智能电厂（精选8篇）
智能电厂 篇1
一、前言
至2007年5月华能金陵电厂首次在国内百万火电机组主辅控制系统全面应用现场总线Profi Bus技术以来, 已经有6年多的时间了。正是从设计之初的设备层面的数字化开始, 为后来建设一座高效的数字化电厂打下了基础, 也使得智能化电厂建设具备了最重要的实施条件。希望通过本文的阐述, 能为其它电厂的智能化电厂建设提供一些参考。
二、明确智能化电厂的概念
智能化电厂是在数字化和信息化的基础上, 将先进的传感量测技术、信息通信技术、自动控制技术、分析决策技术和发电技术相结合, 并与电厂的基础设施高度集成而形成的新型现代化电厂。
按照示范电厂“先进”、“实用”的原则, 智能化电厂分四层, 由六大功能系统构成。如图一, 第一层:生产过程控制系统包括全厂主、辅车间现场总线控制系统FCS和电气设备现场总线控制系统FECS;第二层:厂级监控信息系统SIS、仿真应用系统SIMU;第三层:管理信息系统MIS (含视频监控及会议系统VMS、门禁系统) ;第四层:决策支持系统DSS。
智能化电厂总体功能结构图指明了智能化电厂建设的具体内容、各个组成部分之间的关系以及它们在应用体系框架中的位置。
数字化促进信息化。没有信息和知识, 就不会有智能。但是信息和知识本身并不能直接解决实际问题, 只有把信息通过知识转化为智能, 才能最终解决实际问题。所谓智能是指人类自主自适应自然的思维判断和执行, 能在实践中实现循环和持续改进, 并具备自诊断和学习的能力。智能电厂应具备上述人工智能的能力, 可以自适应电厂整体的外部环境, 如煤质的变化、循环水的温度变化、排放变化、电网负荷的波动等。目前, 开展较多的数字化电厂应用研究是建设智能化电厂的基础。
三、智能化电厂的基本特征
创建智能化电厂必需具备一些关键技术, 包括传感与量测技术:智能检测设备 (含智能仪表、智能执行机构、智能开关等) 、煤质在线测量、炉温在线测量、高精度大流量测量等;信息与通信技术:现场总线技术、无线通信技术、信息智能处理、信息安全技术、云计算、三维可视化技术、物联网技术;自动控制技术:源网协调控制 (适应智能电网的需求) 、APS (实现一键启停, 高度自动化) 、优化控制策略 (提高机组控制品质, 进而提高机组的安全性和经济性, 满足智能电厂控制需求) 、人机界面控制 (自诊断, 自学习, 自我调节) 、环境因素控制 (自适应环境变化) ;分析决策技术:仿真、SIS、ERP、远程诊断、节能调度、决策支持。成熟的智能化电厂具有以下基本特征:
(一) 工程智能化
在发电厂建设初期, 即实施数字化设计、数字化采购和数字化工程管理, 将整个发电厂建设过程中的设计、采购、设备、数据和参数以数字化的形式记录、存储下来, 进行数字化移交。
(二) 生产过程智能化
通过全厂主辅机现场总线控制, 系统实现生产过程中监控参数的数字化描述及管理, 通过APS技术和辅助车间无人值守技术实现生产过程的高度自动化。
(三) 人员行为管理智能化
通过操作员的行为记录及分析, 系统实现生产过程中运行人员行为的数字化描述及管理, 通过安防监控、门 (车) 禁、点巡检管理等系统实现人员行为的数字化描述及管理。
(四) 物资流转智能化
建立动态库存及准确制定预见性检修维护计划, 建立数字化煤场、数字化灰渣排放管理、数字化水务管理系统等。
(五) 管理智能化
构建智能化的生产管理、资产管理和决策支持系统, 从而提高效率、降低能耗, 使发电企业的效益最大化。
四、确定智能化电厂的建设思路
对照智能化电厂的基本特征, 华能金陵电厂已经具有了成为智能化电厂的诸多条件, 已在全厂范围内大量应用现场总线技术, 大量智能仪表、执行机构已被广泛地应用于主辅车间的各种工艺流程中, 基本实现了生产一次设备的数字化、智能化, 这些智能化设备能够提供大量的现场设备信息。
(一) 信息化建设现状
在机组投产后, 围绕现场总线技术的深化运用, 2011年与西安热工院合作完成了“现场总线信息管理及综合应用”基础研究项目, 在此基础上西安热工院开发出实用化产品———现场总线设备监控管理系统 (FDMS) , 该项目已经于2013年启动实施, 计划2014年投入实际运用。
在积极深化应用现场总线技术的同时, 电厂开展了扎实的智能化电厂建设的基础研究和准备工作, 邀请了东南大学、西安热工院、英国AVEVA公司等业内知名的高校、研究机构、厂商的相关专家来厂交流。目前正在积极研究和开发的有以下几个子系统:
1、现场总线设备监控管理系统 (FDMS)
即通过对现场总线设备进行实时监视、设备故障维修/维护指导、设备缺陷单管理、设备运行状况统计分析、历史数据管理分析等, 实现现场总线设备的数字化管理。
2、节能降耗及先进控制策略功能模块
即研究有利于机组节能降耗的优化控制功能模块, 如冷端优化控制、燃烧优化控制、凝结水节流辅助功率调节、智能吹灰优化控制等, 实现机组的节能降耗;研究机组先进控制策略, 如源网协调控制技术、预测控制技术、神经网络控制等, 实现机组主要参数控制平稳, 利于机组稳定运行。通过选择合适的子模块进行开发和应用, 实现机组节能降耗及稳定运行。
3、数字化煤场功能模块
即从火电厂的燃煤源头开始控制和管理, 引入煤质在线分析检测装置, 实时实现对燃料的进、耗、存、量、质动态管理, 将传统煤场管理方式转变成数字化管理方式, 将被动供煤转变成主动供煤, 将以设计煤种为目标的采购方式转变成以成本最低为目标的采购方式, 实现燃料采购和使用的成本最小化, 实现煤场的数字化管理。
4、机组寿命管理功能模块
即在对设备状态进行监测和评估的基础上优化设备运行与维修管理, 确保机组在整个生命周期能够安全、经济地运行, 即实现生命全周期的优化管理, 优化设备运行和维修管理。
5、锅炉汽温壁温管理功能模块
即对锅炉气温、壁温进行实时监视, 汇总锅炉气温、壁温监测信息, 为运行及维护人员在线提供预警, 实现锅炉壁温超温的预警功能。
6、锅炉三维数字化模型
即完成锅炉本体的三维数字化建模, 以KKS编码为基本图元, 以真实尺寸为基准比例, 将锅炉结构、布置方式、运行流程进行真实表现, 并在三维环境下实现现场总线数据与三维模型的关联对应, 实现设备部件的三维定位、跟踪与管理;实现锅炉模型在WEB环境中放大、缩小、旋转、定位、透视、漫游等操作;实现对电厂锅炉泄漏事故、隐患信息的三维空间定位与表达, 在三维环境中实现事故的分析与诊断;通过与现场总线的数据相集成, 对泄漏及隐患部位进行状态跟踪, 划分隐患预警等级、开展风险预警监测, 从而实现对泄漏隐患部位有效、及时的预防治理。
在开展以上基础研究和准备工作的同时, 电厂加大了各类信息化、数字化项目的实施力度, 实施了资产财务管理一体化项目 (SAP) , 建设了设备状态监测系统 (在线、离线) 、入炉煤皮带秤数据远传、煤质分析数据远传、消防及重大危险源集中监控系统、安防集中监控系统、入侵报警系统、全厂IP呼叫系统、全厂门 (车) 禁系统、外包人员信息系统等。提升了全厂信息化、数字化水平, 为下一步建设智能化电厂打下了坚实的基础。
(二) 建设目标
由于智能化电厂目前还没有标准的规范或标准, 结合基础研究和企业实际, 金陵电厂确定了智能化电厂的建设目标, 即利用现场总线技术、计算机技术、网络技术、软件技术等现代智能化、信息处理技术, 融入先进的管理思想和技术策略, 建立覆盖电厂生产、经营及行政管理各环节的智能化信息网络, 对电厂运行、维护、经营、日常行政管理等环节所产生的信息数据进行数字化采集、处理、分析、控制和反馈, 并通过信息网络实现信息资源共享, 实现电厂生产经营管理的智能化和自动化, 以提升智能化管理水平, 努力打造一流企业。
五、制定智能化电厂的实施方案
根据智能化电厂的建设目标和基本特征, 编制完成了《华能金陵电厂智能化电厂系统结构》, 确定了智能化电厂结构模型、智能化电厂建设数据接口模型、智能化电厂分系统描述, 进行具体化后形成分步实施方案。
(一) 建立电厂数据中心, 消除各子系统之间的信息壁垒
