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煤电作为主要灵活性调节资源,在当前和未来我们想在10年甚至20年范围之内仍然是主力,煤电灵活性调节我们也初步梳理了一下,通过这些年的实践经验实际上还是从锅炉、汽机、电机等设备进行相应的灵活性改造。因为今天的主题涉及到数字化信息化,所以具体的技术我就不展开了。
作为火电灵活性专业工作很重要,但是数字基础底座这块儿基础设施的建设也是非常重要的,重要性主要表现在这几个方面,我们也总结了一下围绕火电数字化智能化实现低碳转型,围绕灵活性场景提升,我们想围绕5方面的需求。
第一,实现先进的测量和感知需求。
第二,实现高效可靠传输网络。
第三,实现经济的运行。
第四,安全进行保障。
第五,实现智能控制运行。
数字基础要围绕这5方面的需求开展工作。最外围大家可以看到是5方面的数字基础:
1、测量感知类的数字基础。
2、传输网络类的数字基础。
3、计算存储类的数字基础。
4、平台应用类的数字基础。
5、智能控制类的数字基础。
关于数字基础设施建设,强大数字基础设施有助于提升对设备、设备系统的泛在感知能力和决策效率,一方面有更多感知手段可充分发挥我们设备的潜力,另一方面把设备传感过来以后数据怎么样进行传输,要强化信号的传输,扩大数据量,提高传输效率,最后提升对海量数据的解析能力。
第二方面,有助于提升电厂的精准调控。过去大家知道AGC也好,还是我们运行值班也好,实际上都是用人去控制,或者人去辅助决策,这方面发挥主要作用。下一步利用数字基础设施提升调控的精度和预测,这方面的作用也会发挥。
第三方面,有助于提升运行经济性,只有把设备的状态进行动态感知进行状态诊断,提出我们的运行策略提升设备的经济性。最终这里面关键的核心是怎么样实现对运行参数,运行工况自动匹配和寻优,这个功能是非常重要的。
第四方面,提高运行的可靠性,这也是基于设备的传感和监控,智能分析应用对设备的缺陷状态进行预警,保证设备运行的可靠性。
我们总结了下灵活性提升数字化技术发展的几个趋势。我们总结出六大发展趋势和方向:
趋势一、我们理解感知要更加多维,管理学大师彼得·德鲁克说过一句话“智能通过测量才能实现改进”这对管理、企业来讲是这样,对我们自然科学、能源电力也是一样的,如果对感知、测量不能够精准、及时、智能,那么它整个管理效率、运行效率都会发生变化,都会下降。所以我们怎样更好、更多把一些多维数据各种方法感知,这是一个趋势。
趋势二、传输更加高效。利用现场总线、物联网、5G等先进通信技术进一步优化传输能力,这是第二个方向。
趋势三、平台,整个信息化速度基础的平台更加可靠,围绕数据算法、算力,构建集成共享、可靠的平台底座,支撑电厂灵活性的智能调控、诊断分析和智慧运行的生态应用。
趋势四、整个架构更加简洁,德国工业设计师迪特·拉姆斯提出一个观点:“好的设计都是极简的。”现在这些年的发展,人工智能、大数据、物联网也好,包括电力系统、电厂,其实整个架构越来越复杂,现有的我们总结三层架构:1、DCS(电厂控制);2、SIS;3、MIS(纯管理这块)。实际上我们现在还有一层,有些地方叫四层,还有就是我们的决策管理系统。
所以现在3-4层,今后越简越好,发展到ICS 智能控制系统和IMS 智慧管理系统,实际上就这两个系统,一个是设备层一个是管理层人的层面,这个趋势我们认为会越来越明显。
趋势五、调节更加精准。借助先进控制,传统的控制手段以及先进的控制技术还有智能决策算法等等技术,实现智能运行和控制优化,这个趋势我觉得越来越明显,所以调节肯定会越来越精准。
趋势六、运维更加智慧。前面陈院士也介绍了输电线路智慧运维的情况,给我很多启发。我们整个火电厂灵活性提升,火电厂的运维确实更加智慧,借助人工智能包括物联网这些技术的发展实现火电厂内人、机、环境的互动,使管理更加高效、智慧更加智能,实现少人干预、智能运维的方向,甚至包括远程机控。过去讲少人职守,实际上是往无人职守的方向在走,这个趋势也是更加明显的,运维的智慧化、智能化。
最后简单小结下:
1、增加火电灵活性资源是新型电力系统发展的重要需求;
2、完善的数字基础设施有助于进一步提升电厂灵活性;
3、结合数字化实践与研究成果,提出灵活性提升数字基础设施技术图谱;
4、未来趋势:感知更多维、传输更高效、平台更可靠、架构更简洁、调节更精准、运维更智慧;
5、风险:网络边界扩大化、控制对象泛在化、网络安全风险增加。
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