智慧城市解决方法—12_智慧电厂建设技术方法.pptx

智慧智慧电电厂建厂建设设技术技术方方案案主要内主要内容容一、背景二、智慧电厂系统构架 三、一体化智慧平台四、智慧电厂应用体系五、智慧电厂实施规划及展望2一、背景3带基本负荷调节型电源电电站站运运 营压营压力力调调峰峰调频调频负负 荷波荷波动动煤煤质频质频繁繁大大 幅波幅波动动我国火我国火电电机机组组运行面运行面临临新的形新的形势势需求需求环环保排保排放放生生产产安安全全节节能降能降耗耗4我国火我国火电电机机组组运行面运行面临临的困境的困境愿意值夜班的少了收入在各行业中竞争力小了 地处普遍偏远高水平有经验的留不住了 招素质理想的人难了靠谁来应对多方面的重压？5智慧电厂以发电过程的数字化、自动化、信息化、标准化为基础，以管控一体化、大数据、云计算、物联网为平台，集成智能传感与执行、智能控制与优化、智能管理与决策等技术，形成一种具备自学习、自适应、自趋优、自恢复、自组织的智能发电运行控制管理模式，实现更加安全、高效、清洁、低碳、灵活的生产目标6国内国内现现状状目前我国各发电集团和科研单位都在开展智慧电厂的研究及应用，但 多数局限于信息数据集成、智能优化运行或三维可视化等，生产运行方面 主要针对机组主要部件（汽轮机、锅炉及主要辅机）及系统的智能运行优 化。

影响力较大的项目（另外还有国电投良村、大唐泰州与高井热电等：江苏利港电厂（艾默生、利港电厂）智能优化运行智能监盘ICS、智慧管理智能控制器 数字引擎内蒙古东胜电厂（北京智深、华北电力大学）华电莱州电厂（热工院、清华大学、华电电科院）智慧运行智慧检修 智慧管理煤流可视化 数字孪生一、一、背背景景智能感智能感知知智能智能传传感感器器软测软测量量模型化（机理及数据模型化（机理及数据）信息融信息融合合多源数据的深度融多源数据的深度融合合信息交互与共享机信息交互与共享机制制关关联联分析与数据挖分析与数据挖掘掘智能算智能算法法自自趋优趋优，自学，自学习习自适自适应应，自恢，自恢复复自自组组织织智能决智能决策策多目多目标优标优化化柔性、无柔性、无扰扰切切换换自主决策（高自主决策（高级级形形态态）管控一体管控一体化化数据共享、数据共享、业务联业务联动动自自组织组织精精细细化管化管理理信息安信息安全全全生命周期管全生命周期管理理数字移数字移交交可可视视化化设计设计/安装安装/运行运行/优优化化/仿真仿真实时实时互互动动特征8一、一、背背景景9挖掘机挖掘机组节组节能减排潜力，降低机能减排潜力，降低机组组整体煤整体煤耗耗 ，污污染物排放达染物排放达标标，使得机，使得机组组运行更加运行更加高高 效效环环保保。

提高机提高机组负组负荷响荷响应应速度和一次速度和一次调频调频能力，能力，满满足智能足智能电电网网AGC和一次和一次调频调频要求，机要求，机组组灵灵 活性运行水平明活性运行水平明显显提升提升全面提升机全面提升机组组自自动动化和智能化水平，化和智能化水平，实现实现减减员员增效和人性化管控，短期达到增效和人性化管控，短期达到“少人少人值值守守”目目标标，最，最终实现终实现“无人（极少人）无人（极少人）值值守守”机机组组主要参数控制品主要参数控制品质质大幅提高，提升机大幅提高，提升机组组运行的安全性和运行的安全性和稳稳定性，定性，为为机机组组安全、安全、高高 效、效、环环保运行提供保障保运行提供保障10一、一、背背景景通通过统过统一平台一平台实现实现智慧管理，大幅提升智慧管理，大幅提升电电厂的管理水平，厂的管理水平，实现实现减减员员增效增效通通过实现过实现智慧安全、智慧智慧安全、智慧检检修等，明修等，明显显提高提高设备设备和机和机组组运行的可靠性，减少机运行的可靠性，减少机组组“非非停停”次数次数通通过实现过实现智慧智慧检检修，有效降低机修，有效降低机组检组检修、修、维护维护和和试验费试验费用，同用，同时时提高提高设备设备的可靠性的可靠性。

