近年來(lái)電力市場(chǎng)面臨產(chǎn)能過(guò)剩、負(fù)荷多變、負(fù)債過(guò)多、環(huán)保壓力及需求不足等諸多挑戰(zhàn)，對(duì)電廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控能力提出新的更高的要求。結(jié)合方家莊項(xiàng)目1 000 MW超超臨界燃煤機(jī)組，經(jīng)廣泛調(diào)研，根據(jù)智慧電廠的內(nèi)涵提出方家莊項(xiàng)目智慧電廠的建設(shè)理念，制定智慧電廠構(gòu)架，確定智慧電廠建設(shè)內(nèi)容，明確建設(shè)目標(biāo)與效果，形成了一套完整的智慧電廠建設(shè)規(guī)劃。通過(guò)利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)、移動(dòng)應(yīng)用等技術(shù)集成智能傳感與執(zhí)行、智能控制與優(yōu)化、智能管理與決策，實(shí)現(xiàn)機(jī)組更安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、環(huán)保靈活的運(yùn)行，并能更好地適應(yīng)電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。
1 引言
火力發(fā)電作為電力生產(chǎn)的主導(dǎo)軍，伴隨新形勢(shì)下的國(guó)家政策、國(guó)內(nèi)外的宏觀環(huán)境及信息技術(shù)的迅猛發(fā)展 [1] ，火電廠建設(shè)已從自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化逐步向智能化轉(zhuǎn)變。2016 年發(fā)改委提出了智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn) [2] ;2017 年十九大報(bào)告指出要“推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合”;2017 年自動(dòng)化等多家學(xué)會(huì)、電力企業(yè)、行業(yè)專家聯(lián)合組織了多次對(duì)智能電廠最新發(fā)展技術(shù)和發(fā)展方向的研討，并制定了《智能電廠技術(shù)發(fā)展綱要》。業(yè)內(nèi)人士對(duì)智慧電廠建設(shè)提出了不同的見(jiàn)解，文獻(xiàn)[3-6]提出智慧電廠是數(shù)字化電廠結(jié)合智能系統(tǒng)后的進(jìn)一步發(fā)展;
文獻(xiàn)[7]指出智慧電廠的建設(shè)應(yīng)與德國(guó)“工業(yè) 4.0”理念對(duì)接;文獻(xiàn)[8-14]認(rèn)為智慧電廠由信息化、數(shù)字化、智能化等技術(shù)支撐，具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)能力。相關(guān)建設(shè)實(shí)踐也在積極開(kāi)展，在大唐姜堰、國(guó)電大渡河、鑫光發(fā)電 [15] 等企業(yè)中主要采用三維仿真、人員定位、智能機(jī)器人等技術(shù)，提高電廠的安全、運(yùn)營(yíng)能力。但目前對(duì)于智慧電廠建設(shè)的整體構(gòu)架和模式尚沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)實(shí)踐也沒(méi)有形成總體布局、統(tǒng)籌推進(jìn)的格局。
在以上政策的指向及實(shí)踐的引領(lǐng)下，方家莊項(xiàng)目結(jié)合自身管理模式，提出智慧電廠的建設(shè)理念，制定智慧電廠構(gòu)架，明確建設(shè)目標(biāo)與效果，形成了一套可復(fù)制、可推廣、可借鑒的完整智慧電廠建設(shè)方案。并采取同步設(shè)計(jì)、統(tǒng)一規(guī)劃、模塊推進(jìn)的方式，全廠控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和智能儀表;信息化建設(shè)采用目前先進(jìn)成熟的信息、通信、自動(dòng)控制技術(shù)，通過(guò)一體化信息平臺(tái)，充分融合生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理業(yè)務(wù)，打通業(yè)務(wù)間的關(guān)系，具備了數(shù)字化電廠 [16-18] 的條件，為智慧電廠的建設(shè)提供了最為典型的應(yīng)用場(chǎng)景和扎實(shí)的建設(shè)基礎(chǔ)。
基于現(xiàn)有的數(shù)字化、信息化建設(shè)基礎(chǔ)，利用最新先進(jìn)的信息技術(shù)、工業(yè)技術(shù)和管理手段，實(shí)現(xiàn)精確感知生產(chǎn)數(shù)據(jù)、優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程、減少人工干預(yù)，最終使方家莊電廠具備“自分析、自診斷、自趨優(yōu)、自管理、自恢復(fù)、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織、自提升”的能力，實(shí)現(xiàn)人員可控、狀態(tài)預(yù)知、少人值守、效率提高、成本降低的目標(biāo)。
1 建設(shè)思路
1 建設(shè)基礎(chǔ)
方家莊項(xiàng)目在建設(shè)智慧電廠方面具有如下優(yōu)勢(shì)。
(1)機(jī)組容量：目前國(guó)內(nèi)最大的百萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界間冷燃煤機(jī)組，提供了最有說(shuō)服力的典型應(yīng)用場(chǎng)景。
