数字化电厂建设的关键技术及发展
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－２９０Ｘ．２０１２．０９．００８
收稿日期：２０１２－０３－２８数字化电厂建设的关键技术及发展
张学孟，刘智铭
（国电南京自动化股份有限公司，江苏南京２１０００３）
摘要：构建数字化电厂是发电企业实现高效、节能、减排，提高竞争力的重大举措。针对数字化电厂的建设，论述了数字化电厂的背景、意义和目前存在的几种数字化电厂的层次结构模型。介绍了建设数字化电厂的关键技术———分散控制系统、现场总线控制系统、厂级监控信息系统、管理信息系统和电厂仿真系统这五大系统的研究及应用现状，最后指出数字化电厂将是电力企业未来的发展方向。
关键词：数字化电厂；分散控制系统；现场总线控制系统；厂级监控信息系统；管理信息系统；电厂仿真系统
中图分类号：ＴＭ６２１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７－２９０Ｘ（２０１２）０９－００３５－０５
Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
ＺＨＡＮＧ Ｘｕｅｍｅｎｇ，ＬＩＵ Ｚｈｉｍｉｎｇ
（Ｇｕｏｄｉａｎ Ｎａｎｊｉｎｇ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１０００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ．Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ａｎｄ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ；ｉｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ：ｓｔａｔｕｓ ｑｕｏ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｆｉｅｌｄ ｂｕｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｐｌａｎｔ－ｌｅｖｅｌ ｍｏｎｉ－ｔｏｒｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ ｆｉｎａｌｌｙ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｄｉｇ－ｉｔａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｉｓ ｔｈｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｇｉｔａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ；ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ；ｆｉｅｌｄ ｂｕｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｐｌａｎｔ－ｌｅｖｅｌ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａ－ｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ；ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ；ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
构建数字化电厂是实现高效、节能、减排，提高发电企业竞争力的重大举措，可将我国电厂积累多年的生产过程自动化技术和基于微处理器的电厂自动化产品有机地结合在一起，对电厂用户进行整体自动化规划和分工，提高电厂前期规划水平，提高热工自动化、电气自动化、信息软件实施和应用水平，从而提高现代发电厂整体自动化水平。以先进支撑平台和实时历史数据库为计算和分析平台，利用电厂仿真系统、管理信息系统（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ＭＩＳ）以及控制系统的数据共享，把监、控、管融为一体，通过利用先进的理论分析、在线仿真、数据挖掘以及运行优化等技术，
实现对设备、机组和系统的安全分析，提高机组运行效率，提高上网电量，减少电厂的污染排放及故障发生，最终实现安全、经济运行和节能增效，使电厂在整个服役期内经济效益最大化［１］。据有关统计，仅从直接经济效益计算，数字化电厂技术每年就可为电厂节省上千万元，考虑故障预测和诊断等提高安全性、防止重大设备损坏或不必要的非计划停运等因素后，经济效益更为显著［２］。
１ 数字化电厂的层次模型
目前有３类数字化电厂的层次模型。
文献［２］综合各种模式的数字化电厂技术，提出数字化电厂的５个层次网络模型，模型的基础技术是信息技术，支撑系统的是网络和软件２个方
第２５卷第９期广东电力Ｖｏｌ．２５ Ｎｏ．９ ２０１２年９月ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ Ｓｅｐ．２０１２
面，每个层次的技术功能可以扩充、调整。５个层次分别是：一次设备层采用成熟的现场总线控制系统（ｆｉｅｌｄｂｕｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ，ＦＣＳ）数字化仪表和装置，直接采集电厂中主辅设备以及工艺系统上的数据；二次系统层主要指分散控制系统（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ，ＤＣＳ）；生产信息层采用一些优化算法来实现各种设备的高效运行，数据评价系统的科学建立使运营管理达到精细化，提供更高价值的服务；信息高端层可实现围绕电厂资产及运营的高端管理，实时管理电厂的日常采购、生产以及销售工作；互联网络层通过重要数据的收集可以时刻关注电厂的运营情况，以便进行实时决策［２］。
文献［３］按照发电企业管控一体化模型的思路．提出了３个层次２个支持系统的数字化电厂层次结构模型。３个层次分别是直接控制层、管控一体化层以及生产经营辅助决策层。２个支持系统是数据库和计算机网络支持系统。直接控制层完成生产过程的数据采集和直接控制，包括ＤＣＳ、数字电液控制系统（ｄｉｇｉｔａｌ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓ－ｔｅｍ，ＤＥＨ）、旋转机械诊断监测管理系统（ｔｕｒｂｉｎｅｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＴＤＭ）及辅助控制网（水处理、输煤、除灰渣、除尘）等辅助设备的控制系统；管控一体化层即为厂级监控信息系统（ｓｕｐｅｒ－ｖｉｓｏｒｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ＳＩＳ），该层主要是结合管理层的信息以及直接控制层的数据，通过优化算法达到机组的高效运行，同时为上一层提供所需的分析、统计信息；生产经营辅助决策层的作用是确保电厂的运营规范化、科学化和效益化，优化电厂的生产计划和策略，协调各部门的运转，实现全厂的安全、高效、经济运行［３］。
另外，有些学者将第３层分为生产管理层和经营决策层，从而形成４个层次２个支持系统的数字化电厂层次结构模型。
以上３类数字化电厂层次结构模型是不同学者通过不同的角度划分的，但是层次结构模型的全部内容基本一致。
２ 数字化电厂的关键技术
２．１ 分散控制系统
