产品概述:
电厂运行智能辅助驾驶系统是针对火力发电厂运行监控与优化需求,融合大数据、人工智能、先进控制与工业互联网技术的新一代智能化运行支持平台。系统以大唐南京发电厂2号机组为示范,构建了智能控制技术平台,并在此平台上实现了智能监测、智能监盘与运行优化三大核心功能。通过与电厂分散控制系统(DCS)深度融合,系统能够实时采集与分析生产数据,实现对机组运行状态的全方位感知、异常早期预警、故障智能诊断与经济运行优化,最终辅助运行人员实现更安全、高效、经济的“少人值守、无人监盘”目标。系统通过了中国自动化学会(CAA)的科技成果鉴定:“整体达到国际先进水平,部分达到国际领先水平”,并获得了江苏能源行业协会科技进步一等奖。
性能特点:
(1) 深度融合,高效协同:系统部署于生产控制大区I区,与电厂原有DCS系统在网络架构、数据流、控制流及人机界面层面实现一体化无缝融合,确保数据实时性与控制可靠性。
(2) 智能预警,主动安全:基于大数据分析与智能算法,实现参数级、设备级、系统级三级智能预警,并对锅炉壁温等关键参数实现动态阈值超温报警,预警准确率达97%以上,大幅提升故障预防能力。
(3) 运行优化,降本增效:集成风煤比优化、氧量优化、配风优化、吹灰优化及冷端优化等模块,通过数据驱动与机理模型结合,实现燃烧过程与辅机系统的最优控制,提升锅炉效率,降低煤耗与NOx排放。
(4) 开放平台,灵活扩展:基于微服务架构的智能控制技术平台,提供丰富的算法库与图形化组态工具,支持Python等语言自定义算法,具备强大的数据接入、处理、存储与分布式计算能力,便于功能迭代与跨厂推广。
(5) 知识固化,经验传承:构建典型故障诊断知识库,将专家经验转化为可执行的故障树模型,实现故障的智能诊断与处理指导,促进电厂运行知识的积累与传承。
适用领域:
本系统主要适用于燃煤火力发电厂,特别是希望对现有DCS系统进行智能化升级、提升机组运行安全性、经济性与自动化水平的电厂。系统功能模块化设计,可根据电厂实际需求灵活选配与快速实施,适用于新建机组或现有机组的智能化改造。
推荐理由:
电厂运行智能辅助驾驶系统是面向火力发电行业智能化转型的标杆式解决方案,其竞争力主要体现在以下方面:
1. 功能全面且深度集成,直击行业痛点
电厂运行智能辅助驾驶系统并非孤立的外挂智能应用,而是与电厂核心控制系统(DCS)实现了从数据、网络到人机界面的全面深度融合。它构建了“智能监测-智能监盘-运行优化”的完整功能闭环:
(1) 智能监测:超越传统性能计算,实现基于动态目标值的耗差分析、值际评比实时考核、设备与回路品质监测,为经济性提升提供精准指导。
(2) 智能监盘:创新性地采用参数劣化预警、设备/系统健康度评估、典型故障诊断等多层级预警体系,将事故处理模式从事后被动应对转变为事前主动预防,有效减少非计划停运。
(3) 运行优化:涵盖锅炉燃烧全过程及冷端系统优化,通过数据挖掘与智能算法实现闭环或开环指导,切实提升机组效率与环保水平。
该系统一站式解决了电厂监盘数据量大、报警无效繁多、运行调整依赖经验、系统间信息孤岛等长期存在的难题。
2. 创新性突出,引领技术方向
电厂运行智能辅助驾驶系统拥有多项自主核心技术,体现了显著的创新性:
(1) 架构创新:首创与DCS控制系统在控制层(I区)的深度一体化融合模式,确保了智能应用的实时性、可靠性与安全性,避免了外挂系统常见的延迟与兼容性问题。
(2) 平台创新:基于工业互联网理念构建的智能控制技术平台,具备海量数据高速处理、分布式计算、算法自定义与图形化组态能力,获得了多项相关软件著作权,为各类智能应用提供了强大、灵活的“底座”。
(3) 算法与应用创新:研发了基于动态阈值的锅炉壁温预警、基于多变量大数据分析的设备系统预警、以及融合专家知识与数据挖掘的故障诊断模型,并成功应用于实际生产,取得了专利与论文成果。
3. 实用性强,效益验证显著
电厂运行智能辅助驾驶系统已在大唐南京发电厂2号机组成功投运,其价值在实践中得到充分验证:
(1) 安全效益:通过早期预警与故障诊断,预计每年可减少1次非计划停机,直接避免重大经济损失。
(2) 经济效益:运行优化模块直接提升锅炉效率、降低辅机电耗和污染物排放;智能监测与监盘模块通过指导优化运行和减员增效,间接产生可观经济回报。
(3) 管理效益:减轻了运行人员监盘强度与压力,降低了误操作风险,实现了运行知识的数字化沉淀与传承,提升了电厂整体管理水平。
(4) 社会效益:本系统可推广到行业内的火力发电机组使用,解决行业火电机组普遍的痛点,改变传统的火电厂严重依赖人工经验的发电运行模式,打造了全新的智能辅助驾驶系统发电新方式,推动发电生产过程运行监控模式发生深刻变化,从而带来可观的社会效益。
4. 开放性与可推广性高
电厂运行智能辅助驾驶系统设计极具开放性和可扩展性:
(1) 平台开放:支持多种数据协议接入,提供开放的应用开发环境与算法自定义接口,便于集成第三方算法或适应不同电厂的定制化需求。
(2) 功能模块化:系统采用微服务架构,功能模块解耦,可根据不同电厂的实际情况和需求进行“搭积木”式快速部署和灵活配置。
(3) 跨平台兼容:支持多种硬件架构和操作系统,具备良好的跨平台兼容性,降低了用户部署的硬件约束和成本。
5. 结论
电厂运行智能辅助驾驶系统深度融合了现代信息技术与发电工艺,不仅是一套先进的软件系统,更代表了一种创新的电厂智能化运行模式。它功能全面、技术领先、实践有效、易于推广,切实解决了火力发电行业在安全、经济、环保运行方面面临的迫切问题,具备极强的行业竞争力与广泛的产业应用前景。





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