早就开始了智慧电厂的研究工作。本次智慧电厂高端论坛将是一次思想风暴，通过这次盛会，希望各位嘉宾能够碰撞出智慧的火花，切实推进中国智慧电厂的建设工作。东南大学沈炯智慧电厂作为一项新兴技术，可以将很多最新的研究成果嵌入其中。比如说故障诊断、智能控制、能效的计算和优化，这些新的内容都可基于智慧电厂的平台。东南大学希望能与江苏电力设计院等研究设计单位、科远股份等企业开展合作，共同推进我国的智慧电厂建设。同时，东南大学也将积极培养智慧电厂建设所需高端人才，为智慧电厂的建设贡献更大的力量！江苏电力设计院王兴宁信息技术正在引领社会产生变革，而与电力建设相关的信息技术不断涌现。部分技术已经应用于电厂的建设中并正在使电力行业发生变化。如智慧电厂、三维可视化智能系统、远程诊断服务系统等，这些新理念、新技术如何在电厂建设中得以有效应用，如何把电厂建设成效率更高、投资更省的新型电厂是这次论坛的主要论题。江苏电力设计院视科技进步与创新为企业灵魂，是电力行业较早一批采用三维数字化设计的设计院之一，取得了很多独创性的先进成果，具备了智慧电厂的设计能力。希望能够与参加论坛的代表进一步碰撞，产生新的思想火花，有力提升智慧电厂的整体水平。随后来自于国信集团投管公司的朱又生先生、国信扬州发电公司的陈滨先生以及来自于大唐南京发电厂的刘龙海先生分享了国信集团、国信扬电以及大唐南电在智慧电厂具体建设工作中的宝贵经验。他们介绍道，国信集团、大唐集团以及各地电厂其实均已积极地在开展智慧电厂的建设工作。几位领导在发言中也特别提到了已经将科远股份的凝汽器在线清洗机器人、三维可视化培训系统、基于物联网的安全生产管理系统和锅炉CT等先进产品纳入了智慧电厂建设规划，认为科远在智慧电厂研究走在了行业的前列，科远股份的智慧电厂方案很接地气，期待与科远股份展开更深入的合作。随后来自发电企业的领导分别描绘了智慧电厂建设的总体蓝图和规划，提出了智慧电厂建设的目标和潜在需求。国信集团智慧电厂建设指导思想——国信集团朱又生“中国制造2025”以及“两化深度融合”对能源电力行业在经济新常态下的发展提出了更高的要求，需要充分开发利用网络化、数字化、智能化等技术，着力在一些关键领域抢占先机、取得突破。国信集团也在积极探寻符合自身发展特点的电厂智慧化运营之路。国信集团正在规划建设智慧型电厂运营管理中心，将秉持“业务量化，统一平台，集成集中，智能协同”的“智慧电厂”建设思路，确立以“智能电厂、智慧管理”建设为抓手，以现有的“数字化电厂”为基础，优化管理流程，最终提升工作效率，力争通过“智慧电厂”的建设，实现“电力流、信息流、业务流”的一体化融合，从而实现可靠、安全、高效、绿色的目标，助力集团在“十三五”期间实现进一步的发展。国信集团将结合新建工程，进行“智慧电厂”探索和示范项目建设，也非常期待与科远股份以及在座的各位领导、专家进行探讨、合作，共同为发电这一传统行业在新的历史时期下实现向工业4.0的跨越献计献策，贡献自身的一份力量。国信扬电高邮及仪征智慧燃机电厂解决方案——国信扬电陈滨基于工业4.0的智慧电厂主要包括：智能设备、智能运行、智能检修、厂级智慧决策以及集团级智慧决策五个方面，具体应由工业互联网、工业大数据、云计算、工业网络安全、工业机器人组成。随着智慧燃机电厂的建设工作开展，有四方面的应用可以深入展开：智能设备管理、智能运行管理及优化、智能感知安全管理、可视化仿真培训系统的应用。通过三维可视化技术，快速定位故障设备，设备监测与故障诊断；通过大数据分析，寻找最优运行方式，提升机组运行的经济性；解决传统培训的实景模拟难题及与设备数字化档案的关联问题。