ＤＣＳ因具有控制功能强大、工作性能可靠以及人机界面易操作等优势，近年来在大、中型火力发电机组的机炉主控领域应用越来越广泛。锅炉炉膛安全监控和汽轮机数字电液控制系统由ＤＣＳ组态实现，实现ＤＣＳ对机炉主要设备及系统的统一管理和监控。ＤＣＳ还可以实现对电气系统的监控，发展成机、炉、电一体化控制的趋势。随着ＤＣＳ技术的不断发展，可以为建立高层次的ＭＩＳ和ＳＩＳ提供现场实时数据。然而近几年随着ＦＣＳ技术的不断发展，ＤＣＳ生产商同时吸收采纳了此项技术，使得第四代ＤＣＳ都包含有现场总线接口，并支持很多标准的总线仪表和执行机构。
目前，在火电厂广泛采用的ＤＣＳ已发展成熟，其设计思想、组态配置、功能匹配等十分完善，己渗透到火电厂控制系统的各个领域［４］。但ＤＣＳ也存在着不足，例如：ＤＣＳ所能采集的数据数量有限，满足大型发电厂现代化生产管理和自动化控制的需要有些难度；不同厂家的ＤＣＳ互不兼容，无法相互通信；ＤＣＳ的接口数字化程度不高；采用硬接线方式的ＤＣＳ造成了硬件的重复配置和资源的浪费。因此，ＤＣＳ在这些关键控制技术方面的突破也正是电厂自动化的下一步发展方向［５］。２．２ 现场总线控制系统
目前，我国火电厂厂级和机组（车间）级已实现了数字化，但现场控制设备级大部分尚未实现数字化。因此，推广应用ＦＣＳ，实现现场设备级的数字化就成了实现火电厂全面数字化的关键步骤［６］。
数字化电厂的目的是使电厂在整个服役期经济效益最大化，其基础是必须要有大量的现场数据信息。传统的ＤＣＳ是模拟量、开关量、数字信号混合系统信号制，而且是单向的、一对一的，无法满足实现数字化电厂的需求。现场总线技术的发展有望解决这一难题［７］。
自２０世纪８０年代末ＦＣＳ就成为了当今自动化领域的热点，它以开放性数字化通信的特点为发展火电厂热工控制技术取得突破性进展［８］。
现场总线技术的应用更着重于现场设备数字化。智能化的现场设备为ＦＣＳ提供了设备的状态信息，为现场控制设备级实现数字化提供了基础。现场总线技术的出现进一步推动了现场智能设备和智能仪表的发展，推动了可编程逻辑控制器（ｐｒｏ－ｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＰＬＣ）系统和传统的ＤＣＳ融合，并推动了ＦＣＳ的出现、发展和广泛应用［７］。ＦＣＳ的应用弥补了传统ＤＣＳ的缺陷和不足，从而满足了火电厂自动化向更高层次发展的要求，
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３广东电力第２５卷
实现了彻底的分散控制和完全的现场级数字化通信，解决了传统ＤＣＳ中现场级模拟信号的“信息孤岛”问题［９］。
在电厂中全面推广现场总线技术的制约因素主要包括：现行的规程规范；体制和分工问题；由于将已建成的ＤＣＳ改造成ＦＣＳ，成本高于直接采用ＦＣＳ，因此电厂用户不多，各方面经验都不足，尤其是在控制方面；工程调试难度大；现场总线冗余问题没得到较好的解决，因此通信安全方面无法保障；针对电厂的总线产品可选范围较小，而支持其标准的智能设备价格又相对较高；工期安排不合理，包括设计、施工和调试周期［１０］。
到目前为止，ＦＣＳ还处在不断发展和完善当中，在国内已建和在建电厂中，还没有真正全面和系统地应用ＦＣＳ的范例，只是在一些相对独立的辅助系统得到局部应用。如山东莱城发电厂扩建工程３、４号机组，江阴夏港发电厂５、６号机组，江苏望亭燃气联合循环发电厂，浙江国华宁海发电厂等的控制系统及华能玉环发电厂（４×１ ０００ ＭＷ）的锅炉补给水系统和废水系统都采用了现场总线技术［１１－１２］。
由于ＤＣＳ与ＦＣＳ有各自的优缺点，所以目前许多火电厂试图将两者结合起来使用，尽量发挥各自的优势，弥补其缺陷。针对目前大多数大型火电厂采用ＤＣＳ的现状，如何尽量不对ＤＣＳ作太多的变动，又能充分利用ＦＣＳ的技术和资源是一个非常具有实际意义的问题［１３］。
２．３ 厂级监控信息系统
ＳＩＳ以网络和计算机软件技术为基础，是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的电厂自动化信息系统。ＳＩＳ是建立在ＤＣＳ网络和ＭＩＳ网络之间的一个高速、高可靠性、超大容量的全厂生产过程实时、历史信息网络系统［１４］，其应用功能主要包括过程监视与管理、厂级性能计算和分析、负荷分配和优化调度、机组运行故障诊断、机组设备寿命计算和分析、运行优化等［１５－１６］。
文献［１７］将ＳＩＳ的功能划分为３个层次。第１层次包括厂级实时数据采集与监视和厂级性能计算与分析２项功能，并将这２项功能定义为基本功能，原因是一方面这２项功能在目前已投产项目中普遍应用较好，另一方面因为这２项功能是目前生产管理人员普遍比较关心和需要的功能。第２层次包括负荷分配功能和优化调度功能，并对其进行了约定，即在调度方式为非直调方式且负荷调度分配应用软件成熟这２个必要的前提下，才可以将负荷调度分配功能定义为基本功能。第３层次包括设备故障诊断功能、寿命管理功能、系统优化功能等等，并将其定义为非基本功能，其主要出发点就是坚持经济实用的原则，避免盲目设置的功能，使其效益最大化［１７］。
２００５年国家发展与改革委员会正式发布将《火力发电厂厂级监控信息系统（ＳＩＳ）技术条件》作为ＳＩＳ行业技术标准。对此，厂级监控信息系统作为我国电力行业的新生事物之一，被国家电力规划部门、各个电力集团、发电公司、科研院校、电力设备供应商和服务商广泛关注，很多电力专家对ＳＩＳ功能范围、网络设置等进行了深入探讨和分析［１５，１８－１９］。清华大学、东南大学、西安交通大学、华北电力大学等高校及中国电力科学研究院、西安热工研究院、山东电力研究院都做了大量工作并取得了积极成果［２０－２２］。截至２００６年初，我国共计１４个公司承担了１２６个电厂的ＳＩＳ项目的建设，其中单机容量不低于３００ ＭＷ机组的ＳＩＳ占７０％，新建电厂的ＳＩＳ占７６％，具有优化功能的ＳＩＳ占７１％，国内公司供货的ＳＩＳ占８１％，这些数据有力的表明，我国的ＳＩＳ建设正在步入高潮。例如，华电长沙发电厂、莱城发电厂、国电永福发电厂、费县发电厂、双辽发电厂等都具有ＳＩＳ的部分功能，但优化软件高级功能的使用情况还不理想，大多成了华而不实的摆设［２３］。目前建设的ＳＩＳ中，实时、历史数据库软件大部分是国外软件商提供的。
目前ＳＩＳ框架研究和各子系统功能模块的建模实现等研究还存在许多不完善的地方，而这些问题的深入研究对ＳＩＳ在我国火电厂的应用发展具有促进作用。ＳＩＳ的发展是个循序渐进、不断完善的过程，应不断吸取经验总结教训，在具有ＳＩＳ的电厂中，有许多已在机组的运行优化、状态检修和数据共享等方面取得了较好的投资效益。但是目前仍存在着许多问题需要深入研究，例如如何真正使ＳＩＳ高级功能应用化以及定量评价ＳＩＳ的投资效益等方面［２４］。
鉴于目前国内的ＳＩＳ应用软件尚不成熟，并且安全经济效益不明显，然而国外引进的应用软件价
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第９期张学孟，等：数字化电厂建设的关键技术及发展
格又比较高，一种比较流行的做法就是不追求完整的系统，而是根据电厂的需要，采用己取得成功经验、安全效益明显的优化和管理软件，并配置相应的计算机平台，这样可能会较快地取得期望的经济效益。
２．４ 管理信息系统
ＭＩＳ是一个以网络为基础、覆盖全企业或主要业务部门的辅助管理信息系统，主要由网络系统、主机系统、应用系统组成。按照２０００年示范电厂的思路，电厂ＭＩＳ已经作为电厂建设的一部分被列入基建程序。
目前我国大部分电厂在建设ＭＩＳ的过程中，还是仅仅局限于利用ＭＩＳ服务于全厂的生产运营、财务管理和行政管理工作等常规办公自动化方面，功能水平较低，属于厂级管理现代化的范畴。
这样，传统的电厂ＭＩＳ已经不能满足新形势下的电厂需求，作为独立的发电企业，电厂对ＭＩＳ的应用提出了更高的要求。因此，将企业资源计划（ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ，ＥＲＰ）的管理思想和软件结构用于电厂ＭＩＳ的建设中是解决电力市场中发电企业新需求的可行方法。