(2)全廠現(xiàn)場(chǎng)總線：利用先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)結(jié)合智能儀表，為智能分析高層應(yīng)用提供海量數(shù)據(jù)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化電廠的基礎(chǔ)。
(3)機(jī)組的高度自動(dòng)化：通過(guò)各種控制邏輯的組合，實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟停的高度自動(dòng)化，大大降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化機(jī)組啟停作業(yè)。
(4)信息系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)：通過(guò)一體化信息系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)公司內(nèi)部業(yè)務(wù)之間的橫向集成與縱向貫通，構(gòu)建從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)應(yīng)用的全過(guò)程、全方位、多層次的支撐平臺(tái)，建成符合公司管理模式和管理需要的一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)同源、統(tǒng)一口徑、融合貫通”，降低人力成本，在公司范圍內(nèi)達(dá)到業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流、信息流的有機(jī)統(tǒng)一。
(5)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的充分應(yīng)用：在一體化平臺(tái)的基礎(chǔ)上，充分利用移動(dòng)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，已建設(shè)了移動(dòng)辦公 APP、黨建 APP、安全管理 APP、知識(shí)管理 APP，極大提高了信息交互的及時(shí)性和多樣性。
(6)云存儲(chǔ)：通過(guò)虛擬化技術(shù)，建立了公司的私有云平臺(tái)，將服務(wù)器、桌面進(jìn)行虛擬化，并將數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，為未來(lái)的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化、智能化是智慧電廠的基礎(chǔ)，基于以上基礎(chǔ)，方家莊項(xiàng)目提出了“提高數(shù)字化，完善信息化，加強(qiáng)可視化，推進(jìn)智能化，體現(xiàn)系統(tǒng)性和頂層設(shè)計(jì)”的智慧電廠建設(shè)理念，全方位推動(dòng)智慧電廠建設(shè)。
2 建設(shè)架構(gòu)
整體架構(gòu)
本項(xiàng)目智慧電廠的整體架構(gòu)如圖 1 所示，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、智能平臺(tái)、智能應(yīng)用、人工智能 4 個(gè)層面，圖 1 中對(duì)各部分都進(jìn)行了直觀的描述。
功能架構(gòu)
圍繞智慧電廠標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化、智能化的功能需求，本項(xiàng)目建設(shè)1個(gè)中心 — 智慧管控中心，4 大功能 — 智慧生產(chǎn)、智慧經(jīng)營(yíng)、智慧管理、智慧人才。4 大功能為業(yè)務(wù)重心，貫穿 12 個(gè)模塊，各個(gè)模塊為業(yè)務(wù)應(yīng)用。具體的功能架構(gòu)如圖 2 所示。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
本項(xiàng)目智慧電廠網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)嚴(yán)格遵照電力二次防護(hù)的要求制定 [19-20] ，采用專網(wǎng)專用、橫向隔離、縱向加密、信息安全區(qū)域劃分的原則，將本廠數(shù)據(jù)交互分文 4 個(gè)安全區(qū)域。具體的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D 3 所示。
數(shù)據(jù)架構(gòu)
本項(xiàng)目智慧電廠數(shù)據(jù)構(gòu)架由廠級(jí)應(yīng)用模塊、廠級(jí)大數(shù)據(jù)中心、國(guó)電電力大數(shù)據(jù)管控中心三部分組成，融合結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(關(guān)系數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù))、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。具體數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖 4 所示。
廠級(jí)應(yīng)用層面包括了 MIS、SIS、三維、定位、監(jiān)控、設(shè)備檔案等模塊，各模塊都與廠級(jí)大數(shù)據(jù)中心建立數(shù)據(jù)交換接口，避免了廠級(jí)應(yīng)用模塊兩兩之間建立接口的復(fù)雜性。
廠級(jí)大數(shù)據(jù)中心是集電廠所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)交換、計(jì)算分析、應(yīng)用展示等功能于一體的智慧基礎(chǔ)設(shè)施重要中心。