目前电厂已投入应用的子系统有:资产财务一体化 (SAP) 系统、人力资源管理系统 (也使用SAP平台开发) 、OA系统、SIS系统、金思维生产经营MIS系统、金思维基建MIS系统、电厂网站系统、紫光档案管理系统、安健环管理系统。以上各系统之间相对独立, 数据分散, 统计口径和来源不统一, 造成了越来越多的信息孤岛。消除各子系统之间的信息壁垒, 实现数据互联互通的有效解决办法是建立电厂数据中心。
电厂数据中心可以有效解决应用系统的整合与数据共享的问题, 实现电厂数据的一致性、及时性、完整性、安全性、有效性和准确性, 提高电厂信息系统的统一性, 解决电厂信息孤岛和信息系统沟通不畅的问题, 是企业一体化平台的基础。
通过数据挖掘、决策分析等技术手段, 采用合理的决策分析模型, 对企业的生产成本、设备折旧、物资消耗、报价决策进行分析, 为管理者提供智能化的决策支撑, 并结合先进的管理理念, 依据对电厂物资流、资金流、工作流的合理规划, 使电厂的业务管理流程化、规范化, 满足电厂竞价上网的需求, 达到追求企业效益最大化的目标。
功能体系涵盖了电厂生产经营和决策的各个方面, 基于统一目标进行考虑, 即融合多种管控数据对电厂的控制系统进行最优决策, 缩小了电厂传统控制系统和管理系统的数字鸿沟, 并对全厂的经营活动提供最优经济决策支持。
(二) 建立统一信息管理平台, 实现信息流的有序统一
智能化电厂统一信息管理平台建设的整体目标是在电厂各信息管理子系统的基础上, 通过电厂数据中心对各类信息重新进行筛选、过滤、组合、分类, 并进行加工及处理, 从而建立一个集经营、生产一体化管理的统一信息管理系统。以经营的全面预算控制和生产的全面资产维护为手段, 借助管理信息系统实现电厂运营管理的规范化、制度化、流程化, 实现整个企业范围内物资流、资金流、信息流的有序统一。
1、经营管理
经营管理以全面预算管理 (CBM) 为核心, 实现预算管理目标测算、预算费用分解控制等经营管理业务的应用。根据企业的发展规划和经营战略, 结合电厂和电厂所处电网的实际情况, 制定全厂全年的主要目标 (利润、上缴、电量、费用、经济指标、燃料成本等) , 科学、合理地制定主要生产技术经济指标、生产经营中各种资源消耗指标和费用开支指标, 并按照预定的目标进行层层分解, 实行目标责任考核。系统通过及时统计各相关生产经营任务的完成情况, 并给出与计划指标或预测指标的差异, 加强过程控制, 对脱离目标的不利差异及时分析, 采取纠正措施, 以使整个企业的生产经营活动处于受控状态, 从而保证企业目标的实现。
经营管理模块包括量本利管理子系统、费用管理子系统、指标管理子系统、综合计划子系统、物资管理子系统、燃料管理子系统、合同管理、设备可靠性管理、人力资源管理等子系统。以利润、成本、电量子系统为龙头, 以费用子系统、指标子系统为主线, 以物资、燃料、设备可靠性系统、SIS系统等基础子系统为支撑, 在综合计划子系统的全面统一协调管理之下对电厂的销售、生产、分配以及筹资等经营管理所有环节和所有指标通过事前预算计划的编制、计划实施的过程控制以及事后的总结分析和考核来实现闭环管理。
2、生产管理
生产管理子系统以三维地理信息系统为平台, 综合关联设备、检修、运行、SIS、档案管理、物资、人力资源管理子系统, 实现电厂资产管理的智能化。
生产管理以企业资产管理 (EAM) 为核心, 强化设备检修的成本管理, 在安全、规范的前提下, 努力控制和优化成本中心的检修效率, 协调和优化运行与检修作业的衔接流程, 实现检修与运行的良性互动。
企业资产管理以资产、设备台帐为基础, 以工作单的策划、审批、执行和报告为主线, 融合多种先进的维修管理思想, 提供多种维修模式, 将采购管理、库存管理、人力资源管理集成在一起, 同时与财务管理系统、计算机监控系统、文档管理系统建立接口。在这种集成环境下, 通过设备巡检和从SIS获得的数据来分析设备的运行状况, 根据设备的运行状况和维修历史选择维修模式 (事后维护、预防性维护和预测性维护) , 并产生相应的维修工单;通过与库存管理、采购管理、文档管理、人力资源管理等系统的信息集成, 对工单进行策划, 确定维修备件、工具、人力资源、技术文档等方面的需求, 明确维修时间要求;通过工单的批准、执行和报告, 并在安全隔离措施的保证下, 执行维修计划, 收集各类维修数据, 完成设备维护工作;在所收集的各类维修信息的基础上, 对维修质量、维修成本和故障的历史数据进行分析, 并可以把分析结果作为知识进行管理。通过这种有层次的信息集成控制, 增加维修计划的准确性与可行性, 减少非计划性的维修和抢修, 达到降低维修成本的目的。
(三) 逐步建立辅助决策系统, 实现信息综合价值利用
在统一信息管理平台基础上逐步建立辅助决策系统, 给电厂各级领导提供简便、快捷的信息查询方式, 使之能及时了解和掌握自己所关心的信息, 为其做出正确决策提供支持和依据。实现生产、经营、行政等方面的综合信息的汇总和分析, 辅助实现决策科学化。
辅助决策系统对成本、收入、利润和经济指标等与企业效益息息相关的数据进行统计、分析, 并在此基础上对未来的利润、指标数据进行预测, 提供多种分析模型和预测模型, 集中进行上网报价的辅助决策, 形成成本中心、报价中心, 为电力企业提供高效、及时、准确的信息。
辅助决策系统涵盖范围包括:经营管理分析、综合计划分析、合同综合分析、工程辅助分析、指标辅助分析、燃料辅助分析、电量辅助分析、财务预算分析、成本辅助分析、收入辅助分析、电费回收分析、机组负荷分析、检修策略辅助分析。
辅助分析结果可以以模拟图、曲线图、棒图、趋势图等方式展现。
六、制定创建智能化电厂的实施计划
为了充分利用电厂现有的各种资源, 充分发挥信息系统的作用, 实现真正意义上的管控一体化, 制定实施计划的原则为:总体规划、分步实施。
(一) 整合信息资源
梳理全厂现有的各信息系统, 剔除过时、无效、重复的功能模块, 整合全厂各子系统信息资源, 重点利用好SAP平台, 发挥SAP数据在程序化、项目模块化上的优势, 结合本厂实际需求, 体现个性化。在此基础上, 打通原有各子系统的信息孤岛, 形成统一的信息平台。再对各类信息重新进行筛选、过滤、组合、分类, 并进行加工及处理, 建立一个集经营与生产一体化管理的统一信息平台, 为下一步智能化应用打下基础。
(二) 完善系统功能
在统一信息平台的基础上, 完善生产管理、经营管理、辅助决策等各子系统功能, 依托完善的高速畅通、全面覆盖的信息流, 统筹管理全厂的物资流、资金流、工作流、人员流, 借助智能化的管理系统, 实现电厂运营管理的规范化和各类资源优化配置。
(三) 提高建设水平
跟踪信息化、智能化科技发展的最新成果, 寻找与电厂的生产、经营、管理过程的契合点, 积极转化应用, 进一步提高智能化电厂的建设水平。同时, 积极与科研院所合作, 牵头制定智能化电厂建设的标准或规范, 成为智能化电厂建设的标杆。
七、结束语
智能化电厂建设不是一种产品, 而且其内涵也不是一成不变的。随着新的工艺技术和产品不断问世, 智能化电厂的构建是一项需要持续改进、不断发展完善的动态系统工程, 是一项长期、细致复杂的工作。智能化电厂构成当中的各个子系统本身要具备智能化特征, 具备自我完善的功能, 既有自身的独立性又相互关联, 相互开放, 信息共享。各个系统在设计、招标、实施过程中只有相互紧凑衔接、有条不紊, 才能最终保证整个智能化电厂建设得以顺利实现。
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索。华能金陵电厂依托现场总线技术等优势, 技术创新方面在国内同行业中保持领先水平, 建设高度智能化的火力发电厂在国内尚没有先例可以借鉴, 在实施过程中, 还需要通过实践对方案不断进行完善, 孜孜以求之, 方能有所成。
参考文献
[1]陈卫.“智能化电厂浅析”-发电厂信息化建设思考[N].电力信息化, 2004-2-10.
