張文建，梁 庚，梁 凌，崔青汝

智能發(fā)電技術(shù)體系建設(shè)探討與展望

張文建1，梁 庚2，梁 凌3，崔青汝1

（1.國家能源投資集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京 1 00034；2.華北電力大學(xué)控制與計算機(jī)工程學(xué)院，北京 102206；3.國電新能源技術(shù)研究院有限公司，北京 102209）

智能發(fā)電技術(shù)體系建設(shè)是《中國制造2025》國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，目前國內(nèi)大型發(fā)電集團(tuán)企業(yè)正在積極推進(jìn)智能發(fā)電技術(shù)體系的建設(shè)。本文探討了智能發(fā)電的基本體系、智能化的主要特征以及智能發(fā)電中所蘊(yùn)含的重要概念和基本原理，介紹了智能發(fā)電全生命周期管理體系和智能發(fā)電的信息安全問題，并對智能發(fā)電技術(shù)體系在未來的建設(shè)進(jìn)行了展望。認(rèn)為全面信息化、標(biāo)準(zhǔn)化是智能發(fā)電未來建設(shè)的基礎(chǔ)，同時需要加強(qiáng)信息安全技術(shù)體系的建設(shè)、關(guān)鍵智能技術(shù)及裝備的研發(fā)以及智能化評估等工作，不斷推進(jìn)我國大型發(fā)電企業(yè)向更加清潔、高效、可靠的智能化電廠方向發(fā)展。

智能化；智能發(fā)電；數(shù)字化電廠；信息安全；信息化；標(biāo)準(zhǔn)化；網(wǎng)絡(luò)化

2015年，中國國家發(fā)展戰(zhàn)略《中國制造2025》明確提出要“以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進(jìn)智能制造為主攻方向”，智能裝備、智能制造和智能工廠所構(gòu)建的信息物理系統(tǒng)正在引領(lǐng)生產(chǎn)的變革。借助計算機(jī)的高速信息處理能力和發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)通信能力來實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和信息化的深度融合，加強(qiáng)生產(chǎn)的協(xié)同性，從而進(jìn)一步提高大型企業(yè)集團(tuán)的信息化管控水平，增強(qiáng)企業(yè)資源共享能力。作為工業(yè)生產(chǎn)的典型代表，電力生產(chǎn)在信息化和智能化方向上正在逐漸加快建設(shè)的步伐；而作為電力行業(yè)重要組成部分的火力發(fā)電建設(shè)面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

1 智能發(fā)電基本體系及目標(biāo)

智能發(fā)電是一個較為寬廣的范疇，它是基于高性能計算機(jī)和高速通信網(wǎng)絡(luò)，將電子信息技術(shù)、企業(yè)管理技術(shù)融合到電力生產(chǎn)中來。智能發(fā)電技術(shù)體系的支撐平臺是物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析以及人工智能，其基本體系如圖1所示。

信息化、網(wǎng)絡(luò)化是實(shí)現(xiàn)智能發(fā)電的前提。通過計算機(jī)的數(shù)字化處理，信號可以形成具備遠(yuǎn)程傳輸能力的數(shù)字形式；依托現(xiàn)代高速網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字化信息可以傳送到生產(chǎn)相關(guān)的各個層次和環(huán)節(jié)。在智能發(fā)電體系中，智能化滲透到傳感、執(zhí)行、控制和管理的各個層面，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)在更高程度上的細(xì)化、多樣化和全面性，推進(jìn)電力生產(chǎn)的安全性和環(huán)保性。

智能發(fā)電技術(shù)建設(shè)的基本目標(biāo)是提高發(fā)電過程的智能化水平，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的安全、清潔運(yùn)行；通過將智能化技術(shù)引入集中監(jiān)控系統(tǒng)，提高機(jī)組的自動化運(yùn)行水平，其遠(yuǎn)景目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)發(fā)電過程的少人值守甚至無人干預(yù)。同時，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化的設(shè)備故障診斷和健康管理，提高設(shè)備可靠性和運(yùn)行壽命。在發(fā)電機(jī)組及廠級性能改進(jìn)方面，通過優(yōu)化控制、優(yōu)化運(yùn)行、功率預(yù)測和主動控制等手段來提高發(fā)電效率[1]。

2 智能發(fā)電技術(shù)

2.1 智能化技術(shù)

