智慧電廠研究方向

隨著電力轉(zhuǎn)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(shù)是近階段的重點(diǎn)研究方向，伴隨先進(jìn)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(shù)的快速發(fā)展，在以下的一些技術(shù)領(lǐng)域?qū)⑹紫全@得應(yīng)用性成果，推進(jìn)發(fā)電廠的智能化進(jìn)程。

1.三維空間定位與可視化智能巡檢

隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力與軟件應(yīng)用水平提高，大范圍的三維空間設(shè)計(jì)建模成為可能。通過三維空間定位，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、管道、儀表取樣點(diǎn)及隱蔽工程信息可視化。可體驗(yàn)邏輯操作場景與實(shí)際物理場景信息互動(dòng)的感受，將傳統(tǒng)運(yùn)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。基于WIFI或RFID無線自組網(wǎng)技術(shù)的三維定位結(jié)合巡檢人員智能終端，借助圖像識(shí)別與無線通信技術(shù)，實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)缺陷管理數(shù)據(jù)庫，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的智能巡檢與自動(dòng)缺陷管理。借助設(shè)備與人員定位，還可同時(shí)實(shí)現(xiàn)智能安防與區(qū)域拒止等智能管理功能。在技術(shù)成熟時(shí)，借助各類型機(jī)器人的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)無人化的智能巡檢方式。其中涉及的關(guān)鍵性技術(shù)還包括：設(shè)備參數(shù)自動(dòng)識(shí)別、信息可視化記錄存取、異常數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)歸檔、巡檢人員實(shí)時(shí)定位、現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)取?/span>

2.爐內(nèi)智能檢測與燃燒優(yōu)化控制

基于光學(xué)圖像、光譜、激光、放射、電磁，以及聲學(xué)、化學(xué)的各種先進(jìn)檢測機(jī)理的爐內(nèi)測量技術(shù)實(shí)用化研究進(jìn)展較快，在爐內(nèi)溫度測量、煤粉分配、煤種辨識(shí)、參數(shù)分布、排放分析等方面為多目標(biāo)全局閉環(huán)優(yōu)化控制創(chuàng)造了條件。同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，先進(jìn)智能控制技術(shù)也逐步進(jìn)入實(shí)用化階段，伴隨各類靈活可靠的優(yōu)化控制平臺(tái)載體的推廣應(yīng)用，電站控制參數(shù)的智能優(yōu)化技術(shù)得到了快速的發(fā)展，并推動(dòng)了DCS（分散控制系統(tǒng)）的功能改進(jìn)與能力提升。

通過系統(tǒng)性整合基于先進(jìn)機(jī)理的檢測技術(shù)、智能控制算法、軟測量及智能尋優(yōu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)燃煤鍋爐爐內(nèi)溫度、氧量、一氧化碳濃度等燃燒參數(shù)空間分布的實(shí)時(shí)測量與自動(dòng)調(diào)整、燃燒器煤種在線識(shí)別、風(fēng)煤參數(shù)與布局自動(dòng)配置、鍋爐效率在線軟測量、效率環(huán)保指標(biāo)綜合尋優(yōu)、最優(yōu)目標(biāo)預(yù)測控制等技術(shù)手段，最終達(dá)到安全環(huán)保約束條件下鍋爐燃燒效率的實(shí)時(shí)閉環(huán)最優(yōu)控制。

3.數(shù)字化煤場與燃料信息智能互動(dòng)

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(shí)用煤種類繁多，變化頻繁，配煤摻燒與適應(yīng)性調(diào)整操作繁瑣。利用圖像識(shí)別與信息可視化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化煤場三維空間與時(shí)間動(dòng)態(tài)的4D信息管理，智能優(yōu)化煤場空間布局與運(yùn)行計(jì)劃。采用數(shù)據(jù)利用技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍋爐和煤場的智能信息互動(dòng)與自動(dòng)燃料配置，與 燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)煤種的智能混燒。

4.信息挖掘與遠(yuǎn)程專家診斷預(yù)警

發(fā)電廠機(jī)組故障分析與操作記錄文檔是寶貴的信息資源，利用結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)與檢索調(diào)用技術(shù)可以形成可用資源，結(jié)合語義識(shí)別等數(shù)據(jù)利用技術(shù)，關(guān)聯(lián)機(jī)組運(yùn)行的實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)故障診斷與實(shí)時(shí)預(yù)警。同時(shí)利用遠(yuǎn)程專家AR （增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）互動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)，引入云平臺(tái)數(shù)據(jù)挖掘資源，可便捷實(shí)現(xiàn)跨地域的專家共享與數(shù)據(jù)共享。在廠內(nèi)知識(shí)信息管理、技術(shù)監(jiān)督遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)平臺(tái)、專家網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)式互動(dòng)共享平臺(tái)等技術(shù)載體支撐下，利用數(shù)據(jù)挖掘與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警設(shè)置、全局風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警設(shè)置等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)區(qū)域或集團(tuán)層面的設(shè)備狀態(tài)智能管控系統(tǒng)。

5.網(wǎng)源協(xié)調(diào)結(jié)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)源協(xié)調(diào)互動(dòng)與策略最優(yōu)。電力市場實(shí)施后，機(jī)組調(diào)峰調(diào)頻功能都與發(fā)電廠效益相關(guān)，通過功能優(yōu)化與效益尋優(yōu)，使機(jī)組在競價(jià)上網(wǎng)的決策中實(shí)現(xiàn)利益最大化。

系統(tǒng)整合調(diào)頻調(diào)峰能力預(yù)測、調(diào)頻調(diào)峰策略配置、節(jié)能調(diào)度、競價(jià)上網(wǎng)效益尋優(yōu)與APS快速啟停等靈活發(fā)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組AGC（自動(dòng)發(fā)電控制）深度調(diào)峰全程智能控制、深度低頻負(fù)荷快速提升、兼顧機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的混合調(diào)頻技術(shù)、AGC指令節(jié)能分配、輔助服務(wù)與電量效益尋優(yōu)等技術(shù)目標(biāo)。

6.沉浸式仿真培訓(xùn)與AR輔助檢修維護(hù)

在VR(虛擬現(xiàn)實(shí))技術(shù)發(fā)展逐漸成熟的前提下，可以逐步開展虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在培訓(xùn)與作業(yè)中的應(yīng)用研究，提升專業(yè)人員的培訓(xùn)感受，提高設(shè)備檢修維護(hù)工作效率與操作規(guī)范性。設(shè)備虛擬拆解培訓(xùn)與檢修操作可視化輔助技術(shù)在計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力足夠支撐設(shè)備細(xì)節(jié)與流暢互動(dòng)的情況下，對(duì)改善培訓(xùn)與檢修質(zhì)量所帶來的效益是非常值得期待的。