全壽命周期的數(shù)字化電廠

【摘要】數(shù)字化電廠是電力自動化發(fā)展道路上不可逆轉的趨勢，是未來電力系統(tǒng)發(fā)展的必然結果，其生命周期研究在整個工程項目中占據(jù)著相當重要的份額，對電廠的可行性研究和建設有著重要的指導價值。本文從數(shù)字化電廠的概念和特點入手，深入闡述了全壽命周期的數(shù)字化電廠建設目標。

【關鍵詞】數(shù)字化電廠；全壽命周期；發(fā)電廠；電力系統(tǒng)

近年來，受到社會經(jīng)濟體制變革的影響，發(fā)電企業(yè)正面臨著前所未有的改革機遇。首先，經(jīng)濟一體化、市場化體制的落實使得電力市場化改革成為必然，做好發(fā)電企業(yè)業(yè)務重組尤為重要。其次，節(jié)能、環(huán)保理念在社會生產(chǎn)領域深入落實，給電力企業(yè)工作提出了新要求，要求發(fā)電企業(yè)以新設備、新方式來解決傳統(tǒng)的高投入、低產(chǎn)出、高污染的現(xiàn)狀。在這種社會背景下，轉變傳統(tǒng)的工作模式十分關鍵，是實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)信息化建設的關鍵。因此，在目前的工作中，我們從全壽命周期進行數(shù)字化電廠研究意義非凡，是確保電力事業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定進步的基礎。

一、數(shù)字化電廠概述

節(jié)能環(huán)保是未來社會發(fā)展的主要趨勢，在這種社會形勢下，發(fā)電企業(yè)必須要改變傳統(tǒng)的運營方式、提高企業(yè)工作效率、加強系統(tǒng)控制能力、減少成本投資，從而達到提高生產(chǎn)效率的目的。這些環(huán)節(jié)的產(chǎn)生都對供電企業(yè)生產(chǎn)模式提出了挑戰(zhàn)，深刻的要求供電企業(yè)改變和優(yōu)化傳統(tǒng)工作方式，從而達到提高生產(chǎn)效率的目的。在這種情況下，發(fā)電企業(yè)信息化建設是未來電力事業(yè)發(fā)展的主流方向，是實現(xiàn)電力企業(yè)自動化的關鍵。

1、數(shù)字化電廠概念

數(shù)字電力系統(tǒng)是實際運行電力系統(tǒng)的物理結構、物理性質、技術性質、管理方式、環(huán)保標準、人文狀況、科技活動等數(shù)字的再現(xiàn)與適時描述，是我們目前工作中面臨的核心問題。對于當今的電力工作人員而言，由于數(shù)字化電廠本身存在著明顯的不確定性，覆蓋內容幾乎包含了電力系統(tǒng)的各個行業(yè)和社會屬性，對于一個實際運行的電力系統(tǒng)描述不可能全面考慮到各個生命周期，這就使得信息的繼承性、真實性無法得到有效的體現(xiàn)，管理狀態(tài)不夠明確，組織結構不夠明晰。

數(shù)字化電廠是通過對電廠工作流程、工作對象等模式實施全壽命周期的量化、分析、決策和管理，從而提高電廠的價值和理論方法。

2、數(shù)字化電廠的基本要求

對于數(shù)字化電廠而言，它的基本要求包含對象數(shù)字化、設備運行數(shù)字化、過程控制數(shù)字化、事務處理的數(shù)字化、生產(chǎn)管理數(shù)字化等多個方面。其中對象數(shù)字化主要包含了對象標志、工藝流程等數(shù)字化要求；設備運行數(shù)字化主要包含設備的運行狀態(tài)、二次控制元件的數(shù)字化；過程控制數(shù)字化是控制系統(tǒng)數(shù)字化的一種；事務處理數(shù)字化是指各種業(yè)務處理和匯總的數(shù)字化；生產(chǎn)管理數(shù)字化主要是各種基礎數(shù)據(jù)的綜合加工和生產(chǎn)信息處理數(shù)字化。