在当前的电力市场环境下，新的电厂ＭＩＳ的建设应该使电厂ＭＩＳ能为企业管理“开源节流”提供技术平台，具有动态经济分析、报价辅助决策、交易信息管理、模拟成本实验等功能，从技术上为发电企业的“开源”提供保证。采用企业设备资产管理（ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ａｓｓｅｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＥＡＭ）技术，强化发电企业的设备资产的监控、维护，降低运行和维修成本，降低检修费用，是发电企业“节流”的技术保障。采用ＥＲＰ的管理思想来规划发电企业ＭＩＳ，提高整个企业的信息化水平，从而提高发电企业工作效率，提高企业的市场竞争力。
２．５ 电厂仿真系统
仿真技术在数字化电厂中的应用被称为电厂仿真技术。西方发达国家在２０世纪５０年代就开始了这方面的研究，我国电站仿真技术的研究始于７０年代，在１９８２年完成了第一台电厂仿真机的研制。经过几十年的发展，我国的仿真技术已比较成熟，与国外的相差不大［２５］。仿真模式主要有模拟ＤＣＳ仿真方式、虚拟ＤＣＳ仿真方式和全激励ＤＣＳ仿真方式。
近年来，大型发电企业都配备了完善的机组仿
真系统，用来对电厂运行人员进行仿真培训；另一方面，随着厂级监控信息系统和实时数据库的建设和投运，积累了大量的现场数据。这２个系统是电厂数字化和信息化平台相对独立的２部分，把它们集成起来，充分应用模型和数据的信息资源，有利于分析机组历史，了解机组现状，预测机组变化［２６］。
目前，仿真技术不仅应用在简单的单个系统，而且也在多个系统综合构成的复杂系统中得到应用。目前发电厂将ＤＣＳ、仿真机系统（ｐｏｗｅｒ ｓｔａ－ｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ＳＩＭ）与ＳＩＳ这３大实时系统通过以太网联接成１个大的系统，从而使仿真机系统ＳＩＭ可以从ＳＩＳ中获取机组的实时数据，以便修正仿真机系统的数学模型，使仿真机的运行过程更加真实。同时，电厂技术人员通过仿真机系统能够获得各种控制系统分析、运行分析、事故再现及事故预想等研究结果。然而，实现３大实时系统的互联，有赖于ＤＣＳ的开放性。ＤＣＳ可以通过虚拟分散处理单元（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ，ＤＰＵ）对仿真机系统开放，实现ＤＣＳ与仿真机系统的联接。
３ 数字化电厂的发展前景
火电厂数字化是火电厂信息化的基础，数字化在厂级发展迅速，普遍建立了ＳＩＳ－ＭＩＳ网架，配置了实时数据库、状态监测、运行优化及故障诊断等软件。由于大量的现场设备的信息和状态无法实时准确地上传，阻碍了信息化的进一步发展，从而影响了对企业生产过程的监控及现代化管理的实现［２７］。数字化电厂的最核心问题是如何将现场设备级的设备运行状态利用合理的采集方式上传给监控和管理层，及时调整控制程序，以提高机组的经济性和运行可靠性。采用智能传感器配轩智能控制器，并采用现场总线通信模式是解决这一难题的有效方案，目前很多电厂在大力推广这种控制方式。
电厂的社会效益和经济效益是否能最大化和数字化电厂的发展和实现是息息相关的，数字化电厂将是电力企业未来的发展方向。
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作者简介：许志澄（１９７７），男，广东汕头人。工程师，工程硕士，主要从事配电网规划管理、固定资产投资计划、综合计划管理等工作。
（编辑 彭艳
櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡
）（上接第３９页）
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作者简介：张学孟（１９８６），男，山东泰安人。工程师，工学硕士，主要研究方向为电力企业新能源领域。
（编辑 彭艳）
６
４广东电力第２５卷
数字化变电站新技术的发展现状及其对行业影响浅探概要
第37卷第7期电力系统保护与控制Vol.37 No.7 2009年4月1日 Power System Protection and Control Apr.1, 2009 数字化变电站新技术的发展现状及其对行业影响浅探 陈天香1,王若醒2,魏勇2 (1.江苏南通供电公司,江苏南通 226006;2.许继电气技术中心,河南许昌 461000 摘要:数字化变电站是变电站未来发展的方向,四大领域的技术创新是数字化变电站得以发展和突破的基石。新技术的应用将给传统行业带来巨大的冲击和深远的影响,该文试对此做出分析和探讨,以图抛砖引玉。 关键词: 数字化变电站; 新技术; 行业影响 New technology development status of digital substation and its effect to industry CHEN Tian-xiang1, WANG Ruo-xing2, WEI Yong2 (1. Nantong Power Company Co., Nantong 226006, China; 2.XJ Electric Technology Center,Xuchang 461000,China Abstract: Digital substation is a developing direction in the future,the technology innovation of the four domain is the base of digital substation development.The application of new technology will make traditional industry large affection and impact.This paper try to analyze and discuss. Key words: digital substation; new technology; effect to industry 中图分类号: TM76 文献标识码:A 文章编号: 1674-3415(200907-0086-05 0 引言 变电站综合自动化系统技术经过10余年的发展,目前已经基本成熟,得到了广泛的工程应用,获得了巨大的成功。但是综自系统采用传统的互感器及开关设备,需要铺设大量的采集和控制、信号等二次电缆,数据采集环节冗余,各子系统的功能重复
智慧电厂关键技术解析
智慧电厂关键技术解析 发表时间：2018-08-13T16:38:02.603Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：杨权 [导读] 摘要：智慧电厂的本质是信息化与智能化技术在发电领域的高度发展与深度融合，体现在大数据、物联网、可视化、先进测量与智能控制等技术的系统化应用，主要特征是泛在感知、自适应、智能融合与互动化。 （大唐贵州兴仁发电有限公司贵州兴仁 522322） 摘要：智慧电厂的本质是信息化与智能化技术在发电领域的高度发展与深度融合，体现在大数据、物联网、可视化、先进测量与智能控制等技术的系统化应用，主要特征是泛在感知、自适应、智能融合与互动化。智慧电厂其技术核心是信息融合与智能发电技术，目前在水电、燃气轮机电厂及新能源电站均有不同程度的研究与应用，智能核电概念也已提出，但范围最广、复杂程度最高的常规燃煤火电厂的智能化发展才是智慧电厂研究与应用的最重要领域，以下主要就常规火力发电厂的智能化技术展开讨论。 关键词：智慧电厂；三维空间；智能互动 一、智慧电厂的研究方向 随着电力转型发展与市场化改革的需要，清洁、高效、安全、电网友好型的智能发电技术是近阶段的重点研究方向，伴随先进检测与控制、人工智能、以及数据利用与信息可视化技术的快速发展，在以下的一些技术领域将首先获得应用性成果，推进火电厂的智能化进程。 1 三维空间定位与可视化智能巡检 随着计算机运算能力与软件应用水平提高，大范围的三维空间设计建模成为可能。通过三维空间定位，实现设备、管道、仪表取样点及隐蔽工程信息可视化。可体验逻辑操作场景与实际物理场景信息互动的感受，将传统运行人员的操作界面在物理维度上延展，共享智能巡检系统的现场信息。 