智能發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)是智能化技術(shù)，是將智能化技術(shù)應(yīng)用到發(fā)電過程中。從所依托的信息角度看，智能化技術(shù)具有細(xì)化和多樣化的特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確而全面地描述對象和系統(tǒng)；從系統(tǒng)運(yùn)行的角度看，智能化技術(shù)具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自趨優(yōu)、自恢復(fù)、自組織的能力，能做到在現(xiàn)有信息基礎(chǔ)上產(chǎn)生出更多的、新的信息。

智能發(fā)電實(shí)施的基礎(chǔ)是發(fā)電過程信息的數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)字化使信息具備了高速、遠(yuǎn)程傳輸?shù)臈l件，為信息的深度挖掘和再利用奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)；標(biāo)準(zhǔn)化可以實(shí)現(xiàn)信息的復(fù)用性并提供更廣泛的應(yīng)用空間。信息的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化與智能化的關(guān)系如圖2所示。

大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)是信息數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化的直接產(chǎn)物，進(jìn)一步推動了信息在更廣闊的范圍和更深入的層次上的利用。在電廠生產(chǎn)管控系統(tǒng)的現(xiàn)場級、控制級和管理級，智能化技術(shù)都可以得到很好的應(yīng)用。在現(xiàn)場級，智能傳感采用數(shù)字化技術(shù)，可以傳送更為豐富的現(xiàn)場級信息（如過程信息、設(shè)備信息等），為控制級的智能化實(shí)現(xiàn)提供更為豐富的數(shù)據(jù)；以這些豐富的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和利用后又可支持預(yù)測控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、優(yōu)化控制等智能控制算法在控制系統(tǒng)中的實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)了控制級的智能化；管理級綜合現(xiàn)場級和控制級的原始數(shù)據(jù)和二次、三次等數(shù)據(jù)，做進(jìn)一步的深度挖掘，產(chǎn)生對生產(chǎn)具有指導(dǎo)和決策作用的新數(shù)據(jù)。電廠生產(chǎn)管控系統(tǒng)的智能化如圖3所示。

2.2 智能化主要特征

智能化具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自組織等特征。自適應(yīng)性體現(xiàn)為信息的隨動性，即現(xiàn)有信息隨著環(huán)境或設(shè)定點(diǎn)的變化而修改、變化，達(dá)到隨設(shè)定點(diǎn)而動的目的；自學(xué)習(xí)為自適應(yīng)提供了更好的支持，一個具有強(qiáng)適應(yīng)性的智能化本體通常具有較強(qiáng)的自學(xué)習(xí)能力，從而具備了知識的泛化能力；自組織使信息具有重組和遷移的能力，是實(shí)現(xiàn)尋優(yōu)的重要手段和途徑。智能化各要素之間的關(guān)系如圖4所示。

2.3 智能發(fā)電體系結(jié)構(gòu)

一個全面智能化的發(fā)電系統(tǒng)可視作一個大閉環(huán)系統(tǒng)。通過閉環(huán)大系統(tǒng)各級信息的自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng)、自調(diào)整，實(shí)現(xiàn)以核心點(diǎn)為綱、綱舉目張的隨動效果，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的全面優(yōu)化。智能發(fā)電體系結(jié)構(gòu)如圖5所示。

海量信息的獲取與數(shù)據(jù)采集是智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。在智能發(fā)電的現(xiàn)場級，泛在感知和泛在網(wǎng)發(fā)揮著重要的作用，可采用泛在感知進(jìn)行全面的信息獲取，將過程實(shí)時數(shù)據(jù)、操作記錄、定位數(shù)據(jù)、視頻信息及射頻、紅外、超聲波等數(shù)據(jù)納入監(jiān)控范圍。同時利用微波、激光、紅外、靜電、聲波等先進(jìn)測量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電過程參數(shù)的在線檢測。通過先進(jìn)的傳感測量手段獲取全面而精細(xì)的現(xiàn)場級數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)和管理過程中環(huán)境、狀態(tài)、位置等信息的全方位監(jiān)測、識別和多維感知式的信息獲取，通過對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行二次處理，為回路級的智能控制提供依據(jù)?，F(xiàn)場級智能化還包括測量數(shù)據(jù)的數(shù)字化、就地控制網(wǎng)絡(luò)化、設(shè)備狀態(tài)可視化，以及狀態(tài)預(yù)報和評估、故障診斷和故障自愈等，主要依托標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議和通信接口技術(shù)[2-4]實(shí)現(xiàn)。