智能电厂 篇2
【关键词】水电厂；智能化计算机监控系统；发展远景
尽管我国的水电厂监控系统已经实现了智能化，但是还有可开发可利用的空间，所以水电厂以及相关人员都应该投入大量的资金与精力来研究该系统。在众多的研究领域中，防止事故扩大化领域的研究最具现实意义，因此要重点研究这个功能，防止事故扩大化也是变相提高水电厂效益的有利措施。
1.智能化水电厂计算机监控系统总的发展趋势
总的发展趋势是：智能化、可选择性、用户二次开发。所谓智能化，或者说傻瓜化，主要指系统的软件具有人类的一部分归纳、推理、判断的能力。水电站计算机监控系统的智能化水平是指：在一定条件下，它能更多地代替运行人员，在判断和归纳的基础上自动提示更多信息、自动进行一些操作，使机组运行在更安全的工况区域内。智能化水平越高的系统对使用人员的要求越低，不需要培训或进行简短的培训就可以使用操作，有问题翻阅一下说明书就可以解决，得像家电那样简单，接上电源就能使用。智能化水平越高的系统，能够根据使用的情况，对自身或控制设备的状态给出恰当统计、准确的诊断、适当的报警提示，以使用户时刻清楚监控系统的情况，时刻清楚监控系统及被控设备的状态。用户二次开发。提供一系列方便、友好工具软件，支持用户二次开发，使用户按照设备的变化情况和现场的需要随时方便、简单地对数据库、画面、报表、通信内容进行修改，使监控系统真正成为用户自己的系统，成为用户满意的系统。
2.智能化水电厂计算机监控系统具体的发展方向
2.1防止事故扩大化的功能
智能化水电厂所使用的监控系统要比传统的监控系统有很多优势，众多优势中，防止事故扩大化的功能比较突出，但是尽管如此，也需要对该功能进行进一步改进，使其防止事故扩大化的功能更加明显与突出。发电机是智能化水电厂监控的主要设备之一，目前的监控系统虽然能够监测到发电机的故障，但是对其并不能采取进一步的措施，而经过改造之后，智能化监控系统，不仅要监测到故障，还可以通过自动化装置对设备进行动作保护，或者直接将有故障的设备切除，而不影响其他设备的工作，也就是说智能化装置能够将故障点自动切除，而不影响整个系统的正常运行。为了能够让智能化计算机系统尽早实现这一功能，可以从以下方面入手：
首先，智能化计算机监控系统，要与其他系统进行有效的连接，这样连接的之后的系统的整体功能就会有效的提高，比如与自动化系统进行有效的连接，这样当发生故障时就可以自动故障设备，在这个连接之后的系统中，智能化计算机系统主要起到的是监控的作用，而自动化系统则起到自动切除的作用；其次，要保证整个系统运行一直处于安全的状态，防止事故扩大化功能的实现，主要依托的智能化计算机系统与自动化系统的连接，但是因为智能化系统所使用的依然是专用的装置，其专用接口会影响连接效果，因此在连接时要以安全运行为；最后，扩大监控的范围，这也是防止事故扩大的主要措施，监控范围的扩大也就是变相降低了事故发生的概率，因为能够对设备故障进行预警，及时维修，而如果还是固定的监控范围，其他没有监测的设备，即使发生故障也不会预警，这种情况事故扩大化的可能性非常高，因此扩大监控的范围非常重要。
2.2智能化发展
智能化水电厂计算机监控系统的最重要的特征当然是智能化，但是目前的智能化水平有限，因此提高其智能化水平成为该系统的发展目标。智能化要达到的要求就是利用增添知识库系统，除此之外，还要加入专家服务的功能，这样当发生故障时，就可以启动专家服务功能，计算机中显示解决的办法，优势十分突出。为了提高智能化程度，可以从方面入手：首先，管理计算，也就是说在更加智能的监控系统的支持下，水电厂设备在运行时能够选择出更加的节能的方案，因为这个监控系统中建立了相应的数学模型，通过数学模型的处理，设备运行过程中就会自动的选择最佳的控制方案，其运行管理就会更加科学方便；其次，事故处理更加迅速，智能化系统能够对水电厂中的各个设备进行监测，随之设备运行状态，如果没有出现故障，智能化监控系统就会显示出正常的状态，但是如果出现故障，系统就会发出预警，之后对故障进行分析，确定故障设备以及类型，之后再把故障自动切除，这样即使也能够确保其他设备正常运行，而这期间检修人员就可以对故障设备进行维修。
2.3综合化发展
实现计算机监控系统的综合化发展从某种意义上来说能够有效促进整个智能化水电厂的综合自动化运行管理水平。在当前技术条件支持下，水电厂自动化设计实现了过程自动化运行，其主要以水电厂工艺过程为对象，对其实现自动化的控制与监视。对于整个水电厂运行管理作业的开展而言，起重要意义是尤为关键的。智能化水电厂能够借助于在线监测数据与处理结果，计算机监控系统运行过程中所提供的专业性支持，确保水电厂运行管理人员对发电机机组运行状态的实时掌握，在此基础之上为后续状态检修工作的开展提供必要的支持与保障，由此实现水电厂运行机组故障诊断的远程性。
2.4先进化发展
智能化水电厂计算机监控系统应当在确保控制策略先进性的基础之上引入物理分散形态能。借助于现场总线技术的引入及其应用确保水电厂运行系统仪表设备与控制器装置之间的全开放式且双向式通讯联通。在此过程当中，整个水电厂计算机监控系统的控制作业品质及其控制精度势必会得到有效提升，与此同时也合理控制了传统意义上借助于电缆电线对控制仪器进行调试维修的步骤，确保了控制系统机柜的有效简化，智能化及先进化效益显著。
3.结语
综上所述，可知智能化水电厂计算机监控系统有很多的发展空间，尤其是在智能化方面，可以通过土其他系统的有效连接，来实现更强大的功能，比如故障处理更加迅速，系统连接时，接口障碍降低等。智能化系统的功能本身就不是单一的功能，但是功能的深入研究依然十分关键。
【参考文献】
[1]江凡，许澄生，谢巧云.水电厂监控系统AGC远方控制功能的改进及应用[J].水电自动化与大坝监测，2008（01）.
[2]陈向荣，李海文，张晶晶.长湖水电厂监控系统更新改造特点[J].水电自动化与大坝监测，2007（04）.
电厂及变电站智能照明系统开发 篇3
智能照明控制系统按网络的拓扑结构, 大致有两种型式, 总线式和以星形结构为主的混合式。它们各有特色, 前者灵活性较强, 易于扩展, 控制相对独立, 成本较低。后者可靠性较高, 故障诊断和排除简单, 存取协议简单, 传输速度较高。一般智能照明控制系统都为数字式照明管理系统, 它由系统单元, 输入单元和输出单元三部分组成。除电源设备外, 每一单元设置唯一的单元地址, 并用软件设定其功能。通过输出单元来控制各负载回路, 各种形式的单元简述如下:
1) 系统单元:用于提供工作电源, 源系统时钟及各种系统的接口, 包括系统电源、各种接口 (PC、以太网、电话等) , 网络桥。主系统对各区域实施相同的控制和信号采样的网络;子系统则对各分区实施不同具体控制的网络。主系统和子系统之间通过信息等元件连接, 实现数据传输。
2) 输入单元:用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号;如可编程的多功能 (开/关、调光、定时、软启动/软关断等) 输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器 (实现灯光调光或开/关功能) 。各种型式及多功能的控制板, (如有的提供LCD页面显示和控制方式, 并以图形、文字、图片来做软按键, 可进行多点控制、时序控制、存储多种亮模式等) , 各种功能传感器 (如红外线传感器可感知人的活动以控制灯具或其他负载的开关, ) , 通过对周围环境的亮度的检测, 调整光源的亮度, 使周围环境保持适宜的照度, 以达到有效利用自然光, 节约电能。
3) 输出单元:智能控制系统的输出单元是用于接受来自网络传输的信号, 控制相应回路的输出以实现实时控制。输出单元有各种型式的继电器。调光器 (以负载电流为调节对象, 除调光功能外, 还可用作灯具的软启动, 软关闭) 模拟量输出单元, 照明灯具调光接口等。
系统一般采用集中控制和管理、分散执行的方式, 亦即配置中央监控中心和小型智能控制照明箱, 前者有控制计算机、主通信控制器等设备, 用于对整个系统进行控制和管理工作, 通过网络将控制命令与各智能控制箱的可编程控制器进行通信联络, 同时接收来自智能控制箱内可编程控制器的有关自动及手动工作状态、灯具开/关状态等, 并在异常情况下采取处理措施。
2 系统的功能
1) 智能系统设有基于实时操作系统的中央监控装置和FPGA控制下的调压装置, 对整个系统实施中央监控和分组输出电压调节, 以便随时调节照明的现场效果, 并提供系统各种接口及软件资源, 例如能与电站主控室监控主机通信, 在监控主机屏幕上仿真照明灯具的布置情况, 显示各灯组的开灯模式和开/关状态, 运行操作人员能在监控主机上设置各种照明模式, 并实时遥控操作各组灯具。
2) 中央监控装置上的触摸屏提供了实时的图形操作界面, 在特殊情况下可以脱离主控室监控机进行就地全权操作。
3) FPGA控制下的调压装置核心采用先进的串联调整式智能稳压技术, 具有分区域多路输出, 可以根据中央监控发出的指令调整各路输出电压。采用FPGA高速控制器件, 保障了调压装置的瞬态响应速度和安全稳定性。
4) 具有灯具异常启动和自动保护的功能;具有灯具启动时间, 累计记录, 和灯具使用寿命的统计功能。
5) 在出现供电故障情况下, 具有双路供电柜自动切换并启动应急照明灯组的功能;系统在特殊分组区域内设有小型智能控制配电柜, 设有自动/手动转换开关, 以便必要时对各灯组的开、关进行手动操作。
6) 系统设置与其他系统连接的标准接口, 如变电站综合自动化集控系统, 以提高综合管理水平;具有场景预设、亮度调节、定时、时序控制及各个灯具分区具有软启动、软关断的功能。
3 系统预期使用效果
1) 实现照明的人性化:
由于不同的区域对照明质量的要求不同, 要求调整控制照度, 以实现场景控制、定时控制、多点控制等各种控制方案。方案灵活性能进一步保证照明质量。
2) 提高管理水平:
将传统的开关控制照明灯具的通断, 转变成智能化的管理, 使高素质的管理意识用于系统, 以确保照明的质量。
3) 节约能源:
利用智能传感器感应室外亮度来自动调节灯光, 以保持室内恒定照度, 既能使室内有最佳照明环境, 又能达到节能的效果。根据各区域的工作运行情况进行照度设定, 并按时进行自动开、关照明。同时, 试验证明对于场地照明用的220V卤素灯等, 在160V低压运行时, 照度下降10%, 节能达到35%, 使系统能最大限度地节约能源。
4) 延长灯具使用寿命:
由于电网过电压越高, 灯具寿命将会成倍地降低, 反之, 则灯具寿命将成倍地延长, 因此应用此系统防止过电压并适当降低工作电压能达到延长灯具寿命的目的。
4 结束语
综上所述, 运用先进的电力电子技术, 进行集中监控与遥控任务, 且优化能源的利用, 并串联调整式智能稳压技术节约能源并降低运行费用。根据用户要求和照明区域扩大, 只需要修改软件设置, 毋须对已有线路进行改造, 即可调整照明布局和扩充功能。这将降低扩建费用和改造工期。断电状态结束恢复供电, 系统将按预设定状态恢复正常工作, 实现无人值班, 提高管理水平。照明最佳运行方式的设定, 使灯具使用寿命延长, 从而减少维修工作量和设备费用。
参考文献
[1]周立功, ARM嵌入式基础教程[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2006.
[2]周立功等, ARM位控制器基础与实战[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2003.