基于 WIFI 或 RFID 无线自组网技术的三维定位结合巡检人员智能终端，借助图像识别与无线通信技术，实时关联缺陷管理数据库，可实现现场设备的智能巡检与自动缺陷管理。 2 炉内智能检测与燃烧优化控制 基于光学图像、光谱、激光、放射、电磁、以及声学、化学的各种先进检测机理的炉内测量技术实用化研究进展较快，在炉内温度测量、煤粉分配、煤种辨识、参数分布、排放分析等方面为多目标全局闭环优化控制创造了条件。同时随着计算机技术的快速发展，先进智能控制技术也逐步进入实用化阶段，伴随各类灵活可靠的优化控制平台载体的推广应用，电站控制参数的智能优化技术得到了快速的发展，并推动了 DCS（分散控制系统）的功能改进与能力提升。 3 数字化煤场与燃料信息智能互动 煤是燃煤电站的主要成本输入，煤场物理空间广，采制与管理工作量大，同时用煤种类繁多，变化频繁，配煤掺烧与适应性调整操作繁琐。利用图像识别与信息可视化技术可实现数字化煤场三维空间与时间动态的 4D 信息管理，智能优化煤场空间布局与运行计划。采用数据利用技术实现锅炉和煤场的智能信息互动与自动燃料配置，与燃烧优化控制系统实时关联，实现煤种的智能混烧。 4 信息挖掘与远程专家诊断预警 发电厂机组故障分析与操作记录文档是宝贵的信息资源，利用结构化存储与检索调用技术可以形成可用资源，结合语义识别等数据利用技术，关联机组运行的实时、历史数据，实现故障诊断与实时预警。同时利用远程专家 AR（增强现实）互动平台系统，引入云平台数据挖掘资源，可便捷实现跨地域的专家共享与数据共享。在厂内知识信息管理、技术监督远程数据平台、专家网络移动式互动共享平台等技术载体支撑下，利用数据挖掘与风险预测、实时风险预警设置、全局风险预警设置等技术手段，实现区域或集团层面的设备状态智能管控系统。 5 网源协调结合与电力市场辅助决策 智能发电衔接智能电网体系，实现网源协调互动与策略最优。电力市场实施后，机组调峰调频功能都与发电厂效益相关，通过功能优化与效益寻优，使机组在竞价上网的决策中实现利益最大化。 系统整合调频调峰能力预测、调频调峰策略配置、节能调度、竞价上网效益寻优与APS 快速启停等灵活发电技术，实现机组 AGC（自动发电控制）深度调峰全程智能控制、深度低频负荷快速提升、兼顾机组经济性的混合调频技术、AGC 指令节能分配、辅助服务与电量效益寻优等技术目标。 二、智能发电技术的典型应用 1 基于高效节能目标的智能燃烧优化控制技术 利用高效节能控制策略与智能优化技术实现机组的经济运行是智慧电厂建设的首要目标。随着风电、光伏等新能源发电容量的实质性增长，大量的调峰需求均需由煤电机组来承担，燃煤机组年平均利用小时数大幅下滑，大量机组处于非额定设计工况低负荷运行，难以保持最优的经济运行状态。而基于高效节能目标的智能燃烧优化控制技术正可发挥其优势，利用先进的检测技术与智能算法，在投资增加不多的前提下达到提升运行经济性的目标。 2 基于深度调频与深度调峰的网源协调灵活性发电技术 网源的协同特性决定了电网的安全可靠必须以电源的稳定可控为基础，智慧电厂在利用智能化技术提升机组运行经济性的同时，也为在发电供给侧加强电网友好型发电技术研究提供平台，通过网源协调与灵活性发电技术的研究应用，提高发电供给侧响应电网调度的能力和灵活性。在电网负荷与频率控制环节，发电机组的AGC 与一次调频控制是电源为电网提供的主要辅助服务功能。研究与改善 AGC 调节性能与一次调频动作能力，是智慧电厂顺应市场化服务的重要需求，通过面向锅炉、汽轮机以及辅助系统的各种蓄能利用与平衡技术，提高机组负荷响应能力，实现快速可控的负荷与频率控制策略。 3 数据信息挖掘与远程专家诊断技术 目前发电设备常规的监测手段均采用绝对值报警，当运行参数超过设定值时产生报警提示，因此发电设备状态检修仍基本上停留于事后处理，这种单一的监测手段难以及时发现设备的早期征兆并对其发展趋势进行跟踪，大大增加了设备故障最终导致被迫停机的概率。通过智能诊断技术为机组运行提供预警信息，变被动检修为主动检修，变非计划停机为计划停机，避免设备问题或故障影响扩大，则能在节
智能电力设备生产制造项目建议书
智能电力设备生产制造项目 建议书 规划设计 / 投资分析
摘要说明— 与传统电子式电表相比，智能电表除了基本计量功能外，还具有 宽量程的电流、电压等电气参数测量功能，满足不同现场环境的运行 监测需要；具有需量和分时、分段计量功能，满足分时电价和阶梯电 价执行需要；具备电能双向计量功能，支持分布式能源用户的接入； 具有约定数据存储和冻结、事件记录、负荷记录、停电抄表、事件报 警等功能，满足停断电结算、计量差错鉴定和纠纷处理；具有异常用 电状况在线监测、诊断、报警及智能化处理功能，满足计量装置故障 处理和在线监测的需求；可实现远程或本地费控功能，并通过信息安 全认证措施，满足欠费控制、防窃电、负荷管理等需要；具有多种通 信接口，可实现用电信息采集、远程参数设置、负荷控制、事件上报 等数据交互功能。 随着智能电网、泛在电力物联网建设的展开，电力业务对可靠性、安全性的需求不断提高，电力无线专网建设受到越来越多的关注。智 能电网配用电业务终端点多、面广且分散，光纤通信方式虽然具备业 务传输能力强的优势，但部署施工难度大、成本高，无法满足对海量 配用电终端的全覆盖。目前的无线宽带通信系统大多工作在1,800MHz 等高频段，虽然数据传输能力较强，但单站的覆盖能力较弱，建网和 运维成本很高，且都基于通用标准设计，与电力业务的结合能力一般。
电力无线专网正是从上述方面考虑，结合电力行业应用需求，既具备 广覆盖优势，又为电力行业定制开发，同时具备宽带传输能力，是电 力配用电应用中通信体制的较好选择。 随着各地区电网的进一步完善，智能化系统的引入，高清视频监控、电力智能办公等数据业务发展迅速，电力通信网迎来了网络规模 与带宽流量的快速增长。电力公司的运营环境复杂多样，覆盖沙漠、 雨林、高山、沼泽等复杂环境，同时电力生产拥有特有的业务系统， 例如继保业务系统、数据采集与监视控制系统以及变电站自动化系统，这些系统对于通信承载有着极其严格的质量与时延要求。长期来看， 电力通信网络建设面临多重问题与挑战。 该智能电力设备项目计划总投资23219.01万元，其中：固定资产投资15540.97万元，占项目总投资的66.93%；流动资金7678.04万元，占项目 总投资的33.07%。 达产年营业收入55159.00万元，总成本费用43904.24万元，税金及 附加404.26万元，利润总额11254.76万元，利税总额13211.40万元，税 后净利润8441.07万元，达产年纳税总额4770.33万元；达产年投资利润 率48.47%，投资利税率56.90%，投资回报率36.35%，全部投资回收期 4.25年，提供就业职位965个。
智慧电厂设计方案
设计方案
智慧电厂设计方案信息系统部分 2017年6月
目录 1. 综述 (4) 2. 建设思想与原则 (4) 2.1.1. 标准性原则 (4) 2.1.2. 先进性原则 (5) 2.1.3. 完整性原则 (5) 2.1.4. 实用性原则 (5) 2.1.5. 开放性原则 (6) 2.1.6. 安全性原则 (6) 2.1.7. 经济性原则 (6) 3. 信息系统设计方案 (6) 3.1. 信息系统总体功能结构 (6) 3.2. 信息系统硬件网络拓扑结构 (8) 4. 信息系统功能方案 (11) 4.1. 生产管理部分 (11) 4.1.1. 运行工况监视与查询 (11) 4.1.2. 运行统计与考核 (15) 4.1.3. 性能计算 (17) 4.1.4. 耗差分析 (17) 4.1.5. 运行优化 (17) 4.1.6. 负荷优化分配 (19) 4.1.7. 控制系统优化 (20) 4.1.8. 应力与寿命管理 (21) 4.1.9. 设备状态监测与故障诊断 (21) 4.1.10. 数据归类统计 (22) 4.1.11. 设备可靠性管理 (22) 4.1.12. 机组在线性能试验 (23) 4.1.13. 参数劣化分析 (24) 4.1.14. 短消息中心 (24) 4.1.15. 机组运行故障诊断 (25) 4.1.16. 控制系统故障诊断 (25) 4.1.17. 金属安全监督 (26) 4.1.18. 系统管理 (26) 4.1.19. 氧化锆氧量分析 (27) 4.1.20. 锅炉承压管泄漏在线检测 (27) 4.1.21. 烟气排放连续监测 (28) 4.1.22. 汽机振轮动在线监测与故障诊断 (30) 4.1.23. 飞灰含碳在线检测 (31) 4.1.24. 磨煤机CO监测系统 (32) 4.1.25. 火焰检测系统 (33) 4.1.26. 运行管理系统 (34) 4.1.27. 安全监察管理系统 (35) 4.1.28. 技术监督管理系统 (37) 4.1.29. 班组管理系统 (37)