11一、一、背背景景基基于于大大数数据据的的新新一一代代人人工工智智能能应应用用，突突破破传传统统生生产产控控制制与与经经营营决决策策的的瓶瓶颈颈 与局限，最大化企与局限，最大化企业竞业竞争力和效争力和效益益具具有有自自主主智智慧慧的的虚虚拟拟值值班班员员，实实现现智智 慧慧运运行行与与主主动动风风险险处处置置，达达到到少少人人甚甚 至无人至无人值值守守基基于于虚虚拟拟现现实实与与移移动动应应用用的的三三维维可可视视 化化平平台台，实实现现生生产产过过程程的的安安全全管管理理、智能巡智能巡检检、全真培、全真培训训与可与可视视化化监监控控等等具具有有自自寻寻优优、自自适适应应、多多目目标标协协同同特特 征征的的全全面面智智慧慧运运行行，在在煤煤质质、负负荷荷与与 环环境境参参数数变变化化时时自自主主实实现现全全厂厂最最优优运运 行控行控制制机器人取代技机器人取代技术术人人员员完成巡完成巡检检、检检修修、维护维护等等现场现场工工作作依托工依托工业业互互联联网构架的新型网构架的新型维护维护、管管 理、理、销销售与决策体售与决策体系系一、一、背背景景12二、智慧电厂系统构架13华能智慧电厂架构：构建“云边协同”的立体智慧化技术架构。

厂内“边缘侧”在构 建由智慧基建、智慧安全、智慧运行、智慧检修、智慧管理、智慧燃料六大应用体系组成 的超融合一体化智慧平台（1+6+N 模式）；厂际“云平台侧”采用工业互联网技术实现厂 际的信息与应用集成二、智慧二、智慧电电厂系厂系统统构构架架二、智慧二、智慧电电厂系厂系统统构构架架智慧智慧电电厂系厂系统统构架示意构架示意图图16二、智慧二、智慧电电厂系厂系统统构构架架超融合平台具备横向扩展的能力，可以根据业务发展需要，通过 增加硬件服务器配置扩展数据平台的硬件资源池IOT平台带来的技术变革：重构工业软件创新、部署与集成方式工工业业互互联联网平台网平台ERPSISSCADA/DCS传感器与控制设备现场制造设备1121222221231121223111解解 构构 传传 统统 工工 业业 软软 件件 体体 系系13构建微服构建微服务组务组件件库库设 计 APP管 理 APP分 析 APP工工业业知知识识 经验经验2打开知打开知识识黑盒黑盒5基基 于于 平平 台台 实实 现现 交交 互互 集集 成成二、智慧二、智慧电电厂系厂系统统构构架架工业互联网云平台（云架构一体化智慧平台）4将微服将微服务务固化固化为为工工业业APP三、一体化智慧平台18旨在提供一个集存储、计算、管理、展示和决策于一体的数据和运 算平台，通过数据和服务两个基本点融合在一起，形成了一个可灵活扩 展的体系，提供多源异构数据的超融合接口。

基础建设：综合网络布线、设备二维码标牌硬件部分：服务器虚拟化、存储虚拟化、超融合服务器软件部分：数据治理、数据统一编码、数据集成、应用平台19三、一体化智慧平三、一体化智慧平台台三、一体化智慧平三、一体化智慧平台台一体化智慧平台一体化智慧平台：数据治理体数据治理体系系20数据数据统统一一编编码码一体化智慧一体化智慧应应用平用平台台数据治理保障体系、数据服务体系、数据全生命 周期管理、数据标准管理、数据模型管理形成一整套统一、协调的数据编码标准体系，实 现数据横向、纵向充分共享超轻量三维虚拟化技术基于“微服务”的灵活业务架构基于EIP（企业信息门户）的应用框架一体化智慧平台一体化智慧平台：三三维维虚虚拟电拟电厂：厂：三维数字化建模、三维数字化移交、三维可视化管理、三维可 视化检修培训三、一体化智慧平三、一体化智慧平台台21一体化智慧平台一体化智慧平台：三、一体化智慧平三、一体化智慧平台台22一体化智慧平台一体化智慧平台：建设大屏幕展示系统，基于电厂已建 的生产数据管理系统的动态数据信息，开 发专用的生产实时信息展示系统，通过各 种动态数据的展示手段，及时、准确、形 象、概要地展示电厂的生产动态。

