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简析智能电厂中大数据的应用优势

2020-05-23 389 上传者：管理员

摘要：在当前现代科学技术快速发展的背景下，电厂建设发展过程中逐渐重视智能化和环保化。而智能电厂则是现阶段融合云平台与大数据技术的一种新型发展模式，其能够应用大数据技术实现科学的数据采集，并辅助电厂的高效化运行管理，充分体现电厂建设和发展的安全性和人性化。本文在简述智能电厂的定义基础上，阐述了数字化电厂与智能电厂的区别，探讨了智能电厂的优势，并针对其建设进行了分析和研究，以期为我国火电厂转型升级、智能环保发展提供参考。

关键词：
大数据技术
应用
控制技术
智能电厂
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在信息化时代下，大数据与物联网技术的广泛应用在一定程度上促进了电力工业行业的向前发展。并且在信息技术和网络技术的基础上产生了智能电厂的概念，在数字化电厂发展的进程中通过利用智能控制技术以及大数据处理分析技术，实现电厂电能稳定供应以及转型升级为一体化电厂，同时采用智能控制以及大数据分析处理技术可以确保发电厂和电网在任何要求以及环境下都能够保持稳定的状态，进一步推动电力事业的发展和进步。

1、智能电厂定义

现阶段在电力行业中频发出现智能化电厂的概念，而根据我国自动化学会发电自动化专业委员会等相关权威、专业组织机构的联合探讨，并基于对智能电厂最新技术的发展方向研究，将其定义为广泛应用现代化数字信息处理技术以及通信技术作为前提，采用集成智能传感与执行、智能控制、管理决策技术等，实现环保、高效、节能、安全运行的目标，并与智能电网达成协调发展的发电厂。根据定义可以了解到智能电厂是一种顺应现代社会发展，以满足电能需求日益增长的新型发电厂，其利用先进的信息技术和控制技术，具有较为明显的时代特征。

2、如何区别数字化电厂与智能电厂

2.1 什么是数字化电厂

数字化电厂是一种可以比较及时准确而且全面的获取到各项信息的电厂类型，在当前的发电厂生产和经营管理中应用较为广泛。其主要的特点是电厂对象数字化，主要包括电厂的三维模型以及电厂发电设备、材料的属性等，其次是电厂的设计过程呈现数字化特征，可以及时的向后续生产和管理环节传输和交接所需的参数和数据等。此外电厂的控制过程以及实时信息的显示数字化，相关事务处理数字化，即是在电厂的生产经营管理过程中，对各项设备设施的处理和操作运行采用数字化的方式，在很大程度上该类型的电厂业务决策也体现了数字化的特点，因此数字化电厂是以数字化技术贯穿全部生产过程以及管理过程的电厂类型，是基于现代数字技术升级发展而来的新型发电模式。

2.2 什么是智能电厂

智能电厂实质上是在数字化电厂发展的基础上，融入了互联网技术和大数据处理技术，最大限度的减少在生产和管理活动中人为因素的干预，进一步提高电厂的自动化和智能化水平。在其发展模式中首先是根据电力市场中的动态和趋势进行生产计划的合理制定，然后借助互联网技术实现电厂生产和管理的高效节能、绿色环保、安全可靠，从而打造人性化的发电厂类型。并且智能电厂的功能中包含了信息化、智能化、数字化以及可视化等特点。而由于电厂数据大多存在出多样性、不精确性和不完整性的问题，智能电厂应用大数据技术所表现出来的数据特征则是数据来自于电厂设备与系统运行产生、数据参数的数量较大，涉及范围较广、具有实时性等，因此智能电厂是在数字化电厂结合智能制造之后升级发展而来的产物，与数字化电厂相比，智能电厂的现代化和自动化程度更高、效率更快、操作运行更为稳定可靠。

3、智能电厂的优点

3.1 智能电厂更安全

智能电厂最明显、最突出的优点即是具有较强的安全性，通过对大数据技术的应用能够充分的适应和满足智能电网的建设和运行需求，为电网提供较为合理的电能。从而进一步加强其承受物理或者是网络攻击的抵抗能力，将损失降低至最小，并且通过智能操控系统可以在最短的时间内修复电厂故障，减少人为干预和影响。所以智能电厂利用大数据技术能够实现电厂设备的自我检测、自我诊断以及自我修复，保障了电厂设备以及系统运行的安全性，避免发生严重的安全事故和经济损失。