电厂项目建议书
xx电厂组织结构设计 项目建议书 北京xxx公司 二零零三年七月三十日 xx发电厂组织结构设计 项目建议书 企划名称：xx发电厂组织结构设计项目建议书 企划部门：
企划代码：2003-A－16 企划时间：2003-8-2 目录 第一部分对企业愿望的理解 (3) 第二部分本次咨询的整体框架内容 (5) 第三部分各阶段咨询主要内容及预期效果 (5) 第一阶段组织结构设计阶段................................ 第二阶段：岗位设置及职位描述............................. 第三阶段目标及绩效管理................................. 第四阶段导入及辅助实施................................. 第一阶段文件............................................. 第二阶段文件.............................................第五部分管理咨询的主要工作方式.. (11) 一．咨询工作流程......................................... 二．项目时间和进度计划................................... 三．进度计划表........................................... 四．需要给予的配合.......................................第六部分项目报价及付款方式. (13)
某热电厂监控系统方案
某热电厂监控系统方案 关键字：电厂监控监控系统方案电力监控视频监控远程监控监控工程 一. 需求分析： 1. 建立一套“全数字化”的工业电视闭路监控系统。即系统的设计构架、系统的运行及系统功能的实现，必须依托于多媒体图像压缩处理技术和网络通讯技术。 2. 建立“先分散后集中”的分布式（多级）监控系统。根据不同监控范围，设立4个本地监控中心（#4、#5机组控室，水网控制室、灰网控制室），在此之上，设立“值长台”监控中心，作为厂内集中监控、监测、监管全有监控点的总指挥中心和管理中心。二个级别的监控中心，即彼此独立操作，互不干扰，同时在权限等级划分上存在依附关系：四个本地监控中心彼此能够相互访问进行远程监控，但监控权限的多少，要通过“值长台”总监控中心的授权，通过用户名和密码，确保系统的安全有秩。 3. 建立一个“开放”的数字监控系统。其一，要与厂内原有监控系统进行联接（但并未明确具体联接要求和实现功能）。其二，要与厂内MIS 系统联接，使厂内的重要部门、办公室都可通过MIS系统终端实现网络监控。其三，要求具有灵活的扩展性，只需通过增加相关设备，即可扩展系统。 4. 建立一个先进实用性的数字监控系统。其先进性在于要用最简单的系统构成实现最完善的系统功能；核心技术采用当前引导潮流和发展趋势的尖端技术，并有较长的延续性和升级潜力。而实用性在于系统构架和系统功能，都完全基于客观现实和用户需求，使用操作简单易学，维护方便。 5. 系统的可靠性和安全性。这是规范中提到最多的，也是由用户所在行业和监控系统的性质决定的。不仅关系到是否能够实现安全防范的目标，而且涉及系统本身是否会对厂内其它生产设备和环境造成安全隐患和威胁，因此，必须选用国内外优质名牌产品充分保证系统的安全可靠。 二. 系统组成： 该系统由前端设备、传输设备、本地监控中心、总监控中心、网络客户端、中央服务器六部分组成。 需要重点说明的几个部分为： 1. 网络客户端： 是除了五个监控中心以外，厂内其他需要进行网络远程监控的用户终端。由于这些用户端和五个监控中心相比，其监控要求较低，登陆访问较随意，一般无录像需求，因此，统一纳入“网络客户端”。它由计算机（普通办公计算机或笔记本电脑）和客户端软件构成。客户端功能和界面相对简单，适合领导和办公室一级使用，主要负责图像显示、远程回放和云台控制。客户端远程监控时，需要输入用户名和密码，登陆
智慧化电厂的研究及应用
智慧化电厂的研究及应用 发表时间：2019-09-05T10:03:30.113Z 来源：《中国电业》2019年第08期作者：王力凤思琪[导读] 为响应现代化的发电厂运营管理需求发展,智慧化电厂采用现代信息处理和通信技术、智能测量和控制技术先进的信息化技术手段来提升生产经营管控力度，青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司山东青岛 266100 摘要：为响应现代化的发电厂运营管理需求发展,智慧化电厂采用现代信息处理和通信技术、智能测量和控制技术先进的信息化技术手段来提升生产经营管控力度，促进降本增效，全面提高企业管理水平，提高企业核心竞争力。关键词：智慧化电厂；数字化；智能化；信息化一概述 随着电力企业面对电力需求增长放缓、新能源装机比重不断提高的发展环境，改变粗放型管理模式，从要素增长转向创新驱动，推进制度创新、管理创新、科技创新，在创新中培育和形成新的成长优势。 数字化工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。数字电厂的标志是全面采用DCS、SIS、MIS和仿真机等技术。 智慧化电厂是在数字化电厂的基础上，利用物联网的技术、设备监控技术、数据分析和挖掘技术、三维可视化技术等加强信息管理和服务，清楚掌握生产流程、提高生产过程的可控性、减少人工干预、即时正确地采集生产过程数据，从而科学地制定生产计划，构建高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。智慧电厂功能需求应包含数字化、信息化、可视化、智能化等特点。 智慧电厂应广泛采用现代信息处理和通信技术、智能测量和控制技术，最大限度地实现电厂的安全、经济、高效、环保、智能运行，是数字电厂结合智能制造后进一步发展的目标。二智慧化电厂基本配置智慧型电厂建设主要是构建一体化平台、三维虚拟电厂和数字化移交、智慧安全管理系统、智慧厂区系统、智慧预警、故障诊断及性能分析系统、智能燃料管理系统、设备KKS及物资编码系统、燃烧及协调优化智慧控制系统等智能模块，在决策层通过管理驾驶舱和适应多平台的企业门户来体现。 通过以上模块的建设，达到以下目的，即以管控一体化平台为基础，建立电厂数据仓库，实现三维实时信息监视；结合人工智能技术，优化调节水平，使得电厂各项参数指标运行在最优状态；利用三维可视化技术，实现设备可视化诊断分析和动态寿命管理；通过智能感知技术，实现互联网+的安全管理系统；结合离在线多维度诊断技术，开展设备状态预警；通过在线指标统计和分析，为企业管理者提供辅助决策。 三智慧化电厂具体功能模块3.1 一体化智慧管控平台 智慧管控平台作为智慧生物质电厂基础支撑平台，以软硬件系统为基础，以一体化综合布线为根本，负责各系统业务的信息收集与处理，包括定位安全、实时数据、智能预警等，在能满足DCS侧提供的3万标签点的数据处理能力的基础上实现三维虚拟电厂、智慧管控、智能控制及优化控制、在线仿真培训、人员定位及虚拟电子围栏、设备管理、巡检管理、基建工程管理等各个系统及模块的流畅、无干扰、低错误、无卡涩的长期稳定运行。 3.2 数字化设计 实现电厂设备的全生命周期（设计、制造、施工、运行、退役）智能管理。把设计过程中的三维模型、图纸和文档，建设过程中产生的制造和调试文档，以及运行过程中产生的资产管理及实时数据在同一平台上集成应用，利用三维可视化技术和三维定位技术，实现设备安装、运行巡检过程中的三维仿真和实时互动功能。在智能电厂的各个层级实现针对全厂设备的全生命周期管理，实现全程可视化和全生命周期管理的透明化。 3.3智能培训系统 智慧电厂功能模块的落地及日常运行维护等功能都需要我们维持一支高素质的队伍，因此人员的培养及培训功能显得尤为重要，人员技能与素质水平提高也是我们电厂能够实现减员增效的基础。科远的智能培训系统覆盖了运行操作人员及检修维护人员、新员工的工艺初识到老员工技能提升等等各个维度。 3.4 智能化控制