二、全壽命周期的數(shù)字化電廠

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的核心，是社會發(fā)展的先行部門，自改革開放至今我國一直處于高速發(fā)展的社會階段，我國電網(wǎng)建設也迎來了發(fā)展的新高潮。截至目前，我國的電力事業(yè)已經(jīng)成為社會基礎事業(yè)的核心內容，無論是發(fā)電站、變電所還是電纜系統(tǒng)都發(fā)生了翻天覆地的變化，大到城市電力網(wǎng)絡，小到城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設都出現(xiàn)了全面建設的新趨勢。發(fā)電廠作為電網(wǎng)的重要組成部分，它承擔著供應電力的重任，是電網(wǎng)的根源，其是否安全、經(jīng)濟的運行直接影響著社會經(jīng)濟的發(fā)展狀態(tài)，關系到社會未來發(fā)展態(tài)勢。在我國，發(fā)電企業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)走向成熟，無論是技術還是理念都取得了突破性進展。但是隨著各行各業(yè)對電能質和量需求的不斷上升，發(fā)電企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)越來越嚴峻，因此實現(xiàn)全壽命周期的數(shù)字化電廠建設是至關重要的一部分，是目前工作的核心內容。

1、發(fā)電廠工作內容

對于一個發(fā)電廠的工作而言，它在工作的過程中主要包含三方面內容，首先是生產(chǎn)運動的角度上進行分析，其次是通過經(jīng)營管理角度分析發(fā)電工作。最后是從全壽命的角度分析發(fā)電工作。

對于發(fā)電廠的工作狀況而言，其生產(chǎn)運行角度研究的化主要包含了鍋爐、汽輪機、輔助車間、輸電系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)等。在工作的過程中是一個集合了電廠的發(fā)電控制、檢修控制、設備管理、安全管理等多個環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)控制的是否科學直接關系到電廠發(fā)電工作的開展，決定著電力企業(yè)整體工作水平，是衡量電廠是否順應時代潮流的基礎。

從經(jīng)營管理的角度進行電廠研究和分析，發(fā)電廠的工作是一個涉及到生產(chǎn)、人事、財務、后勤等多方面的管理模式，這些管理工作的開展使得各種信息種類復雜、信息量大、結構數(shù)據(jù)繁瑣，這都給電廠工作開展造成了影響，同時制約著電廠辦公的自動化，但他們都對電廠的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展起到輔助作用，為電廠未來發(fā)展戰(zhàn)略的制定起到?jīng)Q策作用。

從全壽命的角度進行電廠工作內容分析，電廠發(fā)電工作是一個涉及到基礎設施、設備、裝置等靜態(tài)實體管理和生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝等動態(tài)管理的綜合性內容，因此在工作中需要對這些設備和裝置的空間組成進行研究，同時對于電廠的全壽命管理而言，它包含了電廠工作規(guī)劃、電廠設計、設備制造、施工調試、生產(chǎn)運行和檢修維護、發(fā)電結束等六個過程。

2、全壽命周期

發(fā)電廠生產(chǎn)運行過程包括鍋爐汽機等主機系統(tǒng)、電廠電氣系統(tǒng)、以及大大小小十幾個輔助車間系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)的運行是需要進行數(shù)據(jù)交換的，有的子系統(tǒng)之間傳遞的是重要的保護信號，還有一些子系統(tǒng)之間要求快速的數(shù)據(jù)交換，而且其中一些子系統(tǒng)之間存在著耦合的情況。

在發(fā)電廠全壽命周期方面，目前的數(shù)字化工作還是剛剛起步，目前設計階段的總體和局部的圖紙信息都屬已經(jīng)信息化，但是規(guī)劃階段的地質水文等信息、各種設備制造階段的設備物理信息、安裝調試階段的修正改進信息，等等，都還沒有信息化。有些是由于未能實現(xiàn)數(shù)字化，有些則是由于技術保密等因素。在這種情況下，往往發(fā)電廠投運后，就難以找到設備的原始資料，或者由于安裝調試過程的修正，實際情況與原始資料不符，這些都造成了后期的檢修、維護和改造的困難。而且壽命到期后的拆除，往往由于缺乏原始資料，大量有價值的設備得不到回收再利用，造成較大的浪費。

三、結束語

目前，隨著社會經(jīng)濟和科學技術的不斷發(fā)展，電網(wǎng)的結構設計越來越復雜，電壓等級越來越高，使得人們對電網(wǎng)運行的安全性要求也在不斷的提升。這些現(xiàn)狀都導致發(fā)電企業(yè)在進行電網(wǎng)運行管理時，必須依托于先進的數(shù)字化信息技術和全壽命周期管理來確保電網(wǎng)運行的安全性、可靠性、靈活性以及可觀測性，從而達到持續(xù)穩(wěn)定的電力發(fā)電要求。

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