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揭秘丨燃机热电联产工程智慧电厂 北极星火力发电网讯:什么是数字化电厂和智慧电厂 数字化电厂是指以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程和维护过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式，是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物。 智慧（智能）电厂是在数字化电厂的基础上，运用物联网技术，减少人工干预、根据电力市场动态科学制定生产计划，构建高效节能、绿色环保、安全可靠的人性化电厂。智慧电厂功能包含数字化、信息化、可视化、智能化等，是数字化电厂结合智能制造后进一步发展的产物。 如何建设智慧电厂 1数字化设计与移交 数字化设计是实现全生命周期数字化电厂的基础，将三维设计升级到数字化电厂设计，设备厂商、施工单位、调试单位移交的纸质技术资料转化成数字化文件，最终形成真正的数字化移交成果。设计院需完成的三维数字化模型设计主要包括建筑物结构、主设备结构、主要辅助设备结构、管道、电缆敷设、供热网络等内容，从而建立电厂的三维模型，为DCS系统三维可视化和数字虚拟电厂建设创造条件。 数字化设计 数字化设计有别于传统的二维CAD设计，数字化设计解决方案是以三维设计为核心，并结合电力设备的具体需求所形成的一套解决方案。例如利用三维软件可对整个厂区或某个区域实时漫游，实现全厂设备三维可视化监视，有助于对发电厂工艺流程、设备结构的直观理解。 数字化移交系统 设计院将电厂设计图纸、安装、调试的数据、文件、资料等，转移到数据化移交管理系统中，将整个移交过程管理起来，确保移交内容的完整性和一致性。 三维数字化虚拟电厂系统(三维可视化支撑系统) 三维可视化支撑系统通过三维驱动引擎加载电厂三维模型，利用虚拟现实技术，实现物理电厂在计算机系统真实再现，为电厂设计、建设、运营提供全寿命周期的形象、直观、真实的三维图形和与之相关的参数信息。三维可视化系统与DCS、SIS、MIS有机地关联在一起，为数字化电厂提供三维的图形和数据服务。 2智慧电厂管控一体化系统 智慧电厂管控一体化系统建设由传统MIS和SIS两个互相融合而成。系统主要功能包括运行管理、设备管理、检修管理、安全管理、综合管理、预算管理、物资管理、合同管理、巡点检、指标管理等软件模块。 智慧电厂技术架构 技术架构充分考虑智慧管控系统未来业务发展趋势，充分体现发电企业各个环节的互动性和信息化，充分体现发电企业经营管理的集中化。 经营管理 为电厂行政、经营、决策管理提供服务，由经营决策系统面向厂领导提供综合管理与决策辅助服务。主要包括：办公门户系统（含OA）、人力资源管理系统、计划管理系统、预算管理系统、成本管理系统、财务管理系统、物资管理系统、档案管理系统、企业管理系统等子系统。 生产管理 对电力生产过程进行全面监督与管理，确保生产过程安全、稳定、高效的前提下，通过加强日常生产的管理与组织，进一步减少能源消耗，提升环保水平。同时为数字化工程平台提供数据交换接口，将工程阶段的数据纳入生产过程，强化对电厂全寿命周期的管理能力。 安全管理 人员高精度定位系统综合运用高精度定位技术、网络通讯技术、智能信息处理技术等高科技手段，结合电厂三维模型，实现现场人员实时监视和安全管理。及时准确的提供工作区域内人员的数量、位置、分布情况和每个人员任意时刻所在的位置及各时间段的活动轨迹，为生产现场的安全管理工作提供可靠的数据依据。并在移动终端应用，实现人员定位及安全管理在移动终端上的延伸使用。 