淺談數(shù)字化電廠建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展

薛鳴 余波

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，我國(guó)的電力體制也在不斷改革。電力企業(yè)在發(fā)展的過程中，充分運(yùn)用了數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)字化電廠由此產(chǎn)生，數(shù)字化電廠是電力企業(yè)與信息技術(shù)融合的產(chǎn)物。新的時(shí)代下，對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求。電力企業(yè)在發(fā)展的過程中，要重視技術(shù)的創(chuàng)新。本文就數(shù)字化電廠建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，通過分析這些技術(shù)，推測(cè)數(shù)字化電廠的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化電廠；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展

信息化的進(jìn)程推動(dòng)了電力企業(yè)的改革，電力企業(yè)在發(fā)展的過程中，更加重視技術(shù)的創(chuàng)新。我國(guó)的數(shù)字化電廠由于其關(guān)鍵技術(shù)的支持，在發(fā)展中取得了很好的成效。也帶動(dòng)了相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。起到了引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的作用。數(shù)字化電廠的關(guān)鍵技術(shù)是支撐其不斷發(fā)展的要求，要掌握關(guān)鍵技術(shù)的作用原理，探究其發(fā)展過程。

一、認(rèn)識(shí)數(shù)字化電廠的內(nèi)涵以及結(jié)構(gòu)

數(shù)字化電廠是在傳統(tǒng)的電廠建設(shè)中，融入了更多創(chuàng)新技術(shù)。數(shù)字化建設(shè)也為電廠的建設(shè)提供了智能化的管理途徑。數(shù)字化電廠建設(shè)過程中，更加注重高新技術(shù)的運(yùn)用。它將信息技術(shù)與電氣自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了智能化的管理，是新時(shí)代下信息技術(shù)與電力融合的體現(xiàn)。同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了資源的共享。使電力資源配置更加合理。

數(shù)字化電廠是一個(gè)比較復(fù)雜的體系，它包括四個(gè)方面的內(nèi)容。首先，它的服務(wù)對(duì)象比較多，服務(wù)范圍也比較大，在實(shí)際的發(fā)展過程中，更加重視資源的整合。其次，它的設(shè)備比較先進(jìn)，在傳統(tǒng)設(shè)備的基礎(chǔ)上，又引入了新技術(shù)。第三，它的生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理，提高了生產(chǎn)效率。最后，它的經(jīng)營(yíng)模式一體化，有利于提高決策的效率。

二、數(shù)字化電廠的關(guān)鍵技術(shù)分析

（1）分散控制系統(tǒng)技術(shù)。此技術(shù)主要用于電廠信息系統(tǒng)的管理，操作方法也比較簡(jiǎn)單，效果顯著。普通的施工人員就能執(zhí)行。針對(duì)我國(guó)目前的電廠發(fā)展模式來看，電廠的規(guī)模不一，發(fā)展先后順序不一，管理起來比較復(fù)雜，利用分散控制系統(tǒng)技術(shù)，能夠有效將各種電廠管理結(jié)合起來，能夠提高信息整理的速度，保證電廠生產(chǎn)秩序的穩(wěn)定。隨著此技術(shù)的不斷應(yīng)用，其缺點(diǎn)也日益顯現(xiàn)出來。它收集的數(shù)據(jù)是有限的，從一定程度上限制了系統(tǒng)的服務(wù)范圍。

