中國火電廠信息化再次飛躍
火電廠信息化基本概念電廠信息化是指通過一定技術手段把反映電廠生產(chǎn)過程對象和管理過程對象的現(xiàn)象、特征、本質(zhì)及規(guī)律用聲音、文字、數(shù)字、符號、圖形和圖像等信息直接或經(jīng)過處理后反映出來，以便人們了解電廠的生產(chǎn)過程和管理過程，或直接向過程發(fā)出反饋信息，使過程達到盡可能優(yōu)化的狀態(tài)。因此，它包括用于信息轉(zhuǎn)換、傳輸、存儲以及反饋的信息物理載體和使信息優(yōu)化的信息處理功能兩方面內(nèi)容。
電廠數(shù)字化是指利用數(shù)字技術（計算機和網(wǎng)絡通信技術）對反映電廠生產(chǎn)過程和管理過程對象的現(xiàn)象、特征、本質(zhì)及規(guī)律的聲音、文字、數(shù)字、符號、圖形和圖像等模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，并在數(shù)字技術載體中進行傳輸、存儲、處理以及輸出等操作，使電廠信息的占有和應用打破空間和時間的某些限制，并使信
息的應用效益達到化。
電廠智能化是指電廠信息化過程中，在基本達到數(shù)字化基礎上，采用模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、遺傳算法、自組織控制、自學習控制以及數(shù)據(jù)挖掘等智能控制和智能分析技術對信息進行處理和加工，并盡可能在范圍內(nèi)代替人
實現(xiàn)閉環(huán)反饋輸出，達到高度自動化，使電廠處于安全、經(jīng)濟和環(huán)保等方面綜合最優(yōu)的狀態(tài)。
綜上所述，無論電廠數(shù)字化，還是電廠智能化，實際上都是對電廠信息化狀態(tài)和特征的描述，前者強調(diào)信息化物理載體的數(shù)字化特征，而后者則在信息化物理載體基本達到數(shù)字化的基礎上，強調(diào)限度地采用智能控制和智能分析技術
對信息進行處理和加工。2 我國電廠信息化發(fā)展第一個歷史時期2.1 發(fā)展進程我國電廠信息化發(fā)展第一個歷史時期從2000年前后開始。1997年末，原電力規(guī)劃設計總院在“2000年火電廠自動化”報告中，首次提出進入21世紀火電廠信息化
（自動化）目標，明確指出要使單元機組和輔助車間在內(nèi)的全廠控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化，并建設廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS ）和管理信息系統(tǒng)（MIS ）。隨后到2003年，行業(yè)專家又進一步提出要積極試點和逐步推廣應用現(xiàn)場總線，全面建設數(shù)字化電廠。
歷經(jīng)18年，我國電廠信息化建設取得了長足進步，這是我國電廠信息化發(fā)展的第一個歷史時期。這個時期大致分三個階段：試點和激烈爭論的準備階段、逐步推廣建立基本架構(gòu)階段，以及超預期加速擴展階段。我國電廠信息化發(fā)展的第
一個歷史時期的發(fā)展歷程是十分艱苦的，真正思想上比較統(tǒng)一，并開始快速發(fā)展也僅僅只是在近8~10年的時間。
2.2 基本評價筆者對這個階段的基本評價是：我國電廠信息化發(fā)展的第一個歷史時期內(nèi)近10年建設的電廠已基本實現(xiàn)了數(shù)字化。具體體現(xiàn)為：
（1 ）電廠內(nèi)每臺機組有近萬點信息進入了分散控制系統(tǒng)（DCS ），全廠公用系統(tǒng)和輔助車間的信息也基本進入相應DCS （或PLC ），全廠有十幾萬點信息進入廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS ）和管理信息系統(tǒng)（MIS ）。總體上看，信息的數(shù)
字化程度已經(jīng)達到相當高的水平。
（2 ）全廠已經(jīng)構(gòu)建完成了以DCS+SIS+MIS 為核心的網(wǎng)絡架構(gòu)，并通過內(nèi)部專網(wǎng)與集團級（包括科研中心）監(jiān)管系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字信息互聯(lián)（包括擬議中的鍋爐網(wǎng)等）。龐大的信息數(shù)字化網(wǎng)絡系統(tǒng)已經(jīng)成為各大電力集團內(nèi)各級、各部門人員
監(jiān)管必不可少的有力工具，創(chuàng)造了不可估量的貢獻。