主要功能： 人员行走轨迹回放：在三维系统中实现人员、车辆行走轨迹回放，同时也可实现在平面中查看人员、车辆行走轨迹回放。 如果检测到有权限不匹配人员进入重点监测区域后，可向该人员手机发短信或电话通知，提醒及时离开。 在三维模型中实时显示人员、车辆位置，并可快速定位，对不在安全区域内的人员、车辆标记异常。 运行管理 功能主要包括：交接班、运行日志、设备定期试验、切换等定期工作管理、运行实时绩效管理、小指标管理、两票管理、日志管理、技术管理、定期工作、生产调度、专业业务、值班签到、重大操作等内容。 节能环保 节能环保系统的建设基于中心数据库信息，将生产控制网络的节能环保数据、视频监控中心数据与企业外部环保网络、节能中心实时互动连接，形成环保智能化监控与预警，实现节能增效、环保政治安全。 资产管理（EAM） 资产管理以设备管理为核心、项目管理为主线、工单管理为载体，建立设备资产管理所需信息的数据架构，实现对设备生命周期全过程管理，确保设备可控、在控，保证机组长期安全稳定运行。 设备管理是整个管理系统的基础部分。电厂中所有检修维护、故障分析、备品管理等活动都是围绕着设备开展进行的。 移动应用 移动应用实现智慧管控在移动终端上的延伸使用，满足企业移动办公的需求，快速全面的将移动办公、辅助分析及消息提醒等功能延伸到管理人员手机APP，为企业提供移动的实时的信息化服务和决策。 便携办公 我的事务：支持“我的事务”包含智慧系统中涉及的所有业务流程，通过工作流信息及信息字段的配置，控制哪些流程可以在手机上审批，手机端便可审批查阅相应的流程和文件，并可以浏览或下载相关的附件信息。 会议日程：展示指定时间段需要参加的会议，可对单条会议日程进行参加或请假处理；对于已经参加或请假的会议可进行历史记录查阅。 报表管理：报表展示指定时间段的重要报表及文档附件信息，点击可浏览、下载相应文件。 辅助分析 关键指标：通过表格或图表形式展示生产经营指标，使生产过程中的关键指标及时并一目了然的展现。 负荷曲线：通过图表方式分析展示相关负荷或指标趋势，可查询不同时间段、不同类型生产指标的负荷曲线，同时可展示各种柱状图表示的产量信息等。 消息推送 及时将“我的事务”或“任务”推送至指定处理人；有效的节约由传统短信模块发送消息产生的通信费用等,并可与微信软件集成。 智慧决策 三维数字化电厂的可视化系统是智慧电厂建设成果和价值的集中体现，可视化让智慧电厂变得可知可感。大数据可视化平台，将电厂运行各项关键数据进行呈现，包括应急指挥、生产管理、设备安全、环境保护、经营管理等领域进行管理决策支持，进而提升电厂综合管理水平。 智慧决策系统以关注数据的诊断、分析为目标，通过对数据的诊断、分析、报告，既提升原有系统的效用，又为决策活动提供有力信息支持，通过对信息化数据的深度分析,帮助企业实现绩效的科学管理。 管理驾驶舱 三维全景管理驾驶舱，根据岗位动态显示现场运行及检修人员分布、机组启停等信息。辅以电厂关键指标，如：机组负荷及24小时趋势、缺陷统计、成本分析、指标追溯等，为高层管理者提供 “一站式”决策支持。 竞价上网决策 竞价上网智慧决策支持系统具有发电成本预测、电力报价及系统优化与决策的能力。是基于计算机、网络通信、信息处理技术及安全管理模式，并融入电力系统及电力决策计算分析理论的综合信息系统。根据电力市场运行规则和市场信息、结合电厂和机组的成本分析，为发电厂竞价上网提供决策分析。系统能够实时地计算出发电成本，能够正确地预测生产成本变化趋势,为控制成本提供准确的依据，为报价工作提供多种辅助决策信息，能得到比较高出力的、最低风险的报价建议。 