廠級(jí)大數(shù)據(jù)中心也將與國(guó)電電力大數(shù)據(jù)管控中心建立數(shù)據(jù)接口，不僅可將廠級(jí)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)情況數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)推送上級(jí)，同時(shí)也可通過(guò)上級(jí)單位大數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)不同廠之間的數(shù)據(jù)交互，對(duì)于時(shí)效性嚴(yán)、橫向數(shù)據(jù)量廣的情況可由上級(jí)大數(shù)據(jù)中心為本廠提供計(jì)算服務(wù)，彌補(bǔ)了本廠數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的不足，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互聯(lián)。
3 建設(shè)原則
(1)業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)，問(wèn)題導(dǎo)向。立足于方家莊電廠百萬(wàn)火電機(jī)組、外委與本廠員工無(wú)差異化管理模式、地處偏遠(yuǎn)、人員易流失等特點(diǎn)和需求，堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向，以解決限制公司效益提升、管理提升的關(guān)鍵原因?yàn)槟繕?biāo)，利用先進(jìn)技術(shù)，彌補(bǔ)指標(biāo)差距，以此為抓手，強(qiáng)化向生產(chǎn)、管理要效益的能力。
(2)以點(diǎn)帶面，逐步發(fā)展。智慧電廠建設(shè)既要勇于創(chuàng)新，大膽突破，也要穩(wěn)扎穩(wěn)打，逐步發(fā)展。選擇生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題、機(jī)組運(yùn)行的核心設(shè)備、企業(yè)管理的重點(diǎn)業(yè)務(wù)為突破點(diǎn)，以點(diǎn)帶線，以線帶面，逐步拓展智慧電廠建設(shè)的覆蓋面。
(3)統(tǒng)一規(guī)劃，模塊推進(jìn)。智慧電廠建設(shè)覆蓋電廠生產(chǎn)管理的全業(yè)務(wù)、全系統(tǒng)、全過(guò)程，涉及面廣，任務(wù)量大，建設(shè)過(guò)程中難以做到全面鋪開(kāi)齊頭并進(jìn)，因而在方案設(shè)計(jì)中要對(duì)建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，做好各個(gè)功能模塊之間的協(xié)調(diào)和配合。提前謀劃布局，模塊化推進(jìn)的同時(shí)，預(yù)留接口，保證各功能模塊間的互聯(lián)互享互通。
(4)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)，業(yè)務(wù)量化。以“業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)化”為引領(lǐng)，建立健全企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的量化評(píng)估;統(tǒng)一生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。通過(guò)量化、標(biāo)準(zhǔn)化促進(jìn)大數(shù)據(jù)、人工智能、深度學(xué)習(xí)在智慧電廠中的應(yīng)用。
(5)人才為本，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。智慧電廠在減少重復(fù)勞動(dòng)、簡(jiǎn)化操作流程、彌補(bǔ)人腦在記憶及數(shù)據(jù)處理方面不足的同時(shí)，對(duì)高端人才的需求更為突出，對(duì)人的判斷能力和創(chuàng)新能力的需求也更為明顯。在智慧電廠的建設(shè)和應(yīng)用過(guò)程中，既懂信息又精生產(chǎn)還通管理的人才將發(fā)揮更加重要的作用。智慧電廠建設(shè)要突出對(duì)人才的培養(yǎng)，以智慧電廠助推人才成長(zhǎng)，以人才促進(jìn)智慧電廠落地。
同時(shí)要強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，以創(chuàng)新提高人才的綜合素質(zhì)，以創(chuàng)新推動(dòng)新技術(shù)利用。
2 建設(shè)內(nèi)容
方家莊項(xiàng)目經(jīng)廣泛調(diào)研，并按照智慧電廠建設(shè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 [3] ，形成了自身智慧電廠建設(shè)規(guī)劃的內(nèi)容：包括 1 個(gè)中心，1 個(gè)平臺(tái)，4 大功能，12 個(gè)模塊。
2.1 智慧管控中心建設(shè)
智慧管控中心是智慧電廠的核心，相當(dāng)于智慧電廠的大腦，發(fā)揮生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控、生產(chǎn)應(yīng)急指揮、事故演練、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)輔助決策、信息匯集和數(shù)據(jù)處理等功能。強(qiáng)化大數(shù)據(jù)處理、人工智能等技術(shù)應(yīng)用，集中電廠數(shù)據(jù)的收集、儲(chǔ)存、交換、分析、展現(xiàn)、服務(wù)等功能，綜合深度應(yīng)用全廠的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理數(shù)據(jù)，形成具有“自分析、自診斷、自趨優(yōu)、自管理、自恢復(fù)、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織、自提升”特征的智慧電廠管控系統(tǒng)，