2020年智慧电厂设计方案
精选范文、公文、论文、和其他应用文档，希望能帮助到你们！ 2020年智慧电厂设计方案 目录 1. 综述 (2) 2. 建设思想与原则 (2) 2.1.1. 标准性原则 (2) 2.1.2. 先进性原则 (2) 2.1.3. 完整性原则 (3) 2.1.4. 实用性原则 (3) 2.1.5. 开放性原则 (3) 2.1.6. 安全性原则 (3) 2.1.7. 经济性原则 (4) 3. 信息系统设计方案 (4) 3.1. 信息系统总体功能结构 (4) 3.2. 信息系统硬件网络拓扑结构 (5) 4. 信息系统功能方案 (8) 4.1. 生产管理部分 (8) 4.1.1. 运行工况监视与查询 (8) 4.1.2. 运行统计与考核 (12) 4.1.3. 性能计算 (13) 4.1.4. 耗差分析 (14) 4.1.5. 运行优化 (14) 4.1.6. 负荷优化分配 (16) 4.1.7. 控制系统优化 (17) 4.1.8. 应力与寿命管理 (17) 4.1.9. 设备状态监测与故障诊断 (18) 4.1.10. 数据归类统计 (18) 4.1.11. 设备可靠性管理 (19) 4.1.12. 机组在线性能试验 (19) 4.1.13. 参数劣化分析 (20) 4.1.14. 短消息中心 (20) 4.1.15. 机组运行故障诊断 (21) 4.1.16. 控制系统故障诊断 (21) 4.1.17. 金属安全监督 (22) 4.1.18. 系统管理 (22) 4.1.19. 氧化锆氧量分析 (23) 4.1.20. 锅炉承压管泄漏在线检测 (23) 4.1.21. 烟气排放连续监测 (24)
数字化变电站技术规范
数字化变电站技术规范
中国南方电网有限责任公司企业标准 数字化变电站技术规范 （审查稿） Q/CSG ×××××－２００9 2009- - 发布 2009- - 实施中国南方电网有限责任公司发布
目次 前言 (1) 1范围 (3) 2 引用标准 (3) 3 术语与定义 (5) 4 系统构成 (6) 5 系统配置 (8) 6 设备技术要求 (10) 7 软件技术要求 (20) 8应用功能 (23) 9 总体性能指标 (50) 10 设计要求 (52) 11 产品验证技术要求 (53) 附录A 典型应用方案（资料性附录） (54) 附录B 建模原则（资料性附录） (58) 附录C 服务（资料性附录） (77)
前言 近年来，随着工业级网络通信技术、集成应用技术、电子及光电采集技术、信息技术，特别是IEC61850标准的颁布，数字化变电站技术具备了基本应用基础。数字化变电站是以变电站一、二次系统为数字化对象，对数字化信息进行统一建模，将物理设备虚拟化，采用标准化的网络通信平台，从而以信息共享、硬件平台综合集成应用、软件功能插接复用、逻辑功能智能化策略的全新模式，实现变电站运行监视、快速保护、智能分析、标准化操作、设备状态监测等基本功能，并为数字化电网以及广域控制技术的发展奠定基础。 在公司生产、调度等部门的领导下，各级科研和生产单位在数字化变电站和电力生产数字化建设方面进行了积极探索和开展了卓有成效的应用实践。数字化变电站已经成为当前建设的一大热点，一些数字化变电站的试点应用工程已经建成并投入试运行。总体来看，数字化变电站试点工程运行良好，充分体现了新技术的优势，也为电网的可持续发展提供了宝贵经验；同时也暴露了建设标准不统一、设备良莠不齐等问题。为
智慧电厂发展现状
1、智能电厂的发展历程 2010年前后，发电企业先后完成了集团化ERP建设，也诞生了一批集团所属的信息化技术公司。在完成职能管理系统的升级改造后，越来越多的人开始将目光投向电力的生产过程，希望通过信息技术进一步提升电力生产运维管理水平，智能电厂的概念开始被提出。 在发展之初，智能电厂的概念并不明确，某个电厂应用信息技术做了某个功能模块便称之为“智能电厂建设”，没有统一标准。在这一阶段，各类相关技术百花齐放，在市场中起主导地位的有几个方向： 1.以设计院及工程公司为主要推动者的三维数字化移交：设计院及工程公司 在2004年前后就已逐步进行了三维设计，来提升设计工作的进度与质量。 当智能电厂大潮兴起之时，设计院自然希望通过数字化三维设计成果为客户创造更多价值，并延伸自己的业务链，加之在发展之初，大家对数字化、智能化电厂并无概念，三维带来的可视化效果迎合了市场快速发展的需要。 2.以电厂及相关信息技术企业为主要推动者的移动应用及现场WiFi：早期 的手机看报表，批工单，为7x24小时的电厂管理工作带来了便捷；随后就深入了电厂实际巡点检过程，通过现场悬挂的二维码，查找后台数据库中的检维修数据，录入巡点检记录（后期部分项目甚至可查询实时数据与历史曲线），也为现场巡点检工作带来了一定便利。此外还有智能五防锁等，通过与后台工单的确认开启相应锁具，增加安全性。 3.以外资设备厂家及技术密集型企业、院校为主要推动者的生产、检修智能 化：实际上状态检修的方法论自80年代就已提出，但长期以来并未能实现，发电厂一直还在沿用一年一小修、三年一大修的传统定期检修维护模式。虽然管理责任划分明确，但普遍存在过修现象。各大企业对燃气轮机的远程监控与诊断开启了新的市场，围绕设备的预警和诊断提供了一系列的产品。此外，关于运行优化方面，在调试单位、厂家及发电企业的不懈努力下，火电APS的断点越来越少，大量采用顺序操作，逐渐向燃气机组靠拢；吹灰优化、汽温优化等优化控制软件使用范围越来越广，也为电厂带来一定帮助。 4.最后需要提一下的就是现场总线：2010年后建设的电厂普遍采用了现场 总线，且覆盖率不断提升，从建设的角度上将减少了线材和桥架投入。但是在运行阶段，通过现场总线从智能执行机构及仪表上收集的新增数据，大多数未能参与到传统的控制逻辑中，而是直接进入了历史库。整体而言，现场总线的普及为智能化电厂建设奠定了数据传输基础，但在智能电厂发展早期，也有不少电厂将现场总线的应用作为智能电厂建设的标志性特征，在此应该清楚的认识，现场总线仅仅是解决了传输问题，现场总线对前端执行机构的要求，也仅仅是提供了数据采集与执行。但在没有智能化决策应用的情况下，并无实际功能，电厂的运行管理模式与此前并无二致。 近年来，智能电厂的市场也在不断发展，三维不再满足于只要能看或者能起到培训的作用，三维开始作为以UWB为代表的人员定位技术的可视化界面，并与机
数字化变电站关键技术及未来展望
数字化变电站关键技术及未来展望 国得到迅速发展。数字化变电站就是把变电站的信息采集、处理、传输以及输出全部实现数字化。由于这项技术汇集多方面、多层次技术革新，所以它的发展将会是一个比较长期的过程。主要阐述了数字化变电站的背景和特征，着重介绍了变电站数字化过程中的关键技术，同时介绍了变电站数字化之后对未来产生的影响。 为了提高电力系统的自动化水平和可靠性，提高电网企业的经济效益和管理水平，我国电力企业积极进行变电站的数字化。随着国家标准的不断完善以及智能断路器、非常规互感器和网络技术的发展，数字化将是未来变电站自动化发展的必然趋势。 一、数字化变电站的特点 随着数字化技术的出现和应用，数字化变电站的概念也被提出。数字化变电站可以实现信息的整体和统一处理,同时具备变电站内IED之间、控制中心和变电站之间协同互动运行的能力。一般情况下，数字化变电站具备以下几个技术特点。 1.层次化 由于所具备的功能差异，变电站的结构逻辑可分成间隔层、过程层以及变电站层。间隔层的作用是通过本间隔的数据作用于自身间隔的一