（2）監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)。監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)是數(shù)字化電廠比較重要的技術(shù)，也是數(shù)字化的集中體現(xiàn)，通過創(chuàng)建一個(gè)信息化的服務(wù)平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)全天全方位的監(jiān)控，有效控制整個(gè)生產(chǎn)過程。另外，它的運(yùn)行速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)技術(shù)，它的高智能體現(xiàn)在對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析處理，能夠準(zhǔn)確分析設(shè)備運(yùn)行過程中的故障。對(duì)電廠設(shè)備的故障部位進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，能夠快速找到引起故障的原因，有效減少配備的維修費(fèi)用，目前，我國(guó)的監(jiān)控信息系統(tǒng)建立還不完善，造價(jià)比較高。隨著監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷應(yīng)用，我國(guó)的技術(shù)人員也掌握了操作系統(tǒng)的方法，逐漸完善監(jiān)控信息系統(tǒng)的建設(shè)，優(yōu)化整個(gè)監(jiān)控信息系統(tǒng)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)技術(shù)這是數(shù)字化電廠發(fā)展的核心技術(shù)。也是基礎(chǔ)技術(shù)。在數(shù)字化電廠發(fā)展的過程中，通過對(duì)基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行管理，能夠檢測(cè)整個(gè)系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接狀況，實(shí)現(xiàn)在線系統(tǒng)的控制。它是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)。目前，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)技術(shù)的設(shè)備有測(cè)量?jī)x表，分享儀等。在保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，協(xié)調(diào)各種設(shè)備的功能，實(shí)現(xiàn)高效的運(yùn)行?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)技術(shù)能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的智能化水平。第一，要豐富現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)技術(shù)的設(shè)計(jì)理念，在應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的過程中，更要注重技術(shù)的創(chuàng)新，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整技術(shù)。選擇有針對(duì)性的技術(shù)。在參與系統(tǒng)調(diào)試的過程中，能夠自動(dòng)調(diào)整參數(shù)。從整體上提高數(shù)字化電廠的運(yùn)行效率。另外，還要注重遠(yuǎn)程設(shè)備的連接方式。通過監(jiān)控技術(shù)與數(shù)字通訊技術(shù)結(jié)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)控。對(duì)監(jiān)控出現(xiàn)的問題能夠快速解決。同時(shí)，還要加強(qiáng)系統(tǒng)的安全管理，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。第二，要提高數(shù)字化電廠相關(guān)設(shè)備的性能，提高智能化水平。要開發(fā)新的產(chǎn)品，根據(jù)國(guó)家的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)提升設(shè)備的性能，定期檢查設(shè)備故障，做好檢測(cè)記錄。第三，要及時(shí)更新信息，實(shí)現(xiàn)在線更改信息，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，充分利用高科技成果，利用新技術(shù)，將分散控制系統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)技術(shù)結(jié)合起來，發(fā)揮數(shù)字化電廠的最佳優(yōu)勢(shì)。

三、數(shù)字化電廠關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展過程中的幾點(diǎn)思考

（1）要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效整理，將各種數(shù)據(jù)信息整合起來，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，要注重信息資源的共享。數(shù)字化電廠建設(shè)需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，將各種信息分類整理，能夠方便使用者在線查閱信息，做好數(shù)據(jù)的分類，通過整理不同的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的真實(shí)性。在此過程中，應(yīng)該考慮數(shù)據(jù)的實(shí)效性，及時(shí)更新信息，提高信息的使用率。保存有效的信息。從大多數(shù)電廠發(fā)展情況來看，大部分電廠各個(gè)項(xiàng)目的工作性質(zhì)比較獨(dú)立，都是對(duì)已有的資料進(jìn)行整理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)資源的共享，這個(gè)過程中容易出現(xiàn)資源累積的情況，在處理過程中，很多有效資源被覆蓋，出現(xiàn)丟失的情況。對(duì)于這種情況，在在處理過程中，應(yīng)該將信息庫(kù)重新整理，例如可以將 SQL 軟件或ORACLE軟件等應(yīng)用其中，提高信息整理的效率。另外，要積極開發(fā)軟件接口，將二維圖像、三維模型與相關(guān)設(shè)備參數(shù)等有效地結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速查詢。還要根據(jù)電廠的建設(shè)情況，加強(qiáng)不同電廠或者部門的專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，能夠加快數(shù)據(jù)處理的速率，保證數(shù)據(jù)的唯一性。

（2）要注重信息系統(tǒng)的連接性，特別是信息傳輸，應(yīng)該將各種設(shè)備連接起來。通過傳感器傳遞信息。對(duì)于一些傳輸速度比較慢的設(shè)備，要注重及時(shí)更換，利用信息技術(shù)的產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)傳輸配備的創(chuàng)新，提高設(shè)備的傳輸速度。擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。在此過程中，還要注重信息傳輸?shù)耐〞?，根?jù)實(shí)際情況選擇有效的網(wǎng)絡(luò)連接方式，可以采用無線連接與有線連接相結(jié)合的方式，提高信息傳輸速度。從現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)計(jì)來看，鍋爐、發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)等都已經(jīng)采用了分散控制系統(tǒng)，但是在實(shí)際的信息處理過程中，還存在很多模擬信息，這些模擬信息沒有被很好的處理，加之設(shè)備中還有很多診斷性的信息無法及時(shí)有效地傳達(dá)到控制系統(tǒng)中，嚴(yán)重影響了電廠的運(yùn)行。在此過程中，要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)總線的控制能力，在運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線控制的過程中，應(yīng)該增加其服務(wù)內(nèi)容，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，其次，做好計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的合計(jì)。計(jì)算工作也是整個(gè)工作中必不可少的一部分，而數(shù)字化電廠中高層數(shù)據(jù)的傳輸也主要是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，在實(shí)現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)的過程中，要選擇合適的設(shè)備。提高設(shè)備的使用性能。在數(shù)字化線控的設(shè)計(jì)中，要做好規(guī)劃工作，工作人員要提高自身的能力，掌握數(shù)據(jù)的處理方式，根據(jù)數(shù)據(jù)特征科學(xué)布線。其次，還要考慮到數(shù)控系統(tǒng)的二次開發(fā)利用。