智能预算管控 通过对业务、资金、信息、人才的整合，明确适度的分权授权，战略驱动的业绩评价等，来实现企业的资源合理配置并真实的反映出企业的实际需要，进而对作业协同、战略贯彻、经营现状与价值增长等方面的最终决策提供支持。对各部门、各单位的各种财务及非财务资源进行分配、考核、控制，以便有效地组织和协调发电企业的生产经营活动，完成既定的经营目标。 绩效评价 以量化管理思想为核心，以过程控制为手段，以实时数据为基础，对电厂生产人员的日常工作质量、数量等进行客观地考核、评价。 对标管理 指标管理体系的灵活性、扩张性程度直接影响整个系统的应用前景。系统按照未来业务功能的扩展，规划指标管理体系－对标维护体系－KPI评估体系三层指标维护工具，依靠这个强大的指标维护工具，逐步建立一套适合发电企业特点的KPI业绩评估体系。 3运行控制系统 智能设备 运用现场总线技术和智能传感技术，实现机组现场设备和仪表的数字化，为DCS系统提供更多、更全面的现场实时信息，通过智能设备管理系统，实现向主动型设备维护模式转变。 智能设备包括带现场总线接口的变送器、执行器、电机控制器等设备。 生产视频监控系统 生产视频监控系统采用智能全数字化的前端监控设备，为设备运行的安全提供实时监控、事发后查等技术手段，并具有与SIS、MIS系统、三维数字化虚拟电厂等系统联动的功能。 分散控制系统 实现DCS三维可视化监视功能，为常规DCS人机系统的预判决策提供帮助。APS控制系统，使机组按照规定的程序进行设备的启停操作，提高机组运行的安全可靠性，缩短机组启动时间，提高机组的经济效益。 与常规DCS相比，智慧电厂DCS增加以下内容： 三维电厂数据显示：所有测点位置实时三维显示，可查阅每一测点参数的量程值、报警值整定及实时趋势等信息；启停条件、联锁保护条件、设备故障状态等实时信息。通过全厂三维漫游，对查找管道泄漏点，提供有力支撑。 2D、3D画面联动：三维系统自动跟随切换至被操作、报警、故障、跳闸设备的工艺流程画面，直接展示出该设备的三维界面。迅速查看报警、故障、跳闸设备相关的实时数据、检修记录，对报警原因做出初步判断。 行分析。（如锅炉壁温测点，汽轮机瓦温、发电机线圈温度等）。 三维展示故障诊断和优化运行中心信息：三维展示故障诊断和优化运行中心提供的各种故障信息，全面掌握机组运行状态和设备故障信息，及时采取措施，避免机组非停。设备不同健康状态（正常、预警、报警、故障等），可用不同颜色在对应三维设备中显现，非常直观、明确。 通过对人员实时位置监视，监视运行人员现场所有操作监视，对不规范操作及行为可及时提醒。并实现夜间对人员施救，更加迅速、准确。 智慧热网 对所有热用户集中监测管理、分析计算及运行调度、故障检测、远程控制。根据运行参数合理制定供热系统运行方案，合理的调度、指挥。并通过预付费管理功能，实现用前先缴费，用后详细结算，避免电厂资金风险。 4三维可视化仿真系统 三维可视化仿真系统是在传统仿真机的基础上建设具有三维可视化的仿真系统模型，是集虚拟现实（VR）技术和交互技术于一体的高精度、沉浸式仿真系统。利用三维模型，呈现三维虚拟现实（VR）工作环境仿真场景，可简便而快速地进行浏览、学习，如同在计算机上操作游戏一样。 三维可视化仿真系统具有传统仿真机不具备的三维动画操作显示功能，可以实现在虚拟现实环境中进行设备的动画操作和显示，利用此功能进行以下培训： 三维可视化环境下的工艺流程培训，直观显示工质流动，设备动态参数等。 全厂场景漫游。通过构建真实尺寸模型建立虚拟环境，在虚拟环境中可以快速对全厂环境进行了解，在设备上显示基本参数，能够使受训者全面掌握厂内状态。该场景也可为技术改造的讨论及演示提供平台。
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发表于 2017-2-6 15:24:16