智能电厂 篇4
随着国家“十二五”计划的实施和不断推进,“十三五”规划要求进一步控制能源消耗,解决环境污染严重问题。节能政策在各个行业的不断深入,耗能大、污染多的火力发电行业成为国家节能政策的重点关注对象之一。火力发电厂运行的整个过程中,主要包括了化石燃料的消耗、电能的产生、电能的输送3个环节。其中,化石燃料的消耗又包括了燃料的消耗和污染物的排放,“节能减排”工作中的重点内容就是降低消耗、减少排放。所以,从“节能”和“减排”的角度出发,所设立的目标函数要满足耗煤量小、污染物排放量少2个主要的目标[1]。
火力发电厂机组负荷分配问题是指在拥有两个及以上数目机组的电厂中,不同时刻电厂所需要机组输出的总功率不同,而分配到各个机组上的负荷值也不尽相同。电厂负荷分配问题是电厂生产系统所需要解决的问题之一,当所需要输出的功率一定时,负荷在各个机组之间如何分配就成了决定电厂是否高效运行的重要条件。所以,通过确定机组总输出功率的条件下,同时满足各个机组自身的功率约束条件以后,对负荷分配数学模型进行优化计算,使得机组处在一个最优的负荷状态,使得煤耗量和污染物的排放量最小。
1 数学模型
1.1 煤耗模型
在线测试系统直接生成的煤耗量曲线,由于其不能自动剔除采集到的异常数据,不具有一般代表性,所以将所采集到的数据值根据数理统计误差分析的方法进行筛选,利用最小二乘法对数据进行拟合,得到的模型更具有一般性。
以赤峰市某热电厂的2台600MW机组为例,通过DCS系统中实时采集到的功率P和实时煤耗量F,组成(P,F)数据对,然后利用数据处理软件M atlab中相关模块的功能进行煤耗量数据的拟合,就可以得到较为精确的煤耗量的数学模型。
DCS系统中采集到的部分煤耗量数据。剔除异常数据后得到表1所示的有效数据。
煤耗量曲线的表达式[2]式(1)所示:
式中:i—机组编号,文中所采集数据的电厂共有2个机组,故i值可取1、2;a、b、c为机组的二次煤耗特性系数。
运用Matlab软件中的polyfit模块,对于所得到的数据进行拟合,2个机组的煤耗量特性系数的拟合结果如表2所示。
1.2 污染物排放模型
煤在锅炉中燃烧时,会产生大量的氮氧化物、二氧化硫、碳化物等各种气体污染物以及炉渣和悬浮颗粒物。其中二氧化硫和氮氧化物是其中最主要的污染物,根据有关规定,电厂需要对二氧化硫和氮氧化物的排放量严格控制,也需要对这些污染气体的排放付费[3],所以,仅从经济性考虑出发,只考虑二氧化硫、氮氧化物的排放。
通过对机组排污特性的研究可以得到,电厂污染物排放模型[4]:
式中:i—机组编号;d、e、k—分别为污染物排放二次拟合模型中的特性系数。
同样的,集合所得到的污染物的排放数据,以及机组的污染物排放特性模型,利用Matlab软件中相关模块的功能,对于污染物排放量曲线进行求解,可以得到2个机组的污染物排放特性系数如表3所示。
1.3 加权综合模型
对于文中所研究的煤耗量与污染物排放量2个目标函数的多目标优化问题[5],首先可以根据加权思想的原理列出加权以后的综合目标函数为:
F、E分别为机组煤耗量目标函数模型和机组污染物排放目标函数模型,α1、α2为2个模型在综合模型中的权重系数,计算开始时,设煤耗量的权重比例系数为1.0,这样,就可以将2个权重系数值求解转化为单个权重系数值的求解,这样可以简化计算。则综合模型的式子可以表示为:
使用Matlab软件对得到的煤耗量和污染物2个目标函数进行权重求解,可以得到如图1所示的计算结果。
从图1中可以看出,权重求解程序在迭代大约500次之后目标的完成率接近100%,即算法充分收敛。通过输出的结果可以得到2个权重模块的权重系数分别为:1、4.71。
由于煤耗量单位为t/h,污染物排放单位为kg/h,所以统一单位后,加权综合函数模型为:
2 智能算法及求解
2.1 模拟退火算法
模拟退火算法[6](Simulated Annealing简称SA)是由Metropolis最早提出的,由Kirkpatrick成功的应用在组合优化问题中,模拟退火算法的计算原理是寻找物理学中金属物体退火时所表现的特性与组合优化问题在寻优过程中的共同特性。利用模拟退火算法求解优化问题的一般步骤如图2所示。
一般情况下,接受的条件用Metropolis准则加以判别,它以一定的概率接受恶化解,从而使算法能够跳出局部最优解,进而得到全局最优解。
按照以上步骤编制Matlab实现程序,进而可以得到该算法解决机组优化问题的算法实现。使用模拟退火算法对于模型进行优化分配得到2个机组所分配功率的大小如表4所示。
用表示面积的图形来表示这次的分配结果如图3所示。
2.2 基因遗传算法
基因遗传算法[7](Genetic Algorithm简称GA)是进化算法的一种,它的产生主要基于进化论中关于生物“适者生存”的观点,算法将所需要计算的问题以染色体的方法进行编码,通过染色体传递给下一代的方法进行进化,具体可以通过遗传、变异等方法。
在基因遗传算法中,将染色体和所需要优化的数据或数组相对应,其表示形式为一维的串数据,该一维数据上与基因的位置相对应。在生物进化中,该数据就是遗传所用的染色体,当所用的串数据足够多时,便组成了生物进化中所说的群体。
遗传算法的基本步骤如下:1)编码;2)初始群体的生成;3)适应度评估;4)选择;5)交叉;6)变异。其基本流程如图4所示。
利用基因遗传算法对于文中的2台机组进行负荷的分配优化,得到的负荷分配如表5所示。
同样的,2个机组的面积分布图可以更为形象地表示出2个机组出力对比的情况。基因遗传算法负荷分配结果面积示意图如图5所示。
2.3 遗传模拟退火算法
遗传模拟退化算法[6](简称GA-SA)是结合了基因遗传算法(GA)和模拟退火算法(SA)的一种混合智能优化算法。该算法结合了遗传算法和模拟退火算法在解决最优解问题时的优势,如模拟退火算法较强的鲁棒性和基因遗传算法超强的全局搜索能力。同时又可以避免在搜索中陷入遗传算法的局部最优和模拟退火算法概率接受陷阱[8]。
将算法过程绘制成便于进行计算机的编程的流程图,如图6所示。
运用遗传模拟退火算法进行计算时的主要参数[9]设定如下表6所示。
运用文中的遗传模拟退火算法进行优化计算,分配结果如表7所示。
将所得结果用面积图来表示如图7所示。
3 算法性能的评价
3.1 鲁棒性能
算法的鲁棒性能是指算法在寻优过程中所表现出来的稳定性和通用性的大小,如果一个算法在不同领域、不同寻优阶段都能够成功地收敛到最优解,那么该算法的鲁棒性能强。
通过对160组负荷的分配可以发现,在考虑机组启停的机组负荷优化分配结果中,当设定的额定功率小于单个机组最大输出功率时,3种算法得到的结果相同,即由其中1个机组来负担该部分负荷。选取部分数据进行整理,可以得到如图8所示的两机组“0”、“1”分布图,其中,机组运行时处于“1”状态,机组关闭时处于“0”状态。
从图8中可以看出:使用SA时,1#、2#机组各有3次启停操作,使用GA时各有1次启停操作,GA-SA没有启停操作。由于在计算过程中假设2个机组地位是相同的,即优化时2个未知数是可以相互交换的,当1个机组的启停状态不断变换时,说明该种算法在寻优过程中对于最大值最小值是不敏感的,所以此种算法的稳定性是不高。因此可以得出,在解决机组负荷分配优化问题时GA-SA的稳定性最好,SA的稳定性最差,GA介于两者之间。
3.2 算法的寻优效率
算法的寻优效率主要是指算法在寻找最优解的过程中所消耗时间的多少,由于不同算法每次迭代的时间是不同的,单纯以寻优时间作为算法效率的比较方面不太准确。因此以算法寻得最优解时所迭代的次数作为算法的评判标准。3种算法在求解负荷优化模型时160组数据所需要迭代次数的平均值如图9所示。
从图9可以看出:采用SA运算时所用的平均迭代次数最大约为950次,GA最小,约51次,GA-SA约1050次。算法在迭代过程中需要占用计算机的计算内存,迭代次数的多少可以表现出算法在计算过程中所占用计算机内存的多少,而计算中使用的计算机内存的大小又是算法计算效率的体现。所以在进行寻优计算时,GA算法的效率最高,SA次之,GA-SA最小。
3.3 算法的优化效果
算法的优化效果,即模型优化前后所节约的程度,其评定方法有多种:可以用算法寻优时的解的精确程度进行对比;可以利用算法所得结果与原数据的差异程度进行对比;可以用所得解集对应的因变量的大小进行对比。