次设备。所有与一次设备接口功能的实现是通过过程层完成的。利用全站的数据，变电站层可以对全站的一次设备进行监视以及控制，同时可以实现与远方控制中心进行交换数据。 2.一次设备的智能化 可编程（PLC）控制器可以替换变电站二次回路中的继电器及其配套的逻辑回路，光电数字和光纤将会代替变电站目前普通的模拟信号和控制线路被。 3.二次设备的网络化 变电站的二次设备不设功能装置重复的输入/输出接口，通过网络可以真正实现数据共享、资源共享，普通的功能装置也会演变成逻辑的功能模块。 4.运行管理实现自动化 日常运行、维护、数据记录可以实现无纸化办公和自动化的信息分流交换；变电站发生故障时，及时提出故障原因和维修意见；系统可以自动发出变电站设备状态检修报告。 二、数字化变电站中的关键技术
数字化变电站背景材料资料
数字化变电站设计建设研究工作素材 一、数字化变电站的主要特征和特点 （一）主要特征 1．一次设备数字化 采用数字输出的电子式互感器、智能开关（或配智能终端的传统开关）等智能一次设备。一次设备和二次设备间用光纤传输数字编码信息的方式交换采样值、状态量、控制命令等信息。 2．二次设备网络化 二次设备间用通信网络交换模拟量、开关量和控制命令等信息，取消常规自动化系统一次设备和二次设备之间的控制电缆，采用光纤网络直接通信。 3．管理系统信息化、自动化 应包括自动故障分析系统、设备健康状态监测系统
和程序化控制系统等自动化系统，提升自动化水平，减少运行维护的难度和工作量。 （二）近、中、远景特征 近期数字化变电站的建设主要是基于IEC61850的二次设备发展。一次智能设备明显滞后于二次智能设备的发展，一次设备的数字化仅依靠二次设备厂家的附加设备将一次设备数字化后接入数字化变电站二次采集系统，而基于IEC61850的二次设备取得全面提升。此阶段电子式互感器的应用还处于试用和起步阶段。而数字化变电站的建设和管理正处于积累经验的阶段，开始对基于现阶段技术水平的数字化变电站提出一些运行、管理上的规范。 中期数字化变电站的电子式互感器的发展已经较成熟，开始全面应用于数字化变电站，由此带动二次智能设备装置性能提升、功能分布更加合理。有革命性变革的智能一次设备开始逐渐应用于变电站中，但技术和应用
程度都有待进一步提高。基于IEC61850的二次系统更加完善，互操作、网络技术等发展已经趋于成熟和稳定。整个数字化变电站管理体系已经逐渐成熟。 远景智能一次设备已经基本发展成熟，在数字化变电站中全面应用，完全意义上的数字化变电站开始出现，基本掌握与之相适应的数字化变电站技术、管理系统。 （三）关键技术 1．数字化变电站体系研究 电网发展对数字化变电站的要求研究 数字化变电站及其架构研究 2．数字化一次设备应用研究 电子式互感器在数字化变电站中的应用研究 数字化高压电器在数字化变电站中的应用研究 一次设备在线监测 3．数字化变电站自动化系统研究 基于IEC61850标准的变电站自动化系统总体方案研究
电力工程项目建议书的
电力工程项目建议书的 导读：建议书是为了更好的项目推进。以下是由语文迷为您整理提供的关于电力工程项目建议书范文，希望能够对您有所帮助，欢迎阅读与借鉴。 电力工程项目建议书范文 【引言】 电力不足严重阻碍着国民经济的发展。世界各国的经验表明，电力生产的发展速度应高于其他部门的发展速度，才能促进国民经济的协调发展，所以电力工业又被称为国民经济的“先行官”。 电能的使用已渗透到国民经济和人民生活的一切领域，成为工业、农业、交通运输以及国防的主要动力形式和人们家庭生活中不可缺少的能源，在拖动、照明、电热、电化学和通信等方面得到了广泛的应用。电能作为一种产品，和其他类型的产品不同之处是它不能储存。所以，由发电厂、输电线路、变电所和配电网组成的电力系统每时每刻所生产、输送的.电能，都必须和用户电能的消费量相一致。这就 使得电力生产与国民经济、人民生活息息相关。即便是短时的停电也带来很大的危害，大面积停电更会给国民经济造成巨大损失，给人民生活造成不便。因此，在电力工程的规划、设计、施工和运行中都必须注意保证供电的高度可靠性。 电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展
战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。随着中国经济的发展，对电的需求量不断扩大，电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。 【目录】 第一部分总论 一、项目概况 (一)项目名称 (二)项目的承办单位 (三)项目报告撰写单位 (四)项目主管部门 (五)项目建设内容、规模、目标 (六)项目建设地点 二、立项研究结论 (一)项目产品市场前景 (二)项目原料供应问题 (三)项目政策保障问题 (四)项目资金保障问题 (五)项目组织保障问题
数字化电厂方案
数字化电厂方案 一、系统概述 在当今"数字化"时代，"数字化城市"，"数字化地球"等新概念、新提法不断出现，而且实践与发展得很快。于是对电厂的数字化内涵、背景及一系列相关新技术的应用等等问题，需要冷静思考，深入研究，而不是名词的变更，以达到不追求锦上添花，而是实实在在、雪中送炭解决问题的目的。数字化电厂是在多年来对电厂自动化、过程计算机、仿真技术、管理优化与决策系统的实践和近几年来对电厂的数字化研究后所形成。 数字化电厂是对电厂的控制、仿真与信息系统的一个整体解决方案。对伊敏发电厂而言，它对电厂的技改与信息化建设进行了全面、系统的规划与设计，利用先进的仿真、控制、计算机、信息及网络技术进行无缝集成。方案基本理念是利用"科英"三位一体支撑平台，建立实时共享数据库，接收现场控制系统数据、在线仿真系统模拟的数据及生产管理数据，实时对数据进行分析与处理，并保存在实时共享数据库中，实现信息的全面共享。从功能上分，方案由控制系统（CS）、在线仿真系统（OLS）、信息系统组成，其中信息系统包括管理优化与决策系统（MOD）及生产优化与分析系统（POA）两部分。 系统如下图所示： 对于机组安全运行，数字化电厂方案充分发挥控制、仿真与信息三位一体的优势，可对机组设备进行状态检测，对事故在线预测、报警、诊断与分析：方案中POA系统的分析工具，以机组的实时数据与在线仿真系统的数据等为依据可以实现对机组设备故障的预测；CS系统在故障发生后可以产生报警，利用在线仿真系统可辩识故障原因，是操作失误还是设备故障；通过在线仿真可以对事故进行反事故演练，为故障分析提供有力的证据，并指导后续的运行。利用在线仿真系统离线模拟机组的运行，还可以对运行方式、控制组态及参数进行优化与分析，以便机组使机组运行在最佳工况点，降低运行成本，提高经济效益。 对于发电经济运行，数字化电厂技术方案利用CS改进原有控制系统，提高机组的可控性，减少了操作人员的劳动强度，增强了运行安全性，减少了非计划停机时间，降低发电成本，增加了经济效益。
数字化变电站技术
数字化变电站 晋阳珺 2009.11 内容提要 数字化变电站的定义和组成 非常规CT、PT技术 合并单元技术介绍 数字化变电站工程应用 数字化变电站推荐方案 数字化变电站设计、检修、维护 数字化变电站发展展望
数字化变电站的定义与组成 一次设备智能化，二次设备网络化 变电站层 监控、远动、故障信息子系统 间隔层 保护装置、测控装置 过程层 合并单元（MU）、智能单元 数字化变电站的定义与组成
数字化变电站的定义与组成 控制中心监控主机远动主站 交换机路由器r 站控总线 保护A 测控单元r 光电互感器保护B 保护A 测控单元传统一次设备保护B IEC61850-9-1 IEC61850-8 智能终端 传统一次设备间隔层 过程层r 站控层r 光电互感器 数字化变电站与常规SAS 比较 常规变电站数字化变电站 一次设备： 电磁式互感器非常规互感器 传统开关智能组合电器 二次设备： 传统保护测控设备网络化装置 电缆硬连接SV/GOOSE 通信协议： 私有协议IEC61850