（3 ）信息智能化處理開始嘗試和探索，并取得了一些引領性的成果和作用。如單元機組自啟停（AUS ）、廠網(wǎng)二級優(yōu)化調(diào)度、源網(wǎng)協(xié)調(diào)控制（適應智能電網(wǎng)需求）、燃燒優(yōu)化控制，以及形形色色分析決策技術（ERP 遠程診斷、節(jié)能決策、
決策支持）和故障診斷技術等。
（4 ）隨著信息化的發(fā)展，電廠管理創(chuàng)新也有所突破，取得一些可喜成果。如某電力集團提出的“一個控制中心，三個監(jiān)視中心”的創(chuàng)新管理模式；廠級優(yōu)化調(diào)度技術促進了非直調(diào)模式的出現(xiàn)，沖破了電網(wǎng)對火電一統(tǒng)天下采用直調(diào)模式
的傳統(tǒng)勢力束縛，被認可成為中國電網(wǎng)調(diào)度的重要模式之一。3 我國電廠信息化發(fā)展進入第二個歷史時期3.1 第二次飛躍主客觀條件成熟（1 ）我國電廠己經(jīng)基本實現(xiàn)數(shù)字化，為第二次飛躍提供了良好的物理載體；
（2 ）互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、機器人以及大數(shù)據(jù)處理等信息技術呈爆炸式發(fā)展，為第二次飛躍提供了豐富的技術源泉；
（3 ）“工業(yè)4.0 ”和“互聯(lián)網(wǎng)+ ”已成為中央強國戰(zhàn)略的國策，頂層設計清晰，正自上而下逐步推進，這在我國電廠信息化起步以來是前所未有的利好。
3.2
當前我國電廠信息化建設目標3.2.1 提高電廠信息的數(shù)字化及其轉(zhuǎn)換自動化程度當前世界正處于一個大數(shù)據(jù)的時代，實踐證明，數(shù)據(jù)就是財富，數(shù)據(jù)就是力量。因此，我們要繼續(xù)不斷地將電廠生產(chǎn)過程和管理過程的有用信息，通過各種
技術手段轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，并提高信息數(shù)字化轉(zhuǎn)換的自動化程度。
我們要站在提高電廠信息化水平高度，站在大數(shù)據(jù)會帶來無限發(fā)展空間這一高度來認識應用現(xiàn)場總線技術的重要性，加快推廣應用現(xiàn)場總線技術，提高現(xiàn)場測控設備信息數(shù)字化程度。
要及時引進當前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中出現(xiàn)的各種視覺、聲覺和觸覺等信息自動轉(zhuǎn)換成數(shù)字的技術。
三維數(shù)字化也為我們提供了無限的想象空間，它不僅將為工程數(shù)字化、虛擬仿真提供基礎，而且還將為電廠空間設備運行巡視機器人（包括無人機）創(chuàng)造條件，也為電廠安全保衛(wèi)和消防現(xiàn)代化奠定基礎。3.2.2 全面規(guī)劃，優(yōu)化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的發(fā)展服務于生產(chǎn)和管理創(chuàng)新的需要，例如： （1 ）廠級控制（全廠機組負荷優(yōu)化調(diào)度）的需要，以及機組高級優(yōu)化控制平臺的合理建設需求，要求我們設置廠級控制系統(tǒng)及其相應網(wǎng)絡。
（2 ）隨著電廠信息系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)單元控制方式基礎上設置廠級、科技中心級或者集團級等多級實時監(jiān)管中心，創(chuàng)新了中國電廠的管理模式已不僅必要，同時也必將指導電廠信息網(wǎng)絡的發(fā)展規(guī)劃。
（3 ）對安全保密性要求較高的優(yōu)化報價決策系統(tǒng)，并適時將中長期調(diào)度計劃通過網(wǎng)絡發(fā)送至相應系統(tǒng)。該決策系統(tǒng)設置在廠級、區(qū)域級，還是集團級，將與相應管理模式密切有關。3.2.3 提高信息智能化（自動化）程度隨著電廠信息
數(shù)字化程度的提高以及網(wǎng)絡技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)的深度挖掘和邏輯算法智能化，以及高度自動化，是充分發(fā)揮電廠信息化帶動電廠發(fā)展的關鍵和當前迫切的任務。
在這方面有大量課題可以成為我們向前推進的具體目標，例如： 以發(fā)展AUS 為綱將電廠自動化提到一個新的高度；
適應智能電網(wǎng)要求，機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)優(yōu)化；
鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)（含數(shù)據(jù)挖掘技術）；