将3种优化算法所得到的机组负荷的值以自变量的身份代到综合权值模型中,通过将优化之后的综合权值的大小与优化分配前的综合权值进行对比,来表示3种算法情况下优化效果的好坏。做出包括优化前数据在内的4组综合权重值,在同一个坐标图形中的曲线如图10所示。
从图中不难看出:SA、GA以及GA-SA 3种算法的综合权重值均小于优化前的数值,这说明3种优化方法均是奏效的。当总负荷值小于368MW时,3种算法结果的综合加权值均明显小于优化前数值,优化效果明显,而当负荷设定值大于368MW时,优化效果不明显。对368MW之前的部分进行算法优化程度的对比,将优化前的结果设为1,可以得到优化程度系数,即优化后的结果与优化前结果的比值。通过计算可知,3种算法结果综合权重值的平均值、优化程度比值如表8所示。
从中可以得出这样的结论:GA算法的优化程度比值最小,即优化效果最好,SA的优化程度次之,GA-SA算法的优化程度最小。
4 结语
通过对于实际算例的分析可以看出,模拟退火算法(SA)在求解负荷分配问题时具有全局寻优能力强的特点和寻优精度的不足的缺陷,遗传模拟退火算法(GA)在求解负荷分配算法时容易陷入局部最优,但是具有求解准确性好的特点;与GA和SA相比,综合智能算法遗传模拟退火算法(GA-SA)在求解负荷分配问题时所得到的分配结果稳定性好,并且具有很好的鲁棒性。但是通过对比优化前后的综合权重值,GA-SA的优化效果不及GA、SA这2种算法。
结合火力发电厂生产实际,机组频繁的启停对机组的损害巨大,也不利于电厂的经济性能,而3种算法中只有GA-SA算法所得到的结果经济性最佳。通过对算例的求解,可以看出,在解决机组负荷优化分配问题时,使用动态加权方法简化模型,选用GA-SA算法求解模型能够获得理想的负荷分配。
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智能电厂 篇5
商务智能 (Business Intelligence, BI) 是将企业中的现有的数据转化为知识, 帮助企业做出明智的、基于业务经验的决策的工具。商务智能一般由数据仓库、联机分析处理、数据展现与挖掘、数据抽取、备份和恢复等系统组成[1]。
神华国华北京燃气热电有限公司 (以下简称“燃气热电”) 信息系统基本覆盖了项目前期、基本建设、发电运行、经营财务、市场营销、人力资源等各个环节, 积累了大量的具有很高价值的数据。但是面对这些大量有价值的“孤岛”数据, 如何从中提取出有利于企业管理者的决策、隐含商业发展趋势的商业信息, 已经成为燃气热电亟需解决的问题。为全面整合与优化电厂建设所需的IT应用资源、数据资源及基础设施资源, 燃气热电启动了商务智能系统建设, 目标是消除信息孤岛, 实现系统间的业务功能协同和集中服务, 加强数据共享和综合分析, 促进电厂运营的业务一体化。商务智能系统主要以燃气热电管理架构为灵魂, 以燃气热电生产运营的相关数据为基础, 为运营者、管理者提供决策支持为目标, 利用BI (商务智能) 技术将生产过程中的各类信息进行整合应用, 充分发挥业务数据的价值, 以便提高公司经营决策水平, 保障发电企业的最大经济效益。
1 指标体系设计
为了落实神华集团 “ 1 2 4 5 ” 清洁能源发展战略, 需要抓住各业务系统关键的指标, 建立一套能反映电力企业生产、经营运行状态的指标体系。有了这样一套指标体系后, 就可以全方位展示电力企业基本状况, 同时也可以通过这套指标体系与本企业的历史水平以及其他电力企业进行对标寻找差距。一套科学的指标体系就是一套具体的、行为化、可操作的, 可判断工作效果、质量的标准;是企业实现精细化管理的重要保证, 有利于全面评价企业的绩效。同时, 从企业管理角度来看, 一套指标分析体系就是一套具体的管理目标。 通过对各个部门生产与经营指标的制定、分解、下达、考核的全过程管理, 调动全员成本挖潜的积极性, 以确保安全、发电、能耗、专项计划、环保、劳动生产率等指标的实现[2]。
指标数据是BI系统实现智能分析的基础, 构建一套合理的指标体系是BI系统实现的关键与难点。BI系统建设的重点是对公司生产、经营等业务的指标进行梳理、分类, 建立指标分析体系, 然后通过BI系统进行分析展现, 供电厂各级用户使用。指标体系构建的方法是通过公司各业务部门及公司领导关心的指标进行逐层分解, 明确指标分析的层级、分析的主题及分析的指标内容。按照燃气热电“一控三中心”的组织特点, 对各级关心的指标进行了重新梳理及分类, 形成了“类别-主题域-主题-指标” 四级体系。
1.1 指标体系层次
通过分析燃气热电生产经营的指标, 综合分析领导决策层及各业务部门的需求, 对BI系统分析展示的指标分了三层, 自上而下分别为决策层、管理层、运营层。如图1所示。
决策层关心战略目标的制定和执行效果的反馈, 管理层关心绩效的达成和执行过程的跟踪, 运营层关心的是短期目标的实现和具体任务的完成。依据上面的指标层次, 项目组对燃气热电数千个指标进行了重新梳理与分类。对于电厂领导层, 如站长、总工重点关注的是战略性指标和监控性指标;对于“一控三中心”和内部委托部门的部门经理, 重点关注的是本部门相关的绩效指标和分解指标;对于各业务人员, 关注的则是本领域相关的明细指标, 如设备可靠性指标等。
1.2 指标体系框架
构建指标体系的目的是为了更加规范、 准确、科学地分析企业的运营状态和绩效, 因此, 指标体系的设计应与企业的运营模型相匹配和吻合, 即指标体系框架应围绕燃气热电的外部环境因素、 专业管理、 综合绩效等环节和对象来构建, 以多角度和不同侧面反映和衡量燃气热电厂的企业经营、管理运营的状态与绩效, 并识别影响绩效水平的关键因素。
根据这一思路, 并结合燃气热电的核心业务, 形成燃气热电厂指标体系框架, 如图2所示。
依据图2指标体系框架, 对外部环境、专业管理与综合绩效三类指标进行了主题分析设计与指标梳理。
(1) 外部环境:外部环境是指对公司运营产生影响的社会、自然、经济、技术、市场、产业等外部环境的总称。通过对外部环境影响因素的相关指标进行跟踪和分析, 快速掌握外部环境变化, 察觉或发现异动后迅速判断可能受其影响的运营领域并进行分析, 及时采取准确应对措施。外部环境类指标设计重点关注两方面的内容, 一方面关注国家总体政策方向、相关法律环境影响因素;另一方面关注电厂运营业务中受政府部门监管的内容。
(2) 专业管理:主要围绕人力资源、财务、物资、燃料、设备、项目、规划计划、安健环和市场营销业务的管理, 对电厂核心价值链电源规划设计、电厂建设、设备运维、生产运行、市场营销等阶段进行指标的主题分析, 从反映主营业务运营管理状况与绩效的角度分解关注指标。专业管理类指标设计重点在于通过电厂生产运营状况的监测分析, 及时掌握电厂各业务部门运营活动的开展情况, 判别部门绩效表现与电厂综合绩效计划要求之间的差异。
(3) 综合绩效:主要依据电厂的战略目标, 从反映电厂运营目标和运营效益的角度分解关注指标。具体是指支撑公司战略目标实现的公司级整体经营绩效, 从装备状况、资产质量、服务水平、业绩水平四个方面进行监测。综合绩效类指标设计重点在于以公司企业负责人业绩考核、同业对标、部门运营管理绩效为基础, 以公司战略目标、业务协同能力以及政府监管为导向, 设计企业级综合绩效的监测分析对象及指标。
以人力资源指标域为例, 指标体系的构建方法如表1所示。
2 结束语
燃气热电公司通过实施商务智能系统, 建立了统一的数据平台, 为公司的企业领导及管理人员提供了完整的信息资源库, 解决了企业原有各业务系统数据分散的问题。指标体系设计是对燃气热电公司管理经营所需要的指标数据从定义、采集、抽取、转换到展现的全面梳理, 同时又是形成公司信息基础标准之一的过程。实施指标体系设计, 统一了指标语义、数据格式和编码, 是实现电厂各业务部门之间、电厂之间、电厂与上级企业之间的数据共享的基础性工作。通过构建合理的指标体系, 打好指标管理的基础, 达到充分发挥信息资源作用和实现信息资源价值的目的。通过搭建合理的指标体系, 为BI系统的数据抽取、使用奠定了良好的数据基础。
参考文献
[1]赵相东, 张浩, 陆剑峰.面向大型钢铁集团的商务智能应用系统解决方案.计算机集成制造系统[J].2010, 16 (9) :1999.
