江苏利电林波：利港电厂机组智能运行系统建设——2019年智慧电厂论坛（一期）

机组负荷协调控制、利用诊断模型发现异常并故障预警，是机组智能运行的主要目标，江苏利电能源集团信息部主任林波在2019年智慧电厂论坛（第一期）分享了《利港电厂机组智能运行系统建设》，北极星电力网、电力头条APP将对大会进行全程直播。

直播地址：2019年智慧电厂论坛（第一期）    

林波：谢谢各位领导，各位专家。很高兴又回到母校，给大家汇报我们智慧电厂建设的一些经验。

现在正好搞信息化工作，实现所谓的管控一体化，或者叫一个融合。按道理，智能机组建设不应该是我们信息部门来讲这个事儿，但是现在电厂搞智慧化建设，更多的还是跟计算机或者是IT技术的发展带来了这些工作。

简要介绍一下我们利港发电厂，利港发电厂不属于“五大五小”，我们是改革开放之后第一家利用境外资金合作办电的发电厂，1988年开始的，现在全厂共有8台机组，4台35万的，4台65万的，总装机容量接近400万，应该算是江苏省第一大火力发电厂。

其实大家也都知道，火力发电厂的利润是逐年下降，2018年，国内燃煤发电超过50%都是亏损的。我们搞智慧电厂肯定是从成本的控制角度去考虑；另外一个，还是从人员老化的角度去考虑这个问题。

这张PPT讲的是我们怎么去考虑利用智能化的手段，去降低运行人员的工作量或者是减轻他们的工作强度。前面有一些兄弟单位都在讲，说我们搞智慧电厂要减人。其实减人并不是我们的目标，我们是希望什么呢？希望通过降低他们的劳动强度，同时减少运行值班人员的数量，能够自然地把一些运行人员减下来，让他们从事一些白班工作或者说高端工作，像数据分析、安全管理的工作。

我们这个工作，从2017年开始就从事这样的工作，2017年的时候，科远公司，我们的师兄刘董事长到我们利港发电厂去指导工作，也跟我们谈到这个方面的事情，怎么把火力发电厂的数据，海量的生产过程数据充分利用起来，把里面一些有价值的经验提取出来，用于指导我们的运行。我们公司成立了信息部、发电运行部、热控三个部门专门抽人员出来，针对这个课题去做一些研究。

这张图是我们信息化电厂的一个整体的架构，我们在DCS平台上，开发了一个数据库，叫智能管理系统。

我们核心的一些功能，一个是做了机组的启停管理，我们的机组运行，我们称之为叫全过程，要解决三个问题。机组的启停过程，机组的正常稳态运行过程，还有机组的故障处理过程。大家对智能电厂都有这个认识那个认识的，确实没有一个统一的定义。有一本书讲的智能的本质是什么？其实我们认为我们往往会犯一个错误，就是把智能的表现混同于智能的本质。什么意思呢？就像我们打乒乓球一样的，对方发一个球过来，我们能灵活自如地把球接过去，对它的角度、力量、旋转都有一个判断，这不是智能的判断，这叫智能的表现。我们对建设智能电厂的认识是什么呢？不要去另起炉灶，我们还是针对原来信息化里面的各个应用系统，从信息应用层，到知识层，到决策层，每一个系统都考虑更多的关联，更多的控制，我们认为就是体现一种智能化的因素，而不是要彻底重构智能化电厂的框架。