實(shí)現(xiàn)更智慧的分析決策、更高效的信息應(yīng)用。
2.2 廠級(jí)大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)
該平臺(tái)按照國(guó)電電力智慧大數(shù)據(jù)管控中心對(duì)廠側(cè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)要求，從系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、硬件架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等進(jìn)行規(guī)劃，統(tǒng)一應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，遵循集團(tuán)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及企業(yè)服務(wù)總線(ESB)及業(yè)務(wù)流程引擎(BPM)，將各類數(shù)據(jù)由 kafka 匯集到 Hadoop 平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電廠所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、共享、計(jì)算、分析、應(yīng)用等功能。
2.3 智能應(yīng)用模塊建設(shè)
在以標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化、智能化及相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)作為智慧電廠建設(shè)的基礎(chǔ)之上，本項(xiàng)目智慧電廠共規(guī)劃建設(shè) 12 個(gè)應(yīng)用模塊，包括：智能安全、智能運(yùn)行、智能設(shè)備、應(yīng)急管理、智慧燃料、智慧經(jīng)營(yíng)、智慧營(yíng)銷、智慧物資、智慧黨建、風(fēng)險(xiǎn)管控、一體化管理平臺(tái)、智慧人才。12 個(gè)應(yīng)用模塊相當(dāng)于整個(gè)智慧電廠建設(shè)的骨架;基于這個(gè)智慧電廠建設(shè)的骨架，形成了 4 大智慧體系，作為智慧電廠的應(yīng)用界面。各
模塊采用邊建設(shè)、邊推廣示范應(yīng)用的方式進(jìn)行，力爭(zhēng)在集團(tuán)公司成為智慧電廠建設(shè)的標(biāo)桿，提升了公司的社會(huì)責(zé)任形象。
智慧生產(chǎn)為電廠實(shí)時(shí)生產(chǎn)服務(wù)，集成安全、運(yùn)行、設(shè)備、燃料 4 個(gè)電廠生產(chǎn)核心，建設(shè)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的運(yùn)行優(yōu)化控制、基于大數(shù)據(jù)的設(shè)備可靠性管理、基于自動(dòng)尋優(yōu)的燃料管理、基于三維的生產(chǎn)可視化管理等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)更高設(shè)備可靠性、更優(yōu)出力與運(yùn)行、更低能耗與排放、更好外部環(huán)境適應(yīng)性、更高安全生產(chǎn)水平等目標(biāo)。
智慧經(jīng)營(yíng)為電廠經(jīng)營(yíng)服務(wù)，集成經(jīng)營(yíng)、營(yíng)銷、物資等電廠經(jīng)營(yíng)核心功能，建設(shè)基于生產(chǎn)實(shí)時(shí)成本的經(jīng)營(yíng)決策管理、基于智能倉(cāng)儲(chǔ)的物資管理系統(tǒng)、基于智能預(yù)測(cè)的電力營(yíng)銷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本更低、企業(yè)效益更好。
智慧管理為提高電廠管理服務(wù)，集成一體化管理平臺(tái)、黨建、應(yīng)急管理、風(fēng)險(xiǎn)管控等管理業(yè)務(wù)，建設(shè)基于移動(dòng)應(yīng)用和微服務(wù)的智慧黨建、智慧行政、智慧后勤、應(yīng)急預(yù)案管理等系統(tǒng)，提高管理效率，降低管理成本。
智慧人才為引導(dǎo)、培養(yǎng)高素質(zhì)的人才隊(duì)伍提供平臺(tái)。智慧電廠對(duì)高端人才的需求更為迫切，高素質(zhì)的人才隊(duì)伍是智慧電廠發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。
通過(guò)基于知識(shí)庫(kù)的個(gè)性化知識(shí)管理系統(tǒng)、基于自主管理的績(jī)效評(píng)價(jià)系統(tǒng)、創(chuàng)新創(chuàng)效管理平臺(tái)、基于三維仿真的生產(chǎn)技能培訓(xùn)、智慧班組管理系統(tǒng)不斷引導(dǎo)、培養(yǎng)人員成為具有高素質(zhì)人才。通過(guò)建設(shè)創(chuàng)新管理論壇及 APP、創(chuàng)新成果展示平臺(tái)、創(chuàng)新方法培訓(xùn)平臺(tái)、創(chuàng)新工作室等模塊，整合創(chuàng)新資源，營(yíng)造創(chuàng)新氛圍，推進(jìn)創(chuàng)新工作，促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)，加快創(chuàng)新成果孵化，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)企業(yè)發(fā)展。