发电厂智能化框架断路器的应用 篇6
关键词：发电厂,智能化框架断路器,用电系统
随着经济高速发展,电成为人们在生活中越来越不可或缺的东西。发电厂承担着为人们提供电的责任,而发电厂也随着人们的需求增加而增多。目前,发电系统的智能化已成为主流。断路器是电网当中的一种设备,在电路系统中有着重要作用。实现断路器的智能化主要是让断路器提高感知、执行、决策等方面的作用,能够在电力系统中发挥更加可靠的功能。
1 智能化框架断路器概述
智能化框架断路器是在原有框架断路器上进行相应的改进,其相对于普通的断路器,有着体积较小、分断电路的能力强、相应结构模块化等特点,能够实现自动报警、自动检测及智能通讯等功能。智能化框架断路器的特点可以从结构、保护定值设置、相关功能等方面进行分析。
首先,在结构方面,智能化框架断路器包括抽屉式和固定式两种不同的结构,都设置有手动操作和电动操作两种机构。因为智能化框架断路器有着零飞弧、体积小、结构较为紧密等特点,这使得这种断路器所占空间会比较小,而且因为其结构按模块排列,每个相应单元都有序排列,电动的结构与手动的分开,彼此间相互独立。这样在后期对断路器进行检修时,可以在操作上更加方便,减少因检修电路而被迫关闭电网的时间,加快维修进度。而且智能化框架断路器的储能方式是弹簧储能方式,电流互感器是内置型的,因此,在进行测量和保护等方面不用配置另外的电流互感器。
然后,从保护定值设置方面讲,智能化框架断路器有着非常方便的保护定值设置方式,这主要是因为在结构上设计了电子脱扣器。设定一个额定电流,然后相应的各类保护的整定电流,诸如短路时的短延时保护和瞬时保护、过载时的长延时保护以及单相接地保护等的数值,会通过电子脱扣器显示为相应的曲线,同时可以进行延时时间的调整。而且整定电流还可以应客户的要求,当面进行整定。
最后,在相应的功能方面,智能化框架断路器有检查电路故障、进行某些故障的模拟试验以及遥控、监测等通讯功能。因为智能化框架断路器有一定的记忆功能,即使断电之后都能进行记忆,所以,在对故障类型、参数等进行检查和分析后,智能化框架断路器能够提供一定的依据帮助实现电路事故的分析。为减少电路事故的发生,在安装电力系统之前,可以借助智能化框架断路器进行故障模拟,以便于观察断路器安装前后电力系统是否足够安全。智能化框架断路器的通讯功能借助所设置的电子脱扣器来实现。以后台计算机与若干框架断路器的连接组成局域网,室内的主站(计算机)可以方便对室外的从站(智能化框架断路器)进行控制与监测。如图1所示:
2 在发电厂中智能化框架断路器的应用分析
在科技飞速进步的大背景下,发电厂的设备容量不断增加,对自动化和安全性的要求使发电厂在科技应用方面得到了人们越来越多的重视。先进设备与科学合理的管理方式是使发电厂达到自动化和安全性标准的保障。智能化框架断路器因为其自身的特点,已被广泛应用在发电厂中。智能化框架断路器在发电厂中的应用主要是在配电回路和电动机回馈线回路方面,相应的功能对应不同的安装地点。
2.1 配电回路的应用
配电回路是指发电厂中配电站向相应车间进行电力传输所形成的回路。配电回路通常需要单独保护,以保障发电厂的安全。在发电厂中配电回路如果不做好相应的保护设计,很可能会因为配电站与车间的距离太远,或者配电站与车间进行配电的母线出现了接地短路的情况而发生火灾,对发电厂造成重大人员伤亡和经济损失。在出现上述两种电路故障时,原有的相间短路保护不具备足够的灵敏性,使其并不足以发挥保护作用,单相接地短路等问题因此得不到完全解决,最后导致危险情况发生。传统的框架断路器在对配电回路进行单相接地短路保护时,因为功能不足,常常需要额外添加零序电流互感器,借助电流互感器的电流输出,使框架断路器发挥保护作用。这种设计下的框架断路器敏感性很高,能够实现一定的保护功能,但车间或者配电站的回馈线回路发生单相接地短路情况时,很容易出现越级跳闸的情况,框架断路器无法对其发挥保护作用。
智能化框架断路器自身能够实现多种保护功能,其中就包括了单相接地保护功能。而且因为智能化框架断路器可以很方便地进行保护定值设置,所以,对于单相接地保护的整定电流可以进行相应的设定,对不同情况的电路故障可以进行选择性保护。比如单相接地保护的整定电流为0.2~1In,框架断路器进行装设时可以根据延时时间0.2~0.8s进行调整,配电回路的上下级系统之间可以借此实现相互配合,从而达到保护的目的。
分布式控制系统也被称为集散控制系统,是计算机控制系统当中较为新颖的一种,其以通信网络为纽带,进行多级、分散的控制,包括了通讯、计算机等技术,具有可靠性高、开放性高的特点。在发电厂对自动化要求越来越高的背景下,分布式控制系统越来越多地被应用在电力系统中。在配电回路当中,智能化框架断路器可以与分布式控制系统相结合,减少电气主站与现场的控制电缆数量,提高工作效率。因为智能化框架断路器有很好的通讯功能,在实际的后台控制需求下,可以借助智能化框架断路器的通讯功能与分布式控制系统连接。这样所需要的机组控制电缆可以得到极大缩减,而且计算机机组的工作效率和控制水平可以得到提高。机组控制系统自动化的实现,使发电厂在相关的控制人员安排下可以进行一定的缩减,这对于减少人工成本以及增加发电厂效益有着积极影响。
2.2 在电动机回馈线回路的应用
电动机是发电厂中重要的一个部分,对整个电网有着十分重要的影响。在发电厂中,电动机的安装要设置有相应的保护,比如单相接地、低电压、相间短路、两相运行等方面的保护。不同的保护在实际应用中的效果有所不同。单相接地保护所对应的是低压发电厂中高电阻接地系统或者用电中性点不接地系统,低电压保护不包括所有电机,而是根据实际情况设置。相间短路中断路器和熔断器都可以完成保护工作。当电机的短路保护是由熔断器执行时,两相运行保护才能相应地进行装设。有时两种保护性质相同,比如当发电厂的性质是低压发电厂,而其中所运用的系统是电中性点直接地系统时,按照要求,电机的功率高于100千瓦则应安装设计单相接地短路保护。如果电机的功率为55~100千瓦,可由灵敏性相当于单相接地短路的相间短路保护来充当单相接地短路保护。但如果相间短路保护的灵敏性不够,则在安装电机时,需要额外的接地短路保护。
在我国现今许多低压发电厂当中,中性点直接接地方式在用电系统当中应用得最为普遍。此时按照要求,在其中设置的保护应为单相接地短路保护,而不是单相接地保护。通常在功率高于75千瓦的电机上框架断路器才应用于电动机的回路,因为电机功率高于55千瓦后,电力系统设计的过程中,相间短路保护的灵敏性是否能达到单相接地短路的水平受制于诸多条件,很难通过实际的检验。所以,通常在低压发电厂当中,采用的保护是单相接地短路保护。
在智能化框架断路器被广泛采用之前,发电厂的电力系统以普通的断路器实现单相接地短路保护功能。因为断路器自身的特点,电流过载保护、相间短路保护等作用可以很好地实现,但如果要实现单相接地短路保护,则需要额外的元件来帮助实现。智能化框架断路器在普通断路器的基础上进行改进,可以满足多种保护需求,类似于单相接地短路保护与相间短路保护的应用可以不受影响,而且不需要额外的元件进行辅助。相间短路保护和单相接地短路保护之间可以互相转化,而不需要对相间短路保护的灵敏性进行检测,极大方便了电力系统的设计。因为其本身功能的多样化,当电力系统不需要低电压保护时,智能化框架断路器可以实现所需的全部保护需求。相对于传统的普通断路器,智能化框架断路器节省了断路器装设的成本,还可以极大满足发电厂在智能化以及自动化等方面的需求,电力系统的设计和安装的工作效率得到提高,而且也极有效率地保障电网的安全。
3 结语
智能化框架断路器的优点十分明显,相对于传统的普通框架断路器,可以在装设时节省大量空间,而且模块化的结构使其在进行检修时能够更加方便。不仅如此,智能化框架断路器在性能上较为可靠,而且能够实现多种功能。其具备通讯功能和全面的保护功能,为发电厂的断路器提供新的选择。通讯功能可以使框架断路器成为发电厂控制系统局域网的一部分,全面的保护功能可以帮助发电厂实现安全生产,有效保障电力系统的安全。作为低压电器的一种,智能化框架断路器的发展前景十分可观。可以预计,未来的智能化框架断路器可以得到更广泛的应用。
参考文献
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智能电厂 篇7
商务智能通常被理解为将组织中现有的数据转化为知识,帮助组织做出明智的业务经营决策。其中数据包括来自组织业务系统的订单、库存、交易账目、客户和供应商等方面的数据,来自组织所处行业和竞争对手的数据,以及来自组织所处的其他外部环境的各种数据。
商务智能一般由数据仓库系统、联机分析处理系统、数据展现与挖掘系统[1]、数据抽取、备份和恢复等系统组成。商务智能系统一般是从组织的各种运营系统中提取有用的数据并进行清理,以保证数据的正确性和可用性,然后经过转换和装载过程,将各类数据合并到一个组织级的数据仓库中, 再通过联机分析处理系统,将数据进行有业务和逻辑规则的整理建模,最后通过各种各样的报表展现和分析工具,将知识呈现给用户,为业务人员的决策过程提供支持。
商务智能系统应具有的主要功能包括:
数据仓库(DW):提供高效、稳定、安全的数据存储和访问方式;支持结构化和非结构化的数据存储,比一般业务数据库的容量大;支持元数据管理;支持多种架构,如中心式数据仓库或分布式数据仓库;存储介质能够支持近线式和二级存储器, 能够很好地支持容灾和备份方案[2]。
数据抽取、转换、加载(ETL):支持多平台、多数据存储格式的数据类型,要求能自动根据预先定义的规则进行数据查找、筛选和转换,并按照一定的方式加载目标对象,帮助开发人员统一数据格式、提高数据质量,为进一步进行分析处理提供数据基础[2]。
数据建模和制作分析报表:用户能够快速完成数据模型的构建,统计与分析报表的设计制作,支持团队协作、版本控制、备份和恢复等开发功能[2]。
分析和统计输出功能:可以通过业务规则形成分析内容,展示样式丰富,具有一定的交互要求, 例如预警或趋势分析等,用户可以使用它来进行特定业务场景的分析和决策[3]。