數(shù)字化電廠的設(shè)計(jì)過程中要高度重視數(shù)據(jù)的二次開發(fā)利用，在此過程中，應(yīng)該引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備，以及技術(shù)。技術(shù)人員要學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)，提高數(shù)據(jù)的處理能力。

（3）要優(yōu)化軟件系統(tǒng)。規(guī)劃軟件的設(shè)計(jì)方法。優(yōu)化整個(gè)軟件的處理過程。做好整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。優(yōu)化系統(tǒng)不僅要提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還要考慮到系統(tǒng)的實(shí)際需求，讓需求與實(shí)際建設(shè)結(jié)合起來。使軟件系統(tǒng)更能夠解決實(shí)際問題。減少系統(tǒng)運(yùn)行中的故障。要優(yōu)化軟件，就必須并積極規(guī)劃更高級(jí)的軟件系統(tǒng)；然后，要優(yōu)化軟件的設(shè)計(jì)過程。從設(shè)計(jì)過程來講，要提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)能力，應(yīng)鼓勵(lì)他們積極參與軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)工作。根據(jù)數(shù)字化電廠的實(shí)際需求，選擇相關(guān)的信息，將這些信息及時(shí)傳輸?shù)浇⒑玫臄?shù)據(jù)庫(kù)中，并建立有效的數(shù)據(jù)模型，其次，還應(yīng)該考慮規(guī)劃的科學(xué)性。在此過程中，應(yīng)該規(guī)劃數(shù)字化電廠的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，既要考慮到數(shù)字化電廠的數(shù)字化功能的發(fā)揮，又要考慮規(guī)劃的整體性。

（4）由于數(shù)字化電廠的設(shè)計(jì)是一個(gè)整體性的工作，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，還要考慮到自身的經(jīng)濟(jì)條件，在條件允許的情況下，選擇好的設(shè)備。工作人員還要做好前期的策劃工作，規(guī)劃施工步驟，并按照一定的順序進(jìn)行，并加以監(jiān)督，提高工作效率。各個(gè)部門應(yīng)該協(xié)調(diào)工作，保證總體工作質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化電廠在發(fā)展的過程中，不僅要重視數(shù)字化電廠的關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新，還要重視管理方式的創(chuàng)新。要考慮電廠發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系，在不破壞生態(tài)法則的前提下，搞好數(shù)字化電廠建設(shè)。實(shí)現(xiàn)資源的共享。推動(dòng)數(shù)字化電廠的智能化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯李婷.數(shù)字化電廠設(shè)計(jì)集成平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].上海交通大學(xué)，2016（2）.

[2]李朋彬.數(shù)字化電廠設(shè)備管理子系統(tǒng)解決方案[A].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力信息化專業(yè)委員會(huì)、國(guó)電信息中心，2016電力行業(yè)信息化年會(huì)會(huì)議論文集[C].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力信息化專業(yè)委員會(huì)、國(guó)電信息中心，2016（4）.

[3]張倫.數(shù)字化發(fā)電廠的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)，2016（2）.

[4]邢克明.大唐景泰發(fā)電廠數(shù)字化電廠實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的初探[J].甘肅科技，2015，（11）.

[5]張晉賓，周四維.淺談數(shù)字化電廠的概念和實(shí)施[A].中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)發(fā)電自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)、電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì)、浙江省電力學(xué)會(huì)、《中國(guó)電力》雜志社.2014 年中國(guó)發(fā)電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)論壇論文集（下冊(cè)）[C].中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)發(fā)電自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)、電力行業(yè)熱工自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì)、浙江省電力學(xué)會(huì)、《中國(guó)電力》雜志社，2016：6.