3 預(yù)期效果
將智能生產(chǎn)與智慧決策技術(shù)相融合，使方家莊智慧電廠建設(shè)能夠達(dá)到高效環(huán)保運(yùn)行、靈活調(diào)節(jié)、少人值守、智能監(jiān)視、智能檢修、智能安保、智慧燃料、智慧經(jīng)營(yíng)、智慧物資、智慧黨建、可視化培訓(xùn)、設(shè)備全生命周期管理、集團(tuán)級(jí)監(jiān)控與移動(dòng)應(yīng)用等效果，具體內(nèi)容如下。
(1)實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)行。通過(guò)應(yīng)用重要參數(shù)在線軟測(cè)量、應(yīng)用機(jī)爐協(xié)調(diào)預(yù)測(cè)控制優(yōu)化、全廠機(jī)/電/爐/輔控控制系統(tǒng)、DEH 系統(tǒng)與 DCS 系統(tǒng)一體化等功能，及應(yīng)用智能設(shè)備管理、機(jī)組全程自動(dòng)啟?？刂疲瑢?shí)現(xiàn)對(duì)所有運(yùn)行設(shè)備的全過(guò)程監(jiān)督、統(tǒng)計(jì)、查詢、匯總、分析、深度挖掘，形成具備“自分析、自診斷、自管理、自趨優(yōu)、自恢復(fù)、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織、自提升”的運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組
高效環(huán)保運(yùn)行、靈活調(diào)節(jié)、少人值守、智能監(jiān)視。
(2)實(shí)現(xiàn)智能檢修與維護(hù)。應(yīng)用智能點(diǎn)/巡檢管理、智能缺陷管理、智能兩票管理等功能，與設(shè)備、管道狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)功能模塊聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢修、缺陷處理過(guò)程的管理、統(tǒng)計(jì)分析及其處理方法的歸納總結(jié)，為設(shè)備預(yù)防性檢修提供依據(jù)。
(3)實(shí)現(xiàn)智能安保。①人員、設(shè)備主動(dòng)安全管控。應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)的人員定位管控功能、基于人員定位的設(shè)備在 DCS 系統(tǒng)操作管理、門(mén)禁管理與智能視頻等功能，結(jié)合三維可視化、電子圍欄等技術(shù)，與智能巡檢、智能兩票等功能進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人員安全與設(shè)備操作主動(dòng)安全管控。
②信息安全管控。全廠工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)和管理系統(tǒng)布置信息安全防護(hù)產(chǎn)品，動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及主機(jī)的運(yùn)行情況，增強(qiáng)全廠工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)和管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性，使整體系統(tǒng)防護(hù)能力等級(jí)達(dá)到三級(jí)，提高系統(tǒng)抵御病毒和非法入侵的能力。
(4)實(shí)現(xiàn)智慧燃料管控。通過(guò)自動(dòng)化燃料采制、數(shù)字化煤場(chǎng)建設(shè)、實(shí)時(shí)經(jīng)濟(jì)配煤摻燒等功能實(shí)現(xiàn)智慧燃料管理，全面管控燃料管理價(jià)值鏈所涉及的全要素，保證燃料相關(guān)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)真實(shí)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確，保證安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)燃料管控智慧化。
(5)實(shí)現(xiàn)智慧經(jīng)營(yíng)。應(yīng)用智慧物資、燃料成本實(shí)時(shí)分析、預(yù)算分析與管理、指標(biāo)分析與管理、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)輔助決策等功能，實(shí)現(xiàn)發(fā)電生產(chǎn)成本的預(yù)控與動(dòng)態(tài)分析，提升電廠競(jìng)價(jià)上網(wǎng)分析報(bào)價(jià)能力，保證效益的最大化。最終達(dá)到實(shí)現(xiàn)企業(yè)全部資源和經(jīng)營(yíng)行為的可控、在控，有效促進(jìn)資源整合，提升運(yùn)營(yíng)能力，為企業(yè)提供智能分析、決策支持。
(6)實(shí)現(xiàn)智慧營(yíng)銷。通過(guò)構(gòu)建智慧營(yíng)銷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電量管控、利用小時(shí)對(duì)標(biāo)、報(bào)價(jià)輔助決策、 客戶關(guān)系管理等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)度電變動(dòng)成本、度電固定成本、度電財(cái)務(wù)成本、度電完全成本與邊際電價(jià)、資金平衡電價(jià)、盈虧平衡電價(jià)、目標(biāo)利潤(rùn)電價(jià)等的智能 匯總分析，達(dá)到指導(dǎo)企業(yè)智慧營(yíng)銷的目的。