商务智能的系统的建设是一个复杂的、长期的系统工程,因为它是建立在已有业务系统之上的决策系统,所以具有定位战略性、集成复杂性、需求多变性、用户多样性的特点。一般的DW/BI系统开发过程包含如下过程:
(1) 项目/项目群规划:包括项目或项目群的实现目标、业务及系统范围、实施步骤、项目进度计划和资源安排等等;
(2) 项目/项目群管理:包括项目或项目群的进度、成本、资源、质量的管理、采购与合同管理、项目干系人的沟通等等;
(3) 业务需求定义:包含收集各类决策分析人员的需求,设计高层领导、中层管理和基层分析人员;
(4) 技术路线:包含DW/BI工具的选择、采购与安装,系统集成架构的设计等等;
(5) 数据路线:包含ETL过程的设计和开发、数据存储表设计和开发、多维数据模型的设计与开发;
(6) 商业智能应用路线:包括分析报表、仪表盘的开发,用户权限的分配,报表发布与订阅等等;
(7) 部署、维护与增长:包含系统上线、运维和持续性的修改完善工作。
因为BI需求经常因战略和业务的变动而调整, 甚至因人而异,所以,在挖掘用户需求时,不仅要满足现在人员的需求,而且要能适应一定的变化。另一方面,DW/BI系统相对于其他业务操作系统,需要安排比其他业务操作系统更多的运维开发人员, 用来根据业务需求随时进行调整和完善。这种变化不是原有项目实施失败的结果,相反地,这是一个有生命力的DW/BI的成功标志。一些大型的跨国企业,他们的类似系统存在了五年、十年甚至以上, 这都是不断补充完善的、适应变革需求的结果。
1电厂级商务智能分析主题与指标
1.1整体功能框架
系统整体功能框架是按照电厂在生产经营过程中涉及到的主要业务模块,借鉴咨询成果,规划了整体功能框架。整体功能框架如图1所示。
1.2主题分析思路
根据整体功能框架规划,按照各项功能目标进行指标梳理及各项能力指标的提炼,进行BI分析展现。主要分析思路:按照指标分类,对重点关注及重点绩效考核指标进行详细分析,对指标当前状态的展示,了解目前经营管理的状况,若指标存在异常情况,针对该指标进行多维度分析,明确指标异常引起的原因,为管理者提供及时发现问题,指导经营决策的数据支撑。并引用了多种分析方式:构成分析、比率分析、进度分析、因素分析等。
图1 电厂生产经营主题功能框架
发电企业生产经营指标很多,例如热工指标、电气指标、环保指标、安全指标、可靠性指标、性能指标等等。但高安屯BI系统主要针对管理决策层提供服务,因此传统的分类方法不适合新电厂,项目组按照“一控三中心”的业务特点,设计出了战略管理、生产管理、物资管理、经营管理、财务管理、人力资源管理、安全环保七大分析主题。其中战略管理的用户为领导班子成员,生产管理的用户为主控室和分析诊断中心,安全环保管理的用户为安全消防保卫中心,其余主题的用户为成本利润中心。
1.3生产管理主题
生产管理是电厂的核心工作任务,本主题包含生产概况、运行管理、设备管理三个子主题,其中:
生产概况:主要以仪表盘的形式汇总展示全厂的发电量、供热量、发电厂用电率、耗气量、气折标煤耗,使用户了解当前的生产情况及绩效目标的完成情况。每个指标均能往下钻取到明细页面,进一步了解其每日、月度趋势,详细指标构成、相关指标的影响。
运行管理:机组运行稳定是生产经营的前提, 本子主题重点分析机组的运行状态、三票管理、节能运行和可靠性指标等。机组运行管理人员可以根据相关分析了解工作的基本情况、机组能耗、小指标及可靠性情况,及时发现运行工作中的问题。
设备管理:高效的设备维护是稳定运行的保障,本子主题通过定期工作、隐患管理、缺陷管理等三个方面展示了各个专业所负责的设备管理的情况,帮助相关负责人了解缺陷的处理情况、隐患的治理情况和定期维护的执行情况。
1.4安全环保管理主题
安全环保管理是电厂生产的重要前提,本主题包含安全管理、绿色环保两个子主题,其中:
安全管理: 本子主题通过对电力安全指标的统计和分析,可以全面评价安全水平,总结经验教训,研究事故规律,促进电力生产全过程的安全管理。安全方面重点分析本年累计的连续安全天数、未遂事件、人身伤亡、违章操作次数,并对分析各月的未遂事件数、违章操作事件数进行趋势分析和构成分析。
绿色环保:环保是电力生产关注的要素之一, 也是承担社会责任的具体表现。环保方面重点分析年累计的烟尘排放绩效、氮氧化物排放绩效、脱硝系统投运率,监督废水、烟尘、氮氧化物、二氧化硫的排放量和浓度,通过监测、监督、评价等方式,综合反映电厂环保工作的开展水平。
1.5物资管理主题
物资管理是电厂生产的物质保障,本主题包含需求计划分析、采购结构分析、采购价格分析、库存分析四个子主题,其中:
需求计划分析:进行物资采购计划完成率、需求计划完成率、采购计划偏差、各专业紧急采购计划分析等,作为保障物资供应的输入;
采购结构分析:按采购方式和业务类别进行采购数量和采购金额的构成分析,并分析本年各月采购金额的趋势,作为优化采购物资的输入;
采购价格分析:按专业进行采购金额以及采购节资的分析作为降低生产成本的输入;。
库存分析:按类型、专业进行库存金额、库龄的分析,进行项目实施前后库存对比分析,作为加速资金流转的输入。
1.6经营管理主题
经营活动是电厂利润转化的重要环节。电力企业的经营管理是指对电厂整个生产经营活动进行决策,计划、组织、控制、协调,以实现其任务和目标一系列工作的顺利进行。合理地组织生产力,使调度、生产、消耗各种要素合理结合,充分利用, 以尽量少的活劳动消耗和物质消耗,尽可能发挥企业生产能力。本主题重点关注生产能力(上网电量、供热量)、生产成本(燃料成本)、获利能力和期间费用等,并通过预测分析模型估算计划完成情况和必要条件。
1.7财务管理主题
控制成本、提高利润是企业经营的根本目的, 也是财务管理的核心任务。本主题重点在于综合呈现与分析企业的总体财务表现,包括盈利情况、资产营运能力、现金流情况以及成本费用控制情况。通过下钻、分析年累计和各月指标水平,利用因素分析、杜邦分析等分析理念,进行同比、环比和预算完成情况分析,反映一定时期内财务表现的趋势,监控预算完成情况,同时展现企业的盈利指标、资产营运指标、现金流量以及生产经营管理成本费用指标情况。
1.8人力资源管理主题
人力资源是组织最重要的资产,也是竞争力的来源。本主题重点在于及时展现各项人力资源信息,合理控制人力资源成本,提高投入产出效率, 包含人员结构、用工情况、资源效率三个子主题, 其中:
人员结构:展现组织架构、人员构成等静态的组织和人员情况;
用工情况:展现用工情况和人员流动性,从动态的角度反映企业组织和人员情况的变化;
资源效率:通过人力资本投入与生产收益情况的对比分析,评估企业人力资源效率,为企业降低劳动成本、实行精兵简政,提高人力资源投入产出效率提供依据。
1.9战略管理主题
战略管理主题涵盖了生产经营、安全环保、财务人力等一些厂级宏观指标,前文已经进行了详细说明,因此不再赘述。
2技术方案
2.1 BI系统架构
系统的架构设计是一个非常复杂的过程:首先要了解业务需求,从整体视角出发建立一个描述解决方案的高层模型,随后将方案分解成多个子系统描述,接下来选择产品并进入系统设计及实现阶段。电厂BI系统搭建在统一智能平台上,按照功能作用的不同分为:数据抽取层、数据模型层、数据分析与展现层。大部分知名BI功能提供商都具有类似产品,例如甲骨文(Oracle)公司的系列产品。
2.2数据抽取
业界对于分析系统中的数据获取过程一般采用抽取、转换、加载三个阶段来描述,在这个过程中,既要保证数据抽取的性能,又要保证数据的质量,还要考虑作业执行容错性,因此数据仓库的数据加载比一般的业务数据的集成难度要大得多。以下是数据抽取过程中需要解决的几个难点问题: 数据变化捕捉,数据清洗和一致化,多维数据的加载,作业调度和错误处理,实时数据的获取,自动报表数据的获取。
2.3模型设计
模型建立一般使用成熟的产品平台的企业商务智能工具,它提供一个非常简洁而清晰的数据模型,使用这个数据模型可以完整地连接企业内各个异构数据源,从而使商业智能真正能够在企业范围内得到大规模部署和使用。建立模型为:物理层、逻辑层和展现层。
(1) 物理层
物理层顾名思义,它是负责和物理对象联系的一端,所以记录的是链接数据库等数据源的信息。物理层允许多个来源,包括市面上常见的数据库甚至包括EXCEL等文件信息,而且数据之间可以相互关联,而不用关心它的来源。物理层的工作内容主要包括:将数据对象元数据导入、创建别名和引用、维护表间连接关系。
(2) 逻辑层
逻辑层的工作,即所称的业务模型和映射层。它是后台模型管理的重要部分,包括:建立维度、分析项、维度与分析项的关联、层次等基础操作, 还有许多性能优化的操作如切割和聚合表使用等。主要开发步骤如下:
1引用物理模型
将需要用到的物理表拖拽到逻辑模型区,修改成合适的名称。
2创建复杂链接(complex join)
对于一般的逻辑表之间的链接都采用复杂链接的方式,一般也是从维表指向事实表。
3创建层次
层次是基于维度而言的,如时间的层次为年月日,创建层次是必须满足从上至下的一对多关系。对于时间的层次必须指定是时间维,以便制作关于时间的衍生分析项。
4创建映射和聚合逻辑
创建映射也是逻辑层的主要环节。在逻辑层中,一个项的数据可以有多个来源,包括维度逻辑表和事实逻辑表。多个来源的方式为我们在提高查询性能上提供方便,如增加聚合表。对于事实表的分析项,根据要求可以确定其默认的聚合规则,以"SUM"居多。
(3) 表示层
展现层的工作较少,一般就是调整位置或者修改名称等内容。这里我们可以将模型分成不同的主题,并于加入对每个主题权限的设置,实现权限的部分功能。
2.4界面开发与定制
BI系统利用开发工具制作和发布分析报表,以下是其中三个技术难点的案例:
(1) 实时利润预测分析
随着厂网分开,竞价上网帷幕的拉开,电厂作为一个独立核算的经济实体,如何赢得最大的利润是今后企业生存和发展的关键。让经营管理层实时了解电厂的当前的收入、成本情况,对于有的放矢地开展工作,赢得主动先会是非常有必要的。
