6大智慧電廠關鍵技術，三維可視化僅是基礎

智慧電廠研究方向

隨著電力轉型發(fā)展與市場化改革的需要，清潔、高效、安全、電網(wǎng)友好型的智能發(fā)電技術是近階段的重點研究方向，伴隨先進檢測與控制、人工智能，以及數(shù)據(jù)利用與信息三維可視化技術的快速發(fā)展，在以下的一些技術領域將首先獲得應用性成果，推進發(fā)電廠的智能化進程。

1.三維空間定位與可視化智能巡檢

隨著計算機運算能力與軟件應用水平提高，大范圍的三維空間設計建模成為可能。通過三維空間定位，實現(xiàn)設備、管道、儀表取樣點及隱蔽工程信息可視化。可體驗邏輯操作場景與實際物理場景信息互動的感受，將傳統(tǒng)運行人員的操作界面在物理維度上延展，共享智能巡檢系統(tǒng)的現(xiàn)場信息?；?/span>WIFI或RFID無線自組網(wǎng)技術的三維定位結合巡檢人員智能終端，借助圖像識別與無線通信技術，實時關聯(lián)缺陷管理數(shù)據(jù)庫，可實現(xiàn)現(xiàn)場設備的智能巡檢與自動缺陷管理。借助設備與人員定位，還可同時實現(xiàn)智能安防與區(qū)域拒止等智能管理功能。在技術成熟時，借助各類型機器人的應用，可實現(xiàn)無人化的智能巡檢方式。其中涉及的關鍵性技術還包括：設備參數(shù)自動識別、信息可視化記錄存取、異常數(shù)據(jù)實時歸檔、巡檢人員實時定位、現(xiàn)場風險預警、數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)取?/span>

2.爐內智能檢測與燃燒優(yōu)化控制

基于光學圖像、光譜、激光、放射、電磁，以及聲學、化學的各種先進檢測機理的爐內測量技術實用化研究進展較快，在爐內溫度測量、煤粉分配、煤種辨識、參數(shù)分布、排放分析等方面為多目標全局閉環(huán)優(yōu)化控制創(chuàng)造了條件。同時隨著計算機技術的快速發(fā)展，先進智能控制技術也逐步進入實用化階段，伴隨各類靈活可靠的優(yōu)化控制平臺載體的推廣應用，電站控制參數(shù)的智能優(yōu)化技術得到了快速的發(fā)展，并推動了DCS（分散控制系統(tǒng)）的功能改進與能力提升。

通過系統(tǒng)性整合基于先進機理的檢測技術、智能控制算法、軟測量及智能尋優(yōu)技術，實現(xiàn)燃煤鍋爐爐內溫度、氧量、一氧化碳濃度等燃燒參數(shù)空間分布的實時測量與自動調整、燃燒器煤種在線識別、風煤參數(shù)與布局自動配置、鍋爐效率在線軟測量、效率環(huán)保指標綜合尋優(yōu)、最優(yōu)目標預測控制等技術手段，最終達到安全環(huán)保約束條件下鍋爐燃燒效率的實時閉環(huán)最優(yōu)控制。

3.數(shù)字化煤場與燃料信息智能互動

煤是燃煤電站的主要成本輸入，煤場物理空間廣，采制與管理工作量大，同時用煤種類繁多，變化頻繁，配煤摻燒與適應性調整操作繁瑣。利用圖像識別與信息可視化技術可實現(xiàn)數(shù)字化煤場三維空間與時間動態(tài)的4D信息管理，智能優(yōu)化煤場空間布局與運行計劃。采用數(shù)據(jù)利用技術實現(xiàn)鍋爐和煤場的智能信息互動與自動燃料配置，與 燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)實時關聯(lián)，實現(xiàn)煤種的智能混燒。

4.信息挖掘與遠程專家診斷預警

發(fā)電廠機組故障分析與操作記錄文檔是寶貴的信息資源，利用結構化存儲與檢索調用技術可以形成可用資源，結合語義識別等數(shù)據(jù)利用技術，關聯(lián)機組運行的實時、歷史數(shù)據(jù)，實現(xiàn)故障診斷與實時預警。同時利用遠程專家AR （增強現(xiàn)實）互動平臺系統(tǒng)，引入云平臺數(shù)據(jù)挖掘資源，可便捷實現(xiàn)跨地域的專家共享與數(shù)據(jù)共享。在廠內知識信息管理、技術監(jiān)督遠程數(shù)據(jù)平臺、專家網(wǎng)絡移動式互動共享平臺等技術載體支撐下，利用數(shù)據(jù)挖掘與風險預測、實時風險預警設置、全局風險預警設置等技術手段，實現(xiàn)區(qū)域或集團層面的設備狀態(tài)智能管控系統(tǒng)。

5.網(wǎng)源協(xié)調結合與電力市場輔助決策

智能發(fā)電銜接智能電網(wǎng)體系，實現(xiàn)網(wǎng)源協(xié)調互動與策略最優(yōu)。電力市場實施后，機組調峰調頻功能都與發(fā)電廠效益相關，通過功能優(yōu)化與效益尋優(yōu)，使機組在競價上網(wǎng)的決策中實現(xiàn)利益最大化。

系統(tǒng)整合調頻調峰能力預測、調頻調峰策略配置、節(jié)能調度、競價上網(wǎng)效益尋優(yōu)與APS快速啟停等靈活發(fā)電技術，實現(xiàn)機組AGC（自動發(fā)電控制）深度調峰全程智能控制、深度低頻負荷快速提升、兼顧機組經濟性的混合調頻技術、AGC指令節(jié)能分配、輔助服務與電量效益尋優(yōu)等技術目標。

6.沉浸式仿真培訓與AR輔助檢修維護

在VR(虛擬現(xiàn)實)技術發(fā)展逐漸成熟的前提下，可以逐步開展虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實在培訓與作業(yè)中的應用研究，提升專業(yè)人員的培訓感受，提高設備檢修維護工作效率與操作規(guī)范性。設備虛擬拆解培訓與檢修操作可視化輔助技術在計算機運算能力足夠支撐設備細節(jié)與流暢互動的情況下，對改善培訓與檢修質量所帶來的效益是非常值得期待的。