機(jī)組級控制的智能化運(yùn)轉(zhuǎn)是基于生產(chǎn)控制系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)等提供的數(shù)據(jù)資源，利用模式識別、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)等方法，獲得機(jī)組運(yùn)行中的關(guān)鍵參數(shù)，通過二次計算發(fā)掘參數(shù)的關(guān)聯(lián)性和內(nèi)在規(guī)律，及時準(zhǔn)確判斷機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，自動調(diào)整控制策略，自動適應(yīng)機(jī)組在各種工況下的運(yùn)行需求，并實(shí)現(xiàn)對機(jī)組運(yùn)行方式、控制參數(shù)、效能指標(biāo)和經(jīng)營管理的持續(xù)優(yōu)化。機(jī)組級控制的主要功能是控制策略的自動調(diào)整、全程自動和聯(lián)鎖控制，包括自動開機(jī)/停機(jī)、負(fù)荷切換、網(wǎng)源協(xié)調(diào)、閉環(huán)優(yōu)化和最優(yōu)運(yùn)行等。機(jī)組級的聯(lián)鎖保護(hù)功能主要用于全過程各工況條件下機(jī)組的自動投退、自適應(yīng)選擇控制策略等，要求互操作接口完善、可靠，時標(biāo)精度高。機(jī)組級控制可支持遠(yuǎn)程信息接入，實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程聯(lián)動控制。機(jī)組級的模擬量控制功能涵蓋全過程各工況，能自動進(jìn)行控制狀態(tài)評估和控制特性的優(yōu)化，其主要技術(shù)包括互操作接口技術(shù)、軟件的二次開發(fā)、智能控制算法的開發(fā)應(yīng)用、通信接口技術(shù)、仿真技術(shù)等[5-6]。

廠級智能化是廠級管控的信息融合與數(shù)據(jù)挖掘，其利用人工智能技術(shù)，對生產(chǎn)過程中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，通過智能設(shè)備間的信息融合提高狀態(tài)估計的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的深度利用，產(chǎn)生出更具知識性的數(shù)據(jù)信息，為生產(chǎn)的決策提供指導(dǎo)。廠級智能化還包括廠級負(fù)荷優(yōu)化、控制參數(shù)在線優(yōu)化、全局生產(chǎn)狀態(tài)優(yōu)化等功能，以達(dá)到網(wǎng)源協(xié)調(diào)互動的效果。智能安全防護(hù)包括聯(lián)動安防、報警與處理建議、網(wǎng)絡(luò)入侵檢測，工作票評估等，同樣依托泛在感知和信息融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控指揮和自動安全檢查。

2.4 全生命周期管理

智能化發(fā)電的另一個顯著特色是數(shù)字化電廠的全生命周期管理，它是指從數(shù)字化電廠的設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行和管理全生命周期角度提出實(shí)施方案，實(shí)現(xiàn)電廠設(shè)計數(shù)字化、建設(shè)管理數(shù)字化和生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)字化，將電廠所有信號數(shù)字化、所有管理內(nèi)容數(shù)字化，利用先進(jìn)的控制技術(shù)和信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電廠可靠而準(zhǔn)確的控制和管理[7]。在數(shù)字化電廠的全生命周期管理中，其主要內(nèi)容是建立電廠建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)行過程等的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用各種在線分析工具，優(yōu)化、控制、指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行和管理，以提高生產(chǎn)的自動化程度、降低發(fā)電成本、減少污染物排放。智能發(fā)電全生命周期管理體系結(jié)構(gòu)如圖6所示。

智能發(fā)電中的全生命周期管理是將設(shè)計過程中的三維模型、圖紙和文檔，建設(shè)過程中產(chǎn)生的制造、安裝和調(diào)試文檔，以及運(yùn)營過程中產(chǎn)生的檢修臺賬、資產(chǎn)管理及實(shí)時數(shù)據(jù)在同一平臺上集成應(yīng)用，利用可視化技術(shù)和三維定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備安裝、運(yùn)行和巡檢過程中的三維仿真和實(shí)時互動，逐步實(shí)現(xiàn)全生命周期的狀態(tài)預(yù)測和管理[8]。