众所周知,企业经营的利润取决于收入和支出的差额,经营过程中收入大于支出即为盈利,否则亏损。对于热电厂来说,利润=销售收入-变动成本-各项固定成本。从公式中可以清楚的看出, 增加售电、售热收入,降低成本是增加发电利润的直接途径。相应地,数据采集主要包括系统实时数据采集和人工维护数据:其中系统实时数据主要指供电量、供热量和燃气消耗量等系统可以直接取得的数据,销售收入和变动成本的数据来源就属于这类。人工维护数据主要指材料费、维修费、财务费用、管理费用和其他费用等带有预测和计划性的数据,都属于各项固定成本。
固定成本的记录因为并不是随时在财务系统里面得到反映,即使能实时获取,按照计算也是有问题的,例如员工的工资是每月某一天一次性发放, 那么将这个成本计入当前的实时成本显然不合适。因此针对固定成本,我们采用成本按时间分摊的方法,从财务预算报表中,取得本月各个成本项的预算值,在分析页面上述根据当前日期和时间“实时”计算“已发生”的成本金额。
通过上述两类数据的采集,BI系统能实时展示出,电厂的收入和成本的变化情况,为电厂领导决策提供依据。但需要指出的不足之处是热电厂的实际收入应以电网公司的关口表和热力公司的计量为准,但因政策条件受限,无法取得实时数据,只能以热电厂方的统计结果代替。另外,使用月度预算数据代替实际产生的费用也是不完全准确的,因此需要财务人员提高预测的准确性和科学性。
(2) 经营预测分析
经营预测是根据历史资料和现在的信息,运用一定的科学预测方法,对未来经济活动可能产生的经济效益和发展趋势作为科学的预计和推测的过程。科学的经营预测是做出正确决策的基础,是企业编制生产经营计划的重要组成部分。
在电厂的BI系统中主要采用影响因素分解的定量模型分析方法,运用数值模拟进行收入成本利润预测、盈亏平衡点分析、边际贡献分析。在经营预测分析模型中,从左到右一共有三类指标,分别是影响指标(包含发电量、售热量、气价、固定成本等)、结果指标(包含电力收入、燃料费、利润总额等)和决策指标(包含售电单位边际贡献、盈亏平衡发电量等)。通过分析模型,业务人员可以进行如下三种目的的分析:
1辅助生产经营计划的制定
经营人员可以通过调整影响指标的计划值,验证计划方案的合理性。例如月计划发电量超过了各机组满负荷运行的发电量总和、月计划发电量达不到盈亏平衡点电量、利润总额小于年度分解目标等 方案都是不合理的。另外,还可以根据年度指定的财务目标,例如利润总额,获得对应的发电量、供热量等生产指标的数值。
2调整生产经营策略促成计划达成
经营人员可以根据当前实际的生产经营情况数据,一方面可以用来调整当前计划期内剩余天数的生产计划,例如经营人员在月中发现当前的生产计划没有完成,那么通过模型测算,经营人员就能通知生产人员需要将发电量、供热量调整成多少才能完成计划。另一方面可以动态调整近期的生产经营策略,例如当电价处于较低水平时,调整发电/供热比例,减少亏损;当用电紧张时,争取更多上网电量,以获得更多利润。
3为不断改进经营绩效提供依据
盈亏平衡点反映了企业对市场变化的适应能力和抗风险能力,企业的盈亏平衡点越低,其适应市场变化的能力和抗风险能力就越强。而边际贡献指销售收入减去变动成本后的余额,很显然,边际贡献越大越好。通过盈亏平衡电量和售电单位边际贡献可以反映一个电力企业的经营能力的水平。经营预测模型中可以记录这些绩效指标的历史趋势,并和预测的数据对比分析,经营人员从而可以了解当前的指标数值处于何种水平。
(3) 财务综合分析
所谓财务综合分析,就是将企业营运能力、偿债能力和盈利能力等方面的分析纳入到一个有机的分析系统之中,全面的对企业财务状况,经营状况进行解剖和分析,从而对企业经济效益做出较为准确的评价与判断。在BI系统中,主要运用以下方法进行财务方面的指标分析:
1趋势分析法:又称水平分析法,是将两期或连续数期财务报告中相同指标进行对比,确定其增减变动的方向、数额和幅度,以说明企业财务状况和经营成果的变动趋势的一种方法[4]。
2比率分析法:指利用财务报表中两项相关数值的比率揭示企业财务状况和经营成果的一种分析方法,可以反映部分与总体的关系、投入与产出的关系、有关经济活动的相互关系[4]。
3因素分析法:也称因素替换法、连环替代法,它是用来确定几个相互联系的因素对分析对象一一综合财务指标或经济指标的影响程度的一种分析方法。采用这种方法的出发点在于,当有若干因素对分析对象发生影响作用时,假定其他各个因素都无变化,顺序确定每一个因素单独变化所产生的影响[4]。
4杜邦分析法:是一种用来评价公司赢利能力和股东权益回报水平,从财务角度评价企业绩效的一种经典方法。这种分析方法最早由美国杜邦公司使用,故名杜邦分析法。其基本思想是将企业净资产收益率逐级分解为多项财务比率乘积,这样有助于深入分析比较企业经营业绩[5]。
3方案实施效果
BI系统需要集成到企业门户系统或者需要单点登录的一体化平台,通过上述分析方法的实施。企业生产和经营关键业绩指标和主题能够清晰地展现并实现数据钻取。
智能电厂 篇8
1 智能控制的发展及研究
智能控制经过多年的发展, 在国外的理论发展已经越来越完善, 同时在多个国家也获得了较好的实践和应用, 满足了大部分电厂热工自动化的实际使用需求。在我国智能控制也是一个非常好的发展方向, 而智能控制的系统特点以及所研究的内容都具有较强的不确定性和多样性。所以在智能控制在电厂热工自动化的应用的研究当中应当做到:第一, 将智能机器人控制技术运用到工业控制的领域当中。第二, 对模糊控制技术以及神经网络技术的控制方法进行研究。第三, 对复杂性数学模型以及集团性的结构框架的研究。第四, 对自动化规划以及实时控制系统的继承优化生产计划进行研究。第五, 以实验为基础, 对自动化的不确定性进行准确的识别、建模和控制。第六, 对智能控制技术相关的认识论以及方法论进行研究。经过这些研究可以发展智能控制在电厂热工自动化中主要是以专业的理论为基础, 同时结合实际生产的环境, 从而将理论和技术两者相结合, 最终达到强化的适应性和灵活的特性。第七, 对傅立叶变换理论所提到的故障诊断系统进行研究。另外, 还需加强对一些复合智能控制的模式、覆盖式的智能控制模式以及模糊控制式的模式等这些新型的智能控制模式进行研究和应用[2]。
2 智能控制在电厂热工自动化中的应用
智能控制是电厂热工自动化技术正常运行的保证, 许多企业都采取了不同的方式来提升智能控制在电厂热工自动化技术的控制方式以及所应用的水平。以下从几个方面出发, 来对智能控制在电窗热工自动化的应用进行研究。
2.1 对过热的温度进行控制
锅炉的过热温度是指衡量电厂热工自动化运行质量的重要指标, 同时也是如今锅炉应用的重要内容。使用智能控制就可以在过热温度产生变化时, 操控其对热量的控制系统, 从而实现热量的减少。同时还需加强对其惯性和滞后时间的控制, 这样才能增强系统对于过热温度的适应力。另外, 在采用了智能控制的电厂自动化模糊, 可以持续保持对过热温度的良好控制以及对其高性能的热负荷进行控制。这样保证了即使达到过热温度也能保证单元系统的稳定性, 大大的减少因过热温度而给电厂造成的巨大经济损失。
2.2 对给水加药的控制
可以使用智能控制当中的模糊控制来对变频器的输出进行调节控制, 从而实现在给水加药的过程中实现通过电动自行旋转的控制器进行控制。这项控制技术克服了传统的电厂热工管理当中的给水质量不高, 供应出现不足的现象, 而且模糊控制对火电厂自动化工程提供了极大的经济发展优势, 而且在一些实际的应用当中也取得了较为良好的经济效果。
2.3 控制锅炉燃烧的整个过程
智能控制技术不仅能够有效的控制热工自定化工程当中锅炉燃烧过程的不稳定性, 而且还能对整个运行系统的精确度起到促进作用。影响锅炉燃烧的因素有很多, 而且锅炉燃烧其本身的制约因素也有很多。所以企业就应当对电厂自动化锅炉燃烧的过程进行智能控制的制约, 并对其具体的应用控制进行研究, 这样才能真正促进电窗热工自动化的发展。
2.4 安装单元机组负荷控制装置
智能控制技术在电厂热工自动化机组负荷控制装置的应用当中, 有着随时间的变化而产生变化特殊性质。而在这种特殊性质的基础上, 企业就应当在电厂热工自动化过程中安装单元机组负荷控制装置, 这样才能有效的提高电厂热工自动化工程的模型准确度。同时在在测试智能的控制单元结果当中, 单元机组负荷控制装置有着很强的抗干扰能力以及高度的技术适应性质, 从而能够有效实现提高其系统运行的速度[3]。
2.5 对中储式制粉系统进行控制
控制系统在电厂热工自动化的应用当中, 其中的中储式制粉系统主要面临着较大的困境, 一些火电厂的自动化热工工程其智能控制工作, 需要一些比较复杂的数学模型为基础, 这样才能做到良好的接收信号。同时一些电厂热工自动化智能控制也需要对模糊语言元素需要减少其对一些线性的规则数据的影响, 这样才能促进自动化技术的广泛应用, 从而提高电厂的经济效益。
3 结语
综上所述, 智能控制在电厂热工自动化中的应用主要表现在对过热的温度进行控制、对给水加药的控制、控制锅炉燃烧的整个过程、安装单元机组负荷控制装置、对中储式制粉系统进行控制这几个方面。能够有效的解决电厂自动化过程当中出现的问题, 同时对一些传统的自动化控制理论的发展也起到了推动作用, 对我国电力工业的发展有着极为重要的意义。
摘要：随着社会的发展, 科技信息技术的进步, 我国电厂的工程技术和自动化技术应用范围开始逐渐扩大, 而且应用水平也获得了较大的提升。同时由于计算机技术的不断发展, 智能控制在电厂热工自动化中获得了较大的利用, 极大的促进了技术安全。该文针对智能控制在电厂热工自动化的应用进行分析, 并为此提出几点意见以供参考。
关键词：智能控制,电厂,自动化,应用
参考文献
[1]张健.热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].电源技术应用, 2014 (2) :51.
[2]赵真龙.智能控制及其在火电厂热工自动化的应用[J].硅谷, 2010 (9) :131.