智能發(fā)電控制系統(tǒng)（遠動通信、廠級負荷優(yōu)化分配、自動調(diào)壓等）；
提高SIS 智能化程度（設備故障預警及狀態(tài)檢測、操作指導等）；
高層智能發(fā)電監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)（發(fā)電集團、局域發(fā)電公司、科技中心、大型專業(yè)設備公司等）；
多層級的控制、監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)平臺的規(guī)劃；
測控設備智能化管控（故障預測、狀態(tài)檢修）。3.2.4 管理創(chuàng)新和應用強化（1 ）管理創(chuàng)新和智能化技術是電廠信息化物理載體的上層建筑，具有“軟件”的特性，由于種種原因往往不被人重視，但卻是信息化能否真正促進電廠現(xiàn)代化發(fā)展的關鍵。當前，電廠信息化發(fā)展已為我們實施管理創(chuàng)新提供了條件，例如：
廠級控制系統(tǒng)，以及報價決策系統(tǒng)的配置，要求在廠級設置一個與電網(wǎng)調(diào)度和區(qū)域市場實時聯(lián)系的全廠負荷實時控制和管理的值班中心。
信息網(wǎng)絡的擴展為設置廠級、科技中心級或者集團級等多級實時監(jiān)管中心（診斷中心）創(chuàng)造條件，打破了傳統(tǒng)的單元集中控制單一模式。這將引起電廠組織結(jié)構(gòu)和工作模式的深層次革命。
信息化發(fā)展正在導致工作方式和流程的革命。
信息化發(fā)展重點轉(zhuǎn)向智能技術等軟技術的開發(fā)和應用，為適應這種新形勢，迫使我們要盡快創(chuàng)新對軟科學技術開發(fā)和應用的管理體制和模式。我們不僅需要
一個“科技成果”，更大量需要技術成為一個“產(chǎn)品”。
（2 ）強化應用是對尚處于開環(huán)監(jiān)管狀態(tài)的信息系統(tǒng)發(fā)揮效益的根本。眾所周知，信息處理并逐步提高智能化程度過程中往往要經(jīng)歷兩個階段，第一階段，由于處理方法不成熟，或者沒有適當自動反饋手段，系統(tǒng)只將初步加工結(jié)果告訴
人，由人作出綜合判斷，再向過程發(fā)出反饋操作指令。第二階段，只有當我們的處理結(jié)果非常成熟的時候，才可以直接向過程發(fā)出指令，構(gòu)成自動化系統(tǒng)。遺憾的是，我們當前向智能化前進只是剛剛開始，大量還是處于開環(huán)“監(jiān)管”，因此，
讓人用，組織人去用，是信息化系統(tǒng)（包括監(jiān)視系統(tǒng)）能否發(fā)揮作用的最后一步，也是當前最關鍵的一步。這是目前各廠間應用同樣的系統(tǒng)但應用效果差距很大的根本原因。4
統(tǒng)一思想，全面規(guī)劃，建設智能化電廠
4.1
建設智能化電廠本世紀初，我們提出的口號是建設數(shù)字化電廠，因為當時的重點是首先要把電廠信息化的數(shù)字化物理載體建立起來。經(jīng)過18年的努力，特別是近10年建設的電廠已經(jīng)基本實現(xiàn)數(shù)字化。因此，從總體而言，電廠信息化的重
點應迅速轉(zhuǎn)向信息的深度處理，盡可能提高智能化程度，并著力管理創(chuàng)新，限度把信息化的效果釋放出來。因此，建設智能化電廠是當前目標最清晰，最符合當前我國電廠信息化發(fā)展現(xiàn)狀的目標。4.2
實際出發(fā)，全面規(guī)劃由于全國各大電力集團內(nèi)部不同時期建設電廠水平不一，發(fā)展也不平衡。因此，應根據(jù)實際情況出發(fā)，進行全面規(guī)劃。例如，對于早期建設電廠需要補課，完成基礎數(shù)字化物理載體的建設；對于近期新建電廠，則具備
條件全面推廣應用現(xiàn)場總線技術及相應智能測控設備，進一步拓展信息數(shù)字化廣度；而對于大部分電廠，則應把主要精力放到數(shù)據(jù)深度挖掘和信息高度智能化，以及進一步提高自動化程度等方面，讓電廠信息化效益化。
此外，從電廠智能化技術特點和發(fā)展現(xiàn)狀也決定了智能化技術應用和管理創(chuàng)新改革不能一轟而上，應進行必要試點，取得經(jīng)驗再全面推廣，這也需要全面規(guī)劃。
4.3
統(tǒng)一思想，編制行業(yè)指導性文件是當務之急當前，電廠信息化正處在一個轉(zhuǎn)折時期，思想、目標很不統(tǒng)一，眾說紛紜，又缺乏起碼的指導性文件。因此，行業(yè)機構(gòu)應迅速組織力量，編制下列文件以支持我國電廠信息化快速和健康地進入
第二個歷史發(fā)展時期
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