數(shù)字化電廠以全生命周期管理為核心，從電廠設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行、管理等角度全過程管控，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化、設(shè)計數(shù)字化、建設(shè)一體化、技術(shù)先進(jìn)化、管理人性化、綜合效益最大化，代表了當(dāng)今電廠管控一體化發(fā)展的最高水平，也是建設(shè)數(shù)字化電廠最主要的目的和優(yōu)勢[3]。

3 智能發(fā)電信息安全

網(wǎng)絡(luò)通信是智能發(fā)電實(shí)施的重要條件，而信息安全是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中需要重點(diǎn)考慮的問題。在智能發(fā)電體系結(jié)構(gòu)中包含智能傳感與執(zhí)行的現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)、回路和機(jī)組級的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、廠級管控所依賴的高速以太網(wǎng)、集團(tuán)管理級所涉及的廣域網(wǎng)等幾個不同級別的網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)通常采用現(xiàn)場總線技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信量不太大，主要是通信的可靠性問題，基本不存在信息安全的問題。智能發(fā)電中的現(xiàn)場級逐步引入了泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，與廣域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了密切的聯(lián)系，從而產(chǎn)生了相應(yīng)的信息安全問題。回路和機(jī)組級的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)采用專網(wǎng)或由商業(yè)以太網(wǎng)改造的工業(yè)以太網(wǎng)，通常與外網(wǎng)采取物理隔離的措施。包含遠(yuǎn)程服務(wù)器在內(nèi)的廠級內(nèi)網(wǎng)基于廣域網(wǎng)與遠(yuǎn)程服務(wù)模塊聯(lián)系，信息安全防護(hù)十分重要?，F(xiàn)場級泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與廠級內(nèi)網(wǎng)采用防火墻技術(shù)與外網(wǎng)隔離，同時需部署入侵檢測、安全審計、惡意代碼防范、主機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備加固等系統(tǒng)，以提升網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力，保障工控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

智能發(fā)電信息安全防護(hù)通常采用虛擬局域網(wǎng)、生成樹、訪問控制列表、上網(wǎng)行為管理、入侵防護(hù)、網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)入等相關(guān)安全技術(shù)或設(shè)備，以滿足等級保護(hù)對信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全、物理安全、主機(jī)安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全等邊界防護(hù)的要求。集團(tuán)級的管理基于云計算和大數(shù)據(jù)，廣域網(wǎng)為其提供基礎(chǔ)的通信支持，可通過部署或建設(shè)統(tǒng)一身份認(rèn)證、云安全管理、云平臺運(yùn)維審計、安全態(tài)勢感知等系統(tǒng)來提高信息安全防護(hù)的能力。

從以上分析可以看出，智能發(fā)電的各個層次基本上都與廣域網(wǎng)產(chǎn)生了密切的聯(lián)系，因此在智能發(fā)電實(shí)施時應(yīng)充分評估云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)引入智能發(fā)電建設(shè)后帶來的安全隱患，并采取切實(shí)有效措施。

4 智能發(fā)電技術(shù)體系展望

在智能發(fā)電體系建設(shè)過程中，進(jìn)一步提升體系中的數(shù)字化、信息化、自動化水平應(yīng)是未來體系建設(shè)發(fā)展的主要方向，同時逐步推進(jìn)智能發(fā)電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，則可為智能發(fā)電的建設(shè)提供有力的技術(shù)支撐[9]。同時，智能化的發(fā)電運(yùn)行和控制系統(tǒng)以及智能化的公共服務(wù)體系在很大程度上影響著智能發(fā)電體系建設(shè)的力度，也是智能發(fā)電未來建設(shè)的重點(diǎn)方向。

4.1 全面信息化、標(biāo)準(zhǔn)化

在現(xiàn)階段，電廠生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、傳感和執(zhí)行基本還是以過程相關(guān)的物理數(shù)據(jù)為主。因此，在未來智能發(fā)電的建設(shè)中，進(jìn)一步提高物理過程相關(guān)數(shù)據(jù)采集的多樣性和豐富程度，是提高系統(tǒng)智能化程度的重要途徑。同時，可增加新的類型的信息，譬如可在過程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上增加與過程密切相關(guān)的管理信息，實(shí)現(xiàn)對發(fā)電廠生產(chǎn)和管理過程中環(huán)境、狀態(tài)與位置等信息的全方位監(jiān)測、識別和多維感知，提升泛在感知水平。此外，作為信息獲取和傳遞的重要手段，需促進(jìn)先進(jìn)傳感、測量手段與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的融合，提高數(shù)據(jù)采集的時效性，保證信息利用的有效性。