为了实现这些目标，也要采用更多新技术，比如科远的三维数字化可视系统、基于物联网的安全生产管理系统等。我们有理由相信，新时代下的智慧电厂将变得更加安全、高效、绿色、智能。大唐南电智慧电厂V1.0的设想——南电刘龙海智慧型电厂一定是将现有的电厂自动化系统与信息化系统进行深度融合以及电子信息技术在电力生产各个环节更加深入的广泛应用。信息化进程和电力生产自动化进程不再是单方的带动和促进关系，而是两者在技术、经营、管理等各个层面相互交融，彼此不可分割。智慧型电厂将具有更安全、更高效、更智能、更绿色、可持续发展这五大特点，通过推进大唐南电智慧电厂V1.0将达到使管理费用降低、负荷适应性更好、燃料适应性更强、检修费用更少、煤耗降低、非停次数减少等目标。这需要在智能设备、智能检修、智能运行、决策系统四个方面加大建设力度。如智能设备中的凝汽器清洗机器人，通过这项新技术的引用，预期能达到2-3克的节能目标。目前南京电厂1号机组的凝汽器在线清洗机器人已经测试完毕，将继续利用2号机的小修再进行安装。随着项目的实施，1号机凝汽器实现了冷端优化，运行效率已有了明显的提高。学术报告阶段，来自东南大学、江苏省电力设计院以及科远股份的专家分享了锅炉温度场测量、三维可视化智能培训系统、旋转机械故障和事故预报、基于人员定位+三维模型的安全生产管理系统以及智慧电厂管控系统应用等先进技术和案例，会场中不时爆发出阵阵掌声，探讨热烈。智慧电厂设计方案——江苏院徐昆电厂自动化程度较高，已经具备了建设智慧电厂的条件。智慧电厂应包含数据层、平台层、应用层三大层面，比如科远的全生命周期管控一体化系统架构，里面所包含的智能决策、基于大数据分析的运行优化、基于状态检测的设备故障诊断分析和管理、基建期数字化档案系统、智能生产管理系统其实就属于电厂最关心的应用层面。建设智慧电厂，应注意以下5个方面：1.初步设计阶段之前确定建设目标；2.设备招标书中提出设备制造数字移交要求；3.开展施工图之前选定智慧电厂信息管理平台，确定具体应用要求，如三维可视培训等；4.要求设计院开展数字化设计，提出规划设计，数字移交要求；5.开展智慧电厂具体应用建设。基于声波的锅炉温度场测量——东南大学刘西陲锅炉运行是电厂管理的重要一环。项目组利用声波进行炉膛温度的测量：利用炉内声音高低频率分布的窗口，采用较低能量强度的声源来实现声波信号的传递，克服噪声干扰。通过CFD方法，建立整个炉膛的燃烧模型和流动分布，分析锅炉场内部分布。在此基础上，求得声波在炉膛内部的传播路径，飞渡的时间从而得到一个准确的炉场。电站锅炉一次风粉和高温烟气在线测量技术——东南大学许传龙电站锅炉是电厂三大主机之一，但相对于水侧、气侧的温度控制，其炉内自动化设备相对缺乏。中国的锅炉配风、配粉目前是一个总量的控制，但煤和粉怎么精细配比，目前还没有比较好的方法。国内媒质波动较大，对激光、声波的影响较大，且长时间使用探头磨损严重。通过使用静电技术，利用颗粒碰撞摩擦所导致的颗粒荷电数据中所带来的丰富的气固两相流信息进行测量。由于采用管道外布置传感器，非接触式，极大提高了使用寿命。测量颗粒静电信息避免了媒质和种类波动对测量产生了影响。大量数据将对锅炉燃烧的稳定性和优化控制产生实用性效果，另外，静电法也将应用于高温烟气测量。三维可视化智能培训系统——科远股份程传良随着我国能源结构的调整，火力发电厂设备趋于大型化、复杂化，因此,建立一套面向电厂各专业的三维可视化智能仿真培训系统，通过该系统培养熟悉电厂运行和设备维护的技术队伍，从而不断提高电厂运行和设备维护水平的需求变的十分迫切。科远智能仿真培训平台融合了三维可视化、虚拟现实、虚拟DCS三大技术。