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1电厂信息化基本概念电厂信息化是指通过一定技术手段把反映电厂生产过程对象和管理过程对象的现象、特征、本质及规律用声音、文字、数字、符号、图形和图像等信息直接或经过处理后反映出来,以便人们了解电厂的生产过程和管理过程,或直接向过程发出反馈信息,使过程达到尽可能优化的状态。因此,它包括用于信息转换、传输、存储以及反馈的信息物理载体和使信息优化的信息处理功能两方面内容。
电厂数字化是指利用数字技术(计算机和网络通信技术)对反映电厂生产过程和管理过程对象的现象、特征、本质及规律的声音、文字、数字、符号、图形和图像等模拟信息转换为数字信息,并在数字技术载体中进行传输、存储、处理以及输出等操作,使电厂信息的占有和应用打破空间和时间的某些限制,并使信息的应用效益达到最大化。
电厂智能化是指电厂信息化过程中,在基本达到数字化基础上,采用模糊控制、神经网络、专家系统、遗传算法、自组织控制、自学习控制以及数据挖掘等智能控制和智能分析技术对信息进行处理和加工,并尽可能在最大范围内代替人实现闭环反馈输出,达到高度自动化,使电厂处于安全、经济和环保等方面综合最优的状态。
综上所述,无论电厂数字化,还是电厂智能化,实际上都是对电厂信息化状态和特征的描述,前者强调信息化物理载体的数字化特征,而后者则在信息化物理载体基本达到数字化的基础上,强调最大限度地采用智能控制和智能分析技术对信息进行处理和加工。2我国电厂信息化发展第一个历史时期2.1发展进程我国电厂信息化发展第一个历史时期从2000年前后开始。1997年末,原电力规划设计总院在“2000年火电厂自动化”报告中, 首次提出进入21世纪火电厂信息化(自动化)目标,明确指出要使单元机组和辅助车间在内的全厂控制系统网络化,并建设厂级监控信息系统(SIS)和管理信息系统(MIS)。随后到2003年,行业专家又进一步提出要积极试点和逐步推广应用现场总线,全面建设数字化电厂。
历经18年,我国电厂信息化建设取得了长足进步,这是我国电厂信息化发展的第一个历史时期。这个时期大致分三个阶段:试点和激烈争论的准备阶段、逐步推广建立基本架构阶段,以及超预期加速扩展阶段。我国电厂信息化发展的第一个历史时期的发展历程是十分艰苦的,真正思想上比较统一,并开始快速发展也仅仅只是在近8~10年的时间。2.2
基本评价笔者对这个阶段的基本评价是:我国电厂信息化发展的第一个历史时期内近10年建设的电厂已基本实现了数字化。具体体现为:
(1)电厂内每台机组有近万点信息进入了分散控制系统(DCS),全厂公用系统和辅助车间的信息也基本进入相应DCS(或PLC),全厂有十几万点信息进入厂级监控信息系统(SIS)和管理信息系统(MIS)。总体上看,信息的数字化程度已经达到相当高的水平。
(2)全厂已经构建完成了以DCS+SIS+MIS为核心的网络架构,并通过内部专网与集团级(包括科研中心)监管系统实现数字信息互联(包括拟议中的锅炉网等)。庞大的信息数字化网络系统已经成为各大电力集团内各级、各部门人员监管必不可少的有力工具,创造了不可估量的贡献。
(3)信息智能化处理开始尝试和探索,并取得了一些引领性的成果和作用。如单元机组自启停(AUS)、厂网二级优化调度、源网协调控制(适应智能电网需求)、燃烧优化控制,以及形形色色分析决策技术(ERP远程诊断、节能决策、决策支持)和故障诊断技术等。
(4)随着信息化的发展,电厂管理创新也有所突破,取得一些可喜成果。如某电力集团提出的“一个控制中心,三个监视中心”的创新管理模式;厂级优化调度技术促进了非直调模式的出现,冲破了电网对火电一统天下采用直调模式的传统势力束缚,被认可成为中国电网调度的重要模式之一。3
我国电厂信息化发展进入第二个历史时期3.1
第二次飞跃主客观条件成熟(1)我国电厂己经基本实现数字化,为第二次飞跃提供了良好的物理载体;
(2)互联网、物联网、机器人以及大数据处理等信息技术呈爆炸式发展,为第二次飞跃提供了丰富的技术源泉;
(3) “工业4.0”和“互联网+”已成为中央强国战略的国策,顶层设计清晰,正自上而下逐步推进,这在我国电厂信息化起步以来是前所未有的利好。3.2
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