三、一体化智慧平三、一体化智慧平台台23一体化智慧平一体化智慧平台台企企业业网网络络 .运运营营商网商网络络边缘边缘机机房房AAPPAAPPPP MEP P PInternInterne et tN65 5G G C CN4 N9,WiFi5G基站UPUPF F边缘云N6华华能能电电厂数据中厂数据中心心/私有私有云云企企业业私有私有云云APPAPPAPPAPPMECMEC组组网架网架构构4K视频监视频监控控应应用用24三、一体化智慧平三、一体化智慧平台台一体化智慧平台一体化智慧平台：三、一体化智慧平三、一体化智慧平台台25四、智慧电厂应用体系智慧基建26智慧基建 主要针对新建电厂，引入灵活性与智能化的新理念，为电 厂优化设计和未来的智能化升级奠定基础四、智慧四、智慧电电厂厂应应用用智慧基智慧基建建三维数字化移交通过KKS编码，能够将电厂的对象与各类信息（包含厂家 信息、图纸信息、人员信息等）进行关联，实现虚拟对象与物 理对象对应是实现三维数字化电厂的基本前提确定移交需确定移交需求求实实施移交施移交计计划划工地可视化管理施工技术全面智能、工作互通互联、信息协同共享、决策 科学分析、风险智慧预测的新型信息化手段。

以三维设计建模 以及数字化移交数据、智慧工地信息平台为基础，全面实现基 建期的安全管理、基建期信息化收集整理、便捷的移动办公，进而使现场管理实现数字化、精细化和智慧化27冗冗余余 分布分布式式 减少影减少影响响四、智慧四、智慧电电厂厂应应用用智慧基智慧基建建闭环控制与运行指导类应用信息与数据架构设计统统一平一平台台生产与经营管理类应用可供选择并能有效利用的测量新技术基于激光检测的上煤煤质检测两台机组可共用一套设备，每5min检测上煤皮带上的煤灰分、水分、发热量、硫分四、智慧四、智慧电电厂厂应应用用智慧基智慧基建建29可供选择并能有效利用的测量新技术基于静电感应的一次风粉测量 全截面非介入式几乎无流阻和磨损，免维护，寿命长对流动不均匀、煤质变化和颗粒大小适应性好四、智慧四、智慧电电厂厂应应用用智慧基智慧基建建30可供选择并能有效利用的测量新技术炉膛截面声波测温 直接测量方法可靠性高四、智慧四、智慧电电厂厂应应用用智慧基智慧基建建31分区喷氨同步测量与控制、氨逃逸、全截面烟气流量测量喷氨均匀性可测、可控，有利于精准控制，减少氨逃逸，缓解空预器堵塞NOx喷氨需 求可供选择并能有效利用的测量新技术分区NOx浓度氨逃逸流量四、智慧四、智慧电电厂厂应应用用智慧基智慧基建建32炉膛积灰结焦的传热监测动态热流辅助协调控制炉膛热流分布式测量解决常规取灰困难的飞灰含碳测量可靠性高除尘器灰斗处安装的飞灰含 碳用于近壁面高温腐蚀管控用于燃烧配风精细优化炉内CO、H2S气氛测量用于空冷风机差异化自适应控制用于自动防冻控制直接空冷塔分布式测温智能摄像头可集成实现设备启停视频确认、有效减少就地确认跑冒滴漏主动提示33智能视频联动可供可供选择选择并能有效利用的并能有效利用的测测量新技量新技术术 其它测量传感技术四、智慧四、智慧电电厂厂应应用用智慧基智慧基建建四、智慧电厂应用体系智慧安全34智慧安全是一个集智慧安全是一个集预预案、案、视频视频、图图片、片、语语音、地理位置等信息音、地理位置等信息为为一体，以一体，以电电厂厂 安全管安全管理理专专网网为为基基础础，各子系，各子系统统有机互有机互动为动为特点的特点的电电厂智能安全管理基厂智能安全管理基础设础设施，施，将将 分散的分散的各各类类安全子系安全子系统统（如（如门门禁管控系禁管控系统统、视频监视视频监视系系统统、人人人员员员定定定位位系位系统统、电电子子围围 栏栏等）等）进进行有机的互行有机的互连连，在可，在可视视化的三化的三维场维场景景监监控画面下，控画面下，综综合合处处理各理各项项厂区厂区业务业务，从而从而实现实现智慧厂区的智慧厂区的协调联动协调联动、安全防、安全防护护。

四、智慧四、智慧电电厂厂应应用用智慧安智慧安全全35智慧安全中智慧安全中心心四、智慧四、智慧电电厂厂应应用用智慧安智慧安全全36主主动动安全安全：智能智能摄摄像像头图头图像像风险识风险识别别人人员员定位和定位和电电子子围围。