從信息的利用角度出發(fā)，需進(jìn)一步提高智能控制技術(shù)和先進(jìn)控制技術(shù)的水平，推動智能控制和先進(jìn)算法在發(fā)電生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，增強(qiáng)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通與功能協(xié)同能力，進(jìn)一步提高機(jī)組級生產(chǎn)的自動控制水平。在廠級層面，充分利用網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)挖掘和人工智能等技術(shù)，構(gòu)建適用于發(fā)電廠智能控制與運(yùn)行管理與決策的支撐系統(tǒng)[10-12]。

為實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的高效利用和深度挖掘，需進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的存儲、傳輸和交互能力，提高信息和數(shù)據(jù)的復(fù)用性和互操作性，可通過建立集團(tuán)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)發(fā)電廠數(shù)據(jù)中心和主數(shù)據(jù)管理體系的建設(shè)，在傳輸通道方面，加快建設(shè)發(fā)電企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)間的數(shù)據(jù)鏈、數(shù)據(jù)流及業(yè)務(wù)流，有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、流程貫通及服務(wù)交互。在統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上，覆蓋電廠全生命周期各階段的智能管控功能，以提高廠級層面的基于多點(diǎn)協(xié)同的發(fā)電智能化水平。

4.2 信息安全技術(shù)體系建設(shè)

在傳統(tǒng)意義上，集團(tuán)各發(fā)電企業(yè)、科技企業(yè)的建設(shè)重點(diǎn)是廠級管控及機(jī)組運(yùn)行的相關(guān)技術(shù)。智能發(fā)電體系與傳統(tǒng)的相對分立式的運(yùn)行控制模式有較大區(qū)別，進(jìn)一步突出了網(wǎng)絡(luò)通信和信息安全的重要性[13]。因此，各發(fā)電企業(yè)、科技企業(yè)的建設(shè)重點(diǎn)應(yīng)有所調(diào)整，提升信息安全建設(shè)和技術(shù)研發(fā)的力度，集團(tuán)內(nèi)部科技企業(yè)可逐步推進(jìn)信息安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

在信息安全技術(shù)體系的建設(shè)上，應(yīng)按照國家信息安全等級保護(hù)的有關(guān)要求，以信息系統(tǒng)安全規(guī)范為指導(dǎo)，堅持“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證、綜合防護(hù)”的基本設(shè)計原則，制定企業(yè)間信息傳送安全防護(hù)的技術(shù)細(xì)則，建立基于主動防御的信息安全策略。

4.3 關(guān)鍵智能技術(shù)與裝備研發(fā)

目前我國在機(jī)組級控制技術(shù)、分散控制系統(tǒng)的自主化研發(fā)和應(yīng)用方面取得了顯著的成績。智能化發(fā)電為自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能設(shè)備的研發(fā)提供了一個新的契機(jī)。隨著智能化發(fā)電技術(shù)的逐步推進(jìn)，控制系統(tǒng)設(shè)計、研發(fā)的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)同步做出調(diào)整，可充分利用大集團(tuán)、大部門的科技實(shí)力，加大在智能發(fā)電方面的研發(fā)投入，本著產(chǎn)、學(xué)、研、用結(jié)合的基本原則和研發(fā)思路，充分調(diào)動和利用各種資源，開發(fā)智能發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)與核心裝備。在智能裝備的深入研發(fā)方面，基于先進(jìn)傳感與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型檢測裝置、可穿戴智能設(shè)備的研發(fā)，以及基于人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的具有完善智能化的DCS的研發(fā)、設(shè)備健康管理與狀態(tài)檢修系統(tǒng)的研發(fā)等均可作為重點(diǎn)推進(jìn)的目標(biāo)。在潔凈發(fā)電技術(shù)方面，二次再熱控制技術(shù)、靈活發(fā)電控制技術(shù)、污染物一體化控制技術(shù)，以及新能源領(lǐng)域研究多能互補(bǔ)及電網(wǎng)友好型發(fā)電控制技術(shù)也是智能發(fā)電技術(shù)研發(fā)的重要內(nèi)容。