3.2 智能电厂更环保

电厂的环保功能在当前受到了广泛的关注，也是生态环境污染治理的重点内容。智能电厂在应用大数据技术时可以建立有效的全线检测预警机制，可以对煤炭中含有的污染物成分、含量等进行分析，实时检测煤炭等材料在燃烧发电的过程中数据变化情况，以便于控制污染程度。如果发生煤炭污染含量超过了预设指标则会自动采取燃烧前处理措施，以降低污染物的产生和扩散浓度。此外智能电厂在利用煤炭发电时也能够在其燃烧时将热能有效回收利用，增加单位发电量，促进电厂的可持续发展能力。同时智能电厂利用大数据技术可以分析废气以及废水的排放情况，尽量将其检测指标控制在允许排放的标准范围之内，并且会将所有检测到的参数数据自动上传到云平台，可以对外公开，保障电厂排放信息的透明化，有利于社会监督，保障电厂的绿色环保生产管理活动有序开展。

3.3 智能电厂更人性化

智能电厂还具有一个突出优点即是人性化，基于数字化、信息化和可视化设备可以在电厂范围内安装AR监控以及数据监控等，在电厂生产区域使用机器人自动作业，尽可能的降低人为操作的风险性，保障了相关工作人员的人身安全。并且智能电厂利用大数据技术可以对电厂内的全员进行监控和管理，避免人为因素影响电力生产效率和质量，同时可以更为及时的发现电厂中存在的各项隐患，通过预警或者自动处理等方式保障电厂工作环境的良好，为人性化的生产和管理方法奠定重要基础。

3.4 智能电厂更高效

智能电厂与传统电厂和数字化电厂相比具有较好的经济效和高效性，通过大数据技术以及互联网技术的应用，能够明确生产流程，加强对电力生产的可控性，科学准确的收集电厂经营数据和参数，根据实际情况以及电厂的发展战略及时调整生产计划、管理控制方案等，以市场导向为基础，结合电厂储备指导电厂的生产经营活动，降低各项成本，提高经济效益和生产效率。

4、智能电厂的建设

智能电厂的建设主要是依靠大数据技术以及云平台监管控制技术，可以为电厂的生产和经营活动提供基础条件，从而有效的提高电厂的运行效率，增强可持续性发展能力。云平台则能够为电厂的各项业务活动提供数字化和信息化服务，通过建立电厂运行数据库能够对生产数据进行对比和分析，及时发现问题并解决问题，充分适应社会以及市场的用电需求，指导生产作业，提升管理效率。

在我国对智能电厂建设探索越来越多，积累了一部分成功实践经验，比如近年来通用电气公司与我国大唐集团公司在北京联合组建了国际电力数据监测诊断中心，为大唐集团的电力供应提供科学的智能化解决方法，通过“互联网+”、大数据处理技术以及云计算、云平台等构建了电力智能化管理体系，对于商业运行的燃气以及燃煤发电电厂的发展具有积极的指导意义和应用价值。

另外国华电力以及京能集团将互联网技术以及大数据技术创新应用到了传统的电力行业中，对其生产业务进行管理和指导，借助三维仿真系统可以实现作业前的模拟演练，在电力故障诊断和处理方面发挥了重要价值，比如在对电厂离心泵的组装拆卸作业中，可以组织相关操作人员在虚拟平台上进行模拟仿真练习，达到一定熟练程度上则可以进行实际操作，从而有效的避免了机器损坏或者安装维护错误等现象。而且智能电厂的建设实现了各个业务类型之间的数据跨域交叉和关联，保障了人际互动的效率和水平，推动智能化、集约化管理发展。

除此之外光大公司在智能电厂的建设中侧重对大数据采集以及整合体系的构建，具体建设工作是建立生产能源实时在线监控系统，对发电量、日处理垃圾量、烟气排放量等数据进行计算分析，控制发电污染排放，以达到节约环保生产的目标。其次是利用大数据技术对电厂海量的数据参数进行整理和分析计算，为电厂设备运行和资源的应用进行优化，促进电厂可持续发展能力提高。

5、结语

综上所述，智能电厂是电力行业中一种先进的现代化、智能化生产发展模式，相比于当前比较普及的数字化电厂在安全性、环保性、人性化、高效化等方面具有明显的优势。通过大数据技术以及云平台能够构建智能电厂的运行机制。同时借鉴当前我国多家电力企业的智能电厂建设经验，可以进一步完善智能电厂的建设体系，进而为社会提供高效、高质量、稳定安全的电力能源，推动电力行业的向前发展以及社会的总体进步。

参考文献：

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