在这三大技术基础上，通过与汽机、锅炉、电气、控制逻辑、三维场景几大仿真模型，以及教练员管理系统有机结合，形成了一个智能化的仿真培训系统。利用此系统，电厂可以进行基于三维可视化的运行人员培训、设备检修人员培训和热控人员培训。火电机组先进控制、优化和诊断方法研究——东南大学李益国目前课题组对于火电机组先进控制、优化和诊断方法的研究总共包含了四个方面：动态性能预测控制技术、锅炉燃烧动态优化技术、磨煤机故障诊断技术、PID性能评估和参数自整定。智慧电厂中知识发现及其应用——东南大学王培红智慧电厂由信息化、数字化、智能化等技术支撑，其中智能化就是知识化，具有感知能力（获取外部信息的能力）、记忆和思维能力（存储信息并有思维产生知识）、学习能力和自适应能力（学习并运用知识）三类特点。影响系统性能主要有三类：负荷需求、环境状况等不可控因素、设备或过程的主导参数等运行可控因素以及设备或过程的能效指标等检测可控因素。设备性能指标或参量会随扰动因素变化。如凝汽器变工况特性就随着真空随着负荷、循环水温及流量的变化而变化，而科远的在线清洗机器人其实就是通过改变这些扰动因素进而对凝汽器工况进行改良。通过对这些特性知识的建模获取，并进行一定的处理，来进行设备或过程的运行优化，参数优化、耗差分析，进而确定主辅机的最佳运行方式、优化控制、指导精细化检修等。旋转机械故障和事故预报——东南大学杨建刚以汽轮机、发电机、燃气轮机、各类风机为代表的旋转机械故障诊断和事故预报是智慧电厂建设中很重要的内容。旋转机械的问题早期发现、及时处理是智慧电厂的一个终极目标，故障诊断和事故预报能预防很多重大机械故障。智慧电厂的建设应注意将状态监测数据充分利用，真正做到对故障和事故的预防和可控，将数据变为效益。对智能技术的高度重视和应用可望解决电厂设备管理中的瓶颈问题；故障诊断智能化应该是智慧电厂设备管理和检修的主攻点，也是智慧检修区别于状态检修的亮点。具体实现可通过成立远程监测诊断中心，实时接入振动、负荷等数据，同时派出技术人员到厂定期检测，实现电厂主辅设备定期、专家级分析诊断，为后续智能化系统研发积累数据；在远程监测诊断中心基础上，实现电厂主、辅设备故障智能诊断和检修决策。基于人员定位+三维模型的安全生产管理系统——科远股份沈德明误操作、巡检过程不规范和存在安全隐患等问题是电厂安全生产面临的挑战。通过基于人员定位+三维建模的安全生产管理系统，可以进行生产区域人员定位、重点区域监测、人员运动轨迹回放、现场施工人员安全管理等功能，将现场的信息搜集处理，进而完成电厂的安全生产。智慧源于感知，智慧保障安全。智慧电厂管控系统在夏港电厂应用——科远股份王孝平2015年科远管控软件合同额在国内公开竞争领域电厂信息化项目排名第一，电厂SIS、MIS公开竞争领域，销售合同额排名第一！智慧燃料、全面预算、物资供应链管理、对标管理等多个智慧管控系统模块已在电厂得到深入应用，其中：夏港电厂智能化检斤检质、经济最优智能掺配等智慧燃料管理模式作为“苏龙经验”的重要组成部分，获得了集团领导的肯定和同行业的好评。目前科远电力智能化建设已经结出累累硕果，比如科远的移动云平台、智能电气操作票系统、智能点/巡检以及智慧热网等等，为智慧电厂的建设提供了强有力的保障和支撑。学术报告结束后，主办方之一东南大学能源与环境学院院长、长江学者钟文琪先生、中国自动化学会发电专委会秘书长孙长生先生分别作了大会发言。两位领导指出各大电力集团正越来越重视智慧电厂的建设，智慧电厂将是未来电厂建设的方向。希望科远能够在智慧电厂的建设中取得更大突破，引领行业发展！东南大学