这是我们的认识。

这个是我们的一个启停管理模块。

包括我们对一些大型的操作管理，给予运行人员一些提醒。

这是经济指标的统计、供热安全评价。

重点讲一下我们的智能监盘系统，实际上解决一个机组稳定运行的时候，怎么降低运行人员工作量的问题。我们讲运行人员精心监盘，领导要求是很高的。我们想了一个什么办法呢？我们是把整个机组的系统，每个系统分为五个维度，这五个维度就是从系统的安全性、系统的经济性、系统参数的按照历史经验，在不同负荷下面，我们的参数值，系统的安全性。每个系统都从五个维度进行健康度的评价和打分，整个机组也会有一个健康度的值，这样运行人员监盘的时候就会很轻松，他只要盯住这个分数，如果说有哪一个系统出现异常了，他就会逐级点下去，查找问题的原因，这样他就很轻松，不需要把原来画面一堆趋势一直在盯着，我觉得这个应该讲还是比较有用的。这套系统我们是开发了一年多，反复对整个算法，对整个评价的公式进行调整，在我们电厂的5号机组上进行试用半年，效果很好，受到我们广大运行人员的欢迎。

这个就是我们对整个参数的一个建模，实际上我们是把历史数据拿出来进行分析，把各种工况条件下，各种相关参数的历史的正常值来建模。

这样就是我们称之为智慧运行，就是变传统的人员监盘变成计算机算法来监盘。

这是从五个维度对整个机组进行评价。

这个就是智能监盘后面算法的一个原理。

这是我们采用的一些建模的方法。

谈到这儿，我们通过用DCS来做智能机组监盘的时候，我们发现有些什么问题呢？其实大家也知道，因为发电厂必须要遵循我们电力系统的二次系统安全防护的规定，对从GCS到DCS到MIS之间的信息隔离要求还是很严格的。要把一台机组管好，不光是机组上的信息，还有其他一些管理上的信息，怎么把这些信息融合在一起，是比较困难的事儿。比如说我们的GCS只能往DCS写，DCS只能往MIS写，是单向的。

我们做数据模型计算的时候，我们发现从GCS里面把数据提出来的时候，反应速度很慢，包括我在DCS不里面做刷新的时候，整个算法的反应是比较慢的。这个时候我们就考虑到什么呢？我们想把这些智能监盘的一些方法和手段跟GCS融合在一起，实际上2018年的时候，正好利用我们5号机GCS改造的机会，和EMERSON公司签订了一个战略协议，来开发一套智能机组管理系统。我们称之为APS跟ABS，APS是一键启停，我们后来考虑到ABS，就是功能组，我们把整个系统功能组的启停和故障的处理，都把它做到GPU里面去，就是把整个机组APS里面完成每一个节点的子功能都做在GPU里面去。这样的话，打个比方，我们今后电厂做定期切换的时候，我按照一定的时间要求，就可以实现定期切换的自动运行。

这个就是在EMERSON基础上做的一个界面，包括智能监盘、负荷预测、通知信息等等，包括一些报表性的东西。

整个GCS完成哪些功能呢？包括日常的管理、大型管理、定期工作，包括一些试转、一些试验性工作，都可以通过GCS直接在操作软件上进行完成。

这个就可以看出来APS和ABS之间的关系。

这张纸就是我们做的机组自动启动的一个流程图，这个是我们形象地用了一个长江的流域图来显示机组一键启动的过程，包括长江的支流就是每个子系统完成的功能。利港发电厂在长江的位置就在并网的那个位置。

这个就是系统功能组的一个ABS的显示。这个就是在DCS实现智能监盘，这个是我们的一个打分系统。

这个是指的什么意思呢？就是智能运行系统的一个所谓的叫全信息图，实际上现场还有很多手动的阀门，包括启动过程当中要做一些操作卡。我们怎么把除了IO测点在上面反映的一些信息之外，其他一些关联的手动装置的信息也放在上面。

这个就是怎么去跟ERP，包括一些管理系统做交互。

实际上我们公司做智能机组的实践，到现在为止，我们还是有一些困惑，一个就是怎么去突破，在信息安全保障的前提下，怎么能够把管理和控制真正地融合在一起，这个实际上还是一个比较麻烦的事儿。

这个就是我们的一些应用案例，智能监盘的一些应用案例，通过智能运行系统可以监测到一些传统DCS很难发现的故障。

谢谢。