(7)實(shí)現(xiàn)智慧物資。通過(guò)構(gòu)建智慧物資管理系統(tǒng)，采集庫(kù)存信息對(duì)物資計(jì)劃、采購(gòu)、驗(yàn)收、出入庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)、財(cái)務(wù)成本管控、動(dòng)態(tài)貨位、動(dòng)態(tài)庫(kù)存、庫(kù)存報(bào)警、聯(lián)合倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)行分析判斷。實(shí)現(xiàn)采購(gòu)流程清晰可查、采購(gòu)管理規(guī)范高效，減少管理和采購(gòu)成本，提高效益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。
(8)實(shí)現(xiàn)智能風(fēng)險(xiǎn)管理。建立風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)、市場(chǎng)、財(cái)務(wù)、運(yùn)營(yíng)、法律五大風(fēng)險(xiǎn)的智能在線管控。對(duì)安全生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理中的突發(fā)事故和潛在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和預(yù)警，逐步實(shí)現(xiàn)從事后管理，向事中、事前管控的轉(zhuǎn)變，及時(shí)預(yù)警，提供準(zhǔn)確的應(yīng)急預(yù)案，提高決策效率，減少事故風(fēng)險(xiǎn)。
(9)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)化辦公。以信息技術(shù)為支撐，將傳統(tǒng)工作與互聯(lián)網(wǎng)+理念相結(jié)合， 應(yīng)用移動(dòng)應(yīng)用功能，在確保信息安全的前提下，可實(shí)現(xiàn)一部手機(jī)管理一個(gè)電廠的目標(biāo)，可以移動(dòng)辦公、移動(dòng)管理和遠(yuǎn)程監(jiān)視，解決了管理過(guò)程中的難點(diǎn)和痛點(diǎn)。
(10)實(shí)現(xiàn)可視化培訓(xùn)。應(yīng)用全激勵(lì)仿真系統(tǒng)、三維可視化工藝系統(tǒng)和設(shè)備操作與檢修仿真培訓(xùn)功能，對(duì)運(yùn)行人員、檢修人員可以進(jìn)行三維可視化的、與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況完全一致的培訓(xùn)，增強(qiáng)培訓(xùn)效果。
(11)實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期管理。采用三維建模技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)圖紙或?qū)υO(shè)備進(jìn)行三維掃描，構(gòu)建與實(shí)際電廠一致的虛擬電廠。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用設(shè)備全生命周期管理功能，從設(shè)備的資產(chǎn)價(jià)值屬性、物理屬性、能效利用 3 個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)電廠設(shè)備全生命周期管理。
(12)集團(tuán)級(jí)監(jiān)控。通過(guò)區(qū)域、集團(tuán)級(jí)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠運(yùn)行工況和污染物排放的監(jiān)控、優(yōu)化指導(dǎo)與統(tǒng)籌經(jīng)營(yíng)，提高集團(tuán)整體運(yùn)行與經(jīng)營(yíng)管理水平。
4 結(jié)語(yǔ)
與傳統(tǒng)電廠相比，本項(xiàng)目提出的智慧電廠的建設(shè)可提高設(shè)備的可靠性、經(jīng)濟(jì)性，延長(zhǎng)設(shè)備生命周期，加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程的安全管理，提高維修效率，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，確保清潔排放，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本等，逐步建設(shè)成為智慧型發(fā)電企業(yè)，能夠靈活應(yīng)對(duì)新的電力市場(chǎng)環(huán)境對(duì)發(fā)電企業(yè)的要求，同時(shí)本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)具有可復(fù)制性、可推廣性，項(xiàng)目實(shí)施后也可為后續(xù)其他單位智慧電廠的建設(shè)提供可借鑒的解決方案，起到示范工程的作用。
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[20]作者簡(jiǎn)介：
韓華鋒 (1969—)，男，高級(jí)工程師，從事智慧電廠建設(shè)研究，E-mail: [email protected];
馬玉娟(1992—)，女，碩士，助理工程師，從事智慧電廠建設(shè)研究，E-mail:[email protected]。
（ 來(lái)源:《中國(guó)電力》雜志）
