產品概述:
電廠運行智能輔助駕駛系統是針對火力發電廠運行監控與優化需求,融合大數據、人工智能、先進控制與工業互聯網技術的新一代智能化運行支持平臺。系統以大唐南京發電廠2號機組為示范,構建了智能控制技術平臺,并在此平臺上實現了智能監測、智能監盤與運行優化三大核心功能。通過與電廠分散控制系統(DCS)深度融合,系統能夠實時采集與分析生產數據,實現對機組運行狀態的全方位感知、異常早期預警、故障智能診斷與經濟運行優化,最終輔助運行人員實現更安全、高效、經濟的“少人值守、無人監盤”目標。系統通過了中國自動化學會(CAA)的科技成果鑒定:“整體達到國際先進水平,部分達到國際領先水平”,并獲得了江蘇能源行業協會科技進步一等獎。
性能特點:
(1) 深度融合,高效協同:系統部署于生產控制大區I區,與電廠原有DCS系統在網絡架構、數據流、控制流及人機界面層面實現一體化無縫融合,確保數據實時性與控制可靠性。
(2) 智能預警,主動安全:基于大數據分析與智能算法,實現參數級、設備級、系統級三級智能預警,并對鍋爐壁溫等關鍵參數實現動態閾值超溫報警,預警準確率達97%以上,大幅提升故障預防能力。
(3) 運行優化,降本增效:集成風煤比優化、氧量優化、配風優化、吹灰優化及冷端優化等模塊,通過數據驅動與機理模型結合,實現燃燒過程與輔機系統的最優控制,提升鍋爐效率,降低煤耗與NOx排放。
(4) 開放平臺,靈活擴展:基于微服務架構的智能控制技術平臺,提供豐富的算法庫與圖形化組態工具,支持Python等語言自定義算法,具備強大的數據接入、處理、存儲與分布式計算能力,便于功能迭代與跨廠推廣。
(5) 知識固化,經驗傳承:構建典型故障診斷知識庫,將專家經驗轉化為可執行的故障樹模型,實現故障的智能診斷與處理指導,促進電廠運行知識的積累與傳承。
適用領域:
本系統主要適用于燃煤火力發電廠,特別是希望對現有DCS系統進行智能化升級、提升機組運行安全性、經濟性與自動化水平的電廠。系統功能模塊化設計,可根據電廠實際需求靈活選配與快速實施,適用于新建機組或現有機組的智能化改造。
推薦理由:
電廠運行智能輔助駕駛系統是面向火力發電行業智能化轉型的標桿式解決方案,其競爭力主要體現在以下方面:
1. 功能全面且深度集成,直擊行業痛點
電廠運行智能輔助駕駛系統并非孤立的外掛智能應用,而是與電廠核心控制系統(DCS)實現了從數據、網絡到人機界面的全面深度融合。它構建了“智能監測-智能監盤-運行優化”的完整功能閉環:
(1) 智能監測:超越傳統性能計算,實現基于動態目標值的耗差分析、值際評比實時考核、設備與回路品質監測,為經濟性提升提供精準指導。
(2) 智能監盤:創新性地采用參數劣化預警、設備/系統健康度評估、典型故障診斷等多層級預警體系,將事故處理模式從事后被動應對轉變為事前主動預防,有效減少非計劃停運。
(3) 運行優化:涵蓋鍋爐燃燒全過程及冷端系統優化,通過數據挖掘與智能算法實現閉環或開環指導,切實提升機組效率與環保水平。
該系統一站式解決了電廠監盤數據量大、報警無效繁多、運行調整依賴經驗、系統間信息孤島等長期存在的難題。
2. 創新性突出,引領技術方向
電廠運行智能輔助駕駛系統擁有多項自主核心技術,體現了顯著的創新性:
(1) 架構創新:首創與DCS控制系統在控制層(I區)的深度一體化融合模式,確保了智能應用的實時性、可靠性與安全性,避免了外掛系統常見的延遲與兼容性問題。
(2) 平臺創新:基于工業互聯網理念構建的智能控制技術平臺,具備海量數據高速處理、分布式計算、算法自定義與圖形化組態能力,獲得了多項相關軟件著作權,為各類智能應用提供了強大、靈活的“底座”。
(3) 算法與應用創新:研發了基于動態閾值的鍋爐壁溫預警、基于多變量大數據分析的設備系統預警、以及融合專家知識與數據挖掘的故障診斷模型,并成功應用于實際生產,取得了專利與論文成果。
3. 實用性強,效益驗證顯著
電廠運行智能輔助駕駛系統已在大唐南京發電廠2號機組成功投運,其價值在實踐中得到充分驗證:
(1) 安全效益:通過早期預警與故障診斷,預計每年可減少1次非計劃停機,直接避免重大經濟損失。
(2) 經濟效益:運行優化模塊直接提升鍋爐效率、降低輔機電耗和污染物排放;智能監測與監盤模塊通過指導優化運行和減員增效,間接產生可觀經濟回報。
(3) 管理效益:減輕了運行人員監盤強度與壓力,降低了誤操作風險,實現了運行知識的數字化沉淀與傳承,提升了電廠整體管理水平。
(4) 社會效益:本系統可推廣到行業內的火力發電機組使用,解決行業火電機組普遍的痛點,改變傳統的火電廠嚴重依賴人工經驗的發電運行模式,打造了全新的智能輔助駕駛系統發電新方式,推動發電生產過程運行監控模式發生深刻變化,從而帶來可觀的社會效益。
4. 開放性與可推廣性高
電廠運行智能輔助駕駛系統設計極具開放性和可擴展性:
(1) 平臺開放:支持多種數據協議接入,提供開放的應用開發環境與算法自定義接口,便于集成第三方算法或適應不同電廠的定制化需求。
(2) 功能模塊化:系統采用微服務架構,功能模塊解耦,可根據不同電廠的實際情況和需求進行“搭積木”式快速部署和靈活配置。
(3) 跨平臺兼容:支持多種硬件架構和操作系統,具備良好的跨平臺兼容性,降低了用戶部署的硬件約束和成本。
5. 結論
電廠運行智能輔助駕駛系統深度融合了現代信息技術與發電工藝,不僅是一套先進的軟件系統,更代表了一種創新的電廠智能化運行模式。它功能全面、技術領先、實踐有效、易于推廣,切實解決了火力發電行業在安全、經濟、環保運行方面面臨的迫切問題,具備極強的行業競爭力與廣泛的產業應用前景。





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