4.4 智能化評估

在智能化評估方面，可劃分為3個評估級別。在基本級別上，要求能達(dá)到利用3C技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全廠數(shù)字化采集、傳輸和存儲，實(shí)現(xiàn)全廠范圍內(nèi)的生產(chǎn)過程自動化，生產(chǎn)數(shù)據(jù)與管理信息融合利用。在中等級別，要求利用云平臺、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動計算等信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)泛在感知與智能融合；運(yùn)營實(shí)現(xiàn)全流程優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)電廠的“無人干預(yù)，少人值守”。在高等級別上，要求能實(shí)現(xiàn)自尋優(yōu)與進(jìn)化計算，實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的最優(yōu)化運(yùn)營，以及發(fā)電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益最大化。

4.5 標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

依托集團(tuán)信息化規(guī)劃建設(shè)，全面推進(jìn)智能發(fā)電規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)，包括制定系統(tǒng)性的、完善而開放的智能發(fā)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，制定和推廣設(shè)備及生產(chǎn)運(yùn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等，在實(shí)施上應(yīng)充分調(diào)動相關(guān)技術(shù)力量和各類社會力量，積極投入到行業(yè)組織的標(biāo)準(zhǔn)化制定工作中來，參與推動國家智能發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

5 結(jié) 語

1）隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、AI技術(shù)、電子技術(shù)以及泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能控制、大數(shù)據(jù)、可視化和云計算技術(shù)的快速發(fā)展，我國大型發(fā)電企業(yè)正由以建設(shè)數(shù)字化物理載體為主的數(shù)字化電廠建設(shè)實(shí)施階段，向更加清潔、高效、可靠的智能化電廠方向發(fā)展。

2）國內(nèi)大型發(fā)電集團(tuán)企業(yè)正在積極推進(jìn)智能發(fā)電技術(shù)體系的建設(shè)，建設(shè)智能電廠已成為行業(yè)的普遍共識，也是新能源電力技術(shù)建設(shè)和發(fā)展的主要方向和重要目標(biāo)。

3）智能發(fā)電技術(shù)體系的建設(shè)，需要進(jìn)行頂層設(shè)計，從全面規(guī)劃、建立標(biāo)準(zhǔn)入手，通過構(gòu)建技術(shù)和管理層面的統(tǒng)一格局，做到理清概念、明確路徑，因地制宜、循序漸進(jìn)地實(shí)施和推進(jìn)。

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Discussion and prospect of architecture construction for smart power generation technology

ZHANG Wenjian1, LIANG Geng2, LIANG Ling3, CUI Qingru1

(1. China Energy Investment Corporation Limited, Beijing 100034, China; 2. School of Control and Computer Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China;3. Guodian New Energy Technology Research Institute Co., Ltd., Beijing 102209, China)

Construction of technology architecture for smart power generation (SPG) is one of the important components of national development strategy. The construction of technology architecture for smart power plant is actively facilitated by national key power generation corporations. This paper discusses the basic system of smart power generation, the main characteristics of intellectualization and the important concepts and basic principles contained in smart power generation, introduces the full-life time management system and information security problems of smart power generation, and looks forward to the future construction of smart power generation technology system. It is considered that comprehensive informationization and standardization are the foundation of future construction for smart power generation. Moreover, it is necessary to strengthen the construction of information security technology system, research and development of key smart technologies and equipments, and intelligent evaluation, so as to continuously promote the development of large-scale power generation enterprises in China towards the cleaner, more efficient and reliable direction.

intelligentization, smart power generation, digitalized power plant, information security, informationiza- tion, standardization, networked

TM62；TP273

A

10.19666/j.rlfd.201902029

2019-02-12

張文建(1963)，男，碩士，高級工程師，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)控制技術(shù)，wenjian.zhang@chnenergy.com.cn。

張文建, 梁庚, 梁凌, 等. 智能發(fā)電技術(shù)體系建設(shè)探討與展望[J]. 熱力發(fā)電, 2019, 48(10): 1-7. ZHANG Wenjian, LIANG Geng, LIANG Ling, et al. Discussion and prospect of architecture construction for smart power generation technology[J]. Thermal Power Generation, 2019, 48(10): 1-7.

（責(zé)任編輯 馬昕紅）