常规互感器与非常规互感器的比较 绝缘性能优良，造价低。电磁式互感器一次侧与二次侧之间通过铁心耦合，绝缘结构复杂，其造价随电压等级的升高呈指数关系上升。在光电式互感器中，高压侧信息通过光纤传输到低压侧，其绝缘结构简单，造价一般随电压等级的升高呈线性增加。 消除了磁饱和、铁磁谐振等问题。光电式互感器无铁心，消除了磁饱和及磁谐振现象，互感器运行暂态响应好、稳定性好。 常规互感器与非常规互感器的比较 暂态响应范围大。电磁式互感器因存在磁饱和问题，难以实现大范围测量。光纤互感器有很宽的动态范围，一个测量通道额定电流可达到几十安培至几千安培，过电流范围可达几万安培，可同时满足测量和继电保护的需要。 没有易燃、易爆炸等危险，无需检压检漏。非常规互感器一般无需油或SF6绝缘，避免了漏油、漏气、爆炸等问题。
智慧电厂的关键技术教学总结
智慧电厂的关键技术 一个人走的更快，一群人走的更远！ 分享给好友一起讨论吧~ 智慧电厂的本质是信息化与智能化技术在发电领域的高度 发展与深度融合，体现在大数据、物联网、可视化、先进测量与智能控制等技术的系统化应用，主要特征是泛在感知、自适应、智能融合与互动化。智慧电厂也称为智能电厂或智能电站，其技术核心是信息融合与智能发电技术，目前在水电、燃气轮机电厂及新能源电站均有不同程度的研究与应用，智能核电概念也已提出，但范围最广、复杂程度最高的常规燃煤火电厂的智能化发展才是智慧电厂研究与 应用的最重要领域，以下主要就常规火力发电厂的智能化技术展开讨论。智能制造的本质就是机器代人，通过人与智能化的检测、控制与执行系统实现对人类专家的替代，体现在生产制造过程的柔性化、智能化和高度协同化，将数据挖掘、遗传算法、神经网络和预测控制等先进的计算机智能方法应用于工程设计、生产调度、过程监控、故障诊断、运营管控等，实现生产过程与管理决策的智能化。在发电厂智能化技术的系统性研究与应用方面，国内外都还处于起步阶段，国外研究重点更倾向于新能源发电，如旨在有效运用分布式发电资源的VPP （虚拟电厂）技术，
可提高分布式发电的可控性。而对于常规火电厂，西门子、GE 等部分制造厂商，则将关注重点集中在区域数据共享与可视化辅助运维技术的应用方面。国内在技术体系方面的研究进展较快，部分关键技术已逐步进入应用研究，自主研发的技术进步显著。 一、智慧电厂的研究方向 随着电力转型发展与市场化改革的需要，清洁、高效、安全、电网友好型的智能发电技术是近阶段的重点研究方向，伴随先进检测与控制、人工智能、以及数据利用与信息可视化技术的快速发展，在以下的一些技术领域将首先获得应用性成果，推进火电厂的智能化进程。1 三维空间定位与可视化智能巡检随着计算机运算能力与软件应用水平提高，大范围的三维空间设计建模成为可能。通过三维空间定位，实现设备、管道、仪表取样点及隐蔽工程信息可视化。可体验逻辑操作场景与实际物理场景信息互动的感受，将传统运行人员的操作界面在物理维度上延展，共享智能巡检系统的现场信息。基于WIFI 或RFID 无线自组网技术的三维定位结合巡检人员智能终端，借助图像识别与无线通信技术，实时关联缺陷管理数据库，可实现现场设备的智能巡检与自动缺陷管理。借助设备与人员定位，还可同时实现智能安防与区域拒止等智能管理功能。在技术成熟时，借助各类型机器人的应用，可实现无人化的智能巡检方式。
我国数字化变电站发展现状及趋势
我国数字化变电站发展现状及趋势 作者：全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会何卫来源：赛尔电力自动化总第80期 数字化变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。数字化变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC61850标准”，即数字化变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。这使得数字化变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升。 数字化变电站在我国发展迅速，从1995年德国提出制定IEC61850的设想开始，中国就一直关注IEC61850的发展。全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会自2 000年起，将对IEC61850的转化作为工作重点之一。从CD（委员会草案）到CDV，从F DIS到正式出版物，标委会及其工作组专家密切跟踪IEC标准的进展，用近5年的时间，二十多位专家的辛勤工作，完成了IEC61850到行业标准DL/T860的转化。 标准转化的同时，国内顶级设备制造商如南瑞集团、北京四方、国电南自、许继电器等同步开展了标准研究和软硬件开发。2006年以来，相继有采用IEC61850标准的变电站投入运行，从110kV到500kV，从单一厂家到多家集成，国内对数字化变电站工程实践的探索正在向纵深发展。 在国调中心的领导下，从2004底开始，标委会成功组织了6次大规模互操作试验，极大地推动了基于IEC61850标准的设备研制和工程化。 为规范IEC61850在国内的有效有序应用，2007年，标委会将DL/T860标准工程实施技术规范纳入工作计划，并迅速组织有关专家进行起草，经广泛征求意见，2008年该规范通过标委会审查报批。成为指导DL/T860标准国内工程实施的重要配套文件。 目前，国内各网省公司都进行了数字化变电站试点，对DL/T860标准的应用程度和技术水平各不相同，有单在变电站层应用DL/T860的，也有在过程层试验的，还有结合电子式互感器应用的；有单一厂家实现的，也有多达十多加设备制造商参与的。数字化变电站的试点已经较为充分，现在应该到了总结成功经验、探讨发展策略的时候了。
燃气发电机组项目建议书
燃气发电机组项目 建议书 规划设计 / 投资分析
摘要 燃气发电机组具有诸多显著优势，在世界上得到广泛应用。而在中国，随着天然气供给的增加，助推了天然气发电机组产品的发展，成为了中国 最主要的燃气发电机机组产品。在国家“十三五”规划的相关规定鼓励下，未来天然气发电机组发展前景大好。 该燃气发电机组项目计划总投资20603.28万元，其中：固定资产投资16609.03万元，占项目总投资的80.61%；流动资金3994.25万元，占项目 总投资的19.39%。 达产年营业收入31965.00万元，总成本费用24358.41万元，税金及 附加350.60万元，利润总额7606.59万元，利税总额9006.37万元，税后 净利润5704.94万元，达产年纳税总额3301.43万元；达产年投资利润率36.92%，投资利税率43.71%，投资回报率27.69%，全部投资回收期5.11年，提供就业职位513个。 本报告所描述的投资预算及财务收益预评估均以《建设项目经济评价 方法与参数（第三版）》为标准进行测算形成，是基于一个动态的环境和 对未来预测的不确定性，因此，可能会因时间或其他因素的变化而导致与 未来发生的事实不完全一致，所以，相关的预测将会随之而有所调整，敬 请接受本报告的各方关注以项目承办单位名义就同一主题所出具的相关后 续研究报告及发布的评论文章，故此，本报告中所发表的观点和结论仅供 报告持有者参考使用；报告编制人员对本报告披露的信息不作承诺性保证，
也不对各级政府部门（客户或潜在投资者）因参考报告内容而产生的相关 后果承担法律责任；因此，报告的持有者和审阅者应当完全拥有自主采纳 权和取舍权，敬请本报告的所有读者给予谅解。 对于中国来说，尽管国内燃气发电机组行业发展落后于欧美等发达国家，但是在天燃气发电机组这类产品上也取得了不错成绩。具体来看，对 于燃气发电机组根据燃烧气体的不同可以分为：天然气发电机组、石油伴 生气发电机组、发生炉煤气发电机组、液化石油气发电机组、高炉煤气发 电机组、煤层气瓦斯气发电机组和沼气发电机组。而近年来我国天然气产 量的不断上升，天然气发电机组逐渐成为燃气发电机组的主要产品。 报告主要内容：项目基本情况、项目建设及必要性、市场分析、建设 规模、选址规划、土建工程设计、工艺说明、环境保护、安全经营规范、 项目风险评估、节能评价、进度说明、项目投资估算、项目经济收益分析、结论等。