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研究与探索Research and Exploration ·智能制造与趋势
中国设备工程 2021.03 (下)
随着《中国制造2025》《能源发展“十三五”规划》《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》等政策文件的陆续出台，以发电过程数字化、自动化、信息化、标准化为基础，以管控一体化、大数据、云计算、物联网为平台，集成智能传感与执行，智能控制与优化，智能管理与决策等计算，实现更加安全、高效、清洁、低碳、灵活的发展目标的智能电厂已经从规划逐渐走向实施落地过程。 本文结合国家电力投资集团中国电力国际发展有限公司正在开发的四川成都高新西区天然气分布式能源站综合智慧能源项目数字化电厂的总体架构，创新性地提出了融合数字化移交、全厂数据信息集成融合、一体化工作平台的一体化大平台，作为数字化电厂建设的核心和基础，为整个数字化电厂顺利实施提供有力保证。
1 成都高新区综合智慧能源项目简介
成都高新西区天然气分布式能源站项目处于四川成都高新西区，工业用地面积约81.3亩，距离成都市中心21.5公里。规划建设3x60MW 级燃气-蒸汽联合循环冷热电三联供（CCHP ）机组，本期工程拟建设2
套“一拖一”燃机联合循环机组，即2台西门子SGT-800燃气轮发电机组、2台余热锅炉、1台抽凝蒸汽轮发电机组、1台背压蒸汽轮发电机组。2套联合循环机组额定供热工况下出力约117.6MW ，最大出力132.3MW，建成后主要为成都高新西区内重要的工业、企业用户配套提供冷、热、电等综合能源服务。2 项目数字化电厂总体架构简要介绍
成都高新西区天然气分布式能源站规划了包括数字化基础、数字化工程、数字化控制、数字化生产运行监控、数字化管理、数字化平台、数字化决策等在内的7大类共30项的总体架构，如图1所示，并采用“统一规划，分布实施的”的思路进行建设。
3 项目一体化大平台功能
一体化化大平台建设范围包括全生命周期数字化移交、集成三维数据工厂运行维护数据融合、一体化工作平台3个有机结合的部分，功能定位于电厂全生命周期后台数据管理与前台一体化应用整合，是数字化电厂建设的基础和核心。具体涵盖内容及定位如图2所示。
具体功能包括：
（1）将三维设计模型、系统图模型、相关档案资料等一体化大平台在综合智慧能源项目的应用 陆，詹巍
流化床（中电（成都）综合能源有限公司，四川 成都 610000）
摘要：本文首先介绍了成都高新西区天然气分布式能源站项目及数字化电厂总体架构，提出了包括数字化移交、全厂数据信息集成融合、一体化工作平台3个有机结合的一体化大平台，并详细介绍了一体化大平台的功能、技术要求，为后续综合智慧能源项目数字化的建设与实施提供案例。
关键词：数字化电厂；综合智慧能源项目；天然气分布式能源站；一体化大平台导盲仪
中图分类号：F426.2;F49 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）03（下）-0020-02
基建期内容进行数字化整理并与全厂编码系统相关联后纳入数字化移交平台统一管理；
（2）将运营期实时数据、检修维护记录等生产运行数据以及巡检、定位、安防、视频、经营管理等数据与基建期数字化移交数据进行多学科数据融合，并提供用户友好的界面进行数据关系配置与变更操作，形成可供各种分析应用的全厂数据信息集成融合的大数据资源池并自动生成相关报表；
（3）基于电厂不同角的各项业务流程通过工作流串
接相应的应用与数据，并在统一界面上进行展示，实现单点图1
成都高新西区分布式能源站数字化电厂总体架构
图2 一体化大平台涵盖内容范围及其在总体架构中的定位
滚动体
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无水厕所
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中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i n
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登录与多个系统的整合应用，做到不同角的数字化工作需求可以通过多种数字化手段，包括桌面、移动终端等实现；一体化工作平台作为企业数字化应用的入口和界面，对各部门人员提供通用和可定制的服务，并可作为商务智能的展现平台；
（4）提供数字化电厂其他相关系统的集成/对接方案，包括三类系统——全厂三维数字化设计系统、大数据分析类应用系统、集成融合的全厂各类数据源应用系统（ERP 、SIS+、巡检、定位、一体化安防、安全管理、视频监控、IEMS 多能流能量管理系统等）。实现的功能包括但不限于：三维数字化档案、多学科数字化模型信息融合、三维可视化培训、智能安全管理、二三维联动及视频联动，数字化工厂配置模型管理，以及以电厂标识系统编码为核心，实现三维模型与ERP 系统、两票管理、定位系统及智能巡检系统的关联集成。图3为一体化大平台建设内容的内涵、外延及其之
间的关联关系，主要考虑三类集成关系。
图3 一体化大平台内涵、外延及其之间的关联关系
3.1 数字化移交模块功能
数字化移交是将基建期数据汇总、关联并整体移交至运营期的步骤，是电厂智能化数据基础的重要组成部分，对于新建电厂项目具有重要意义。包含两方面内容：数字化移交系统建设及相关实施服务，具体情况如下：
（1）数字化移交系统建设：数字化移交系统作为智能数据管理与应用一体化系统的重要组成部分与其他模块良好贯通，其本身应以电厂标识系统编码为核心，结合设备物资编码和文档编码，实现工程三维模型、设计成品、采购文档、施工文档、厂家资料、调试资料等信息的关联、汇总。并在基建期起到信息汇总渠道与信息沟通平台的作用，便于各参建单位协同工作；
（2）数字化移交实施服务：根据工程项目需要，将设计数据、采购数据、施工数据、安装调试数据进行完整汇总、整理，并根据编码体系完整录入系统中，通过电子化和信息化的手段对工程数据和图文档资料（未进行电子化的纸介质文档需进行扫描）进行整合、关联、验证和存储。3.2 全程数据信息集成融合功能模块要求
本系统是针对电厂全生命周期的系统，即从电厂概念与设计、运营、维护直至退役阶段内的工程信息进行整合、共享、存储以及管理的解决方案载体。在不同的阶段内，该平台系统具有不同的功能来满足设计、施工、运营阶段不同的业务需求。数字化移交模块主要面向基建期间数据汇总，数据融合与应用方面应着重面向生产运行阶段。
该模块是物理电厂的三维模拟的实时完整的展示，在电厂设计、施工资料基础上，通过与SIS+系统、ERP 系统、智
能安防平台等信息系统关联配合，实现以统一设备标识为节点，以三维模型关联其现场实时生产数据，运行指标，设备台帐信息，报警信息，设备缺陷信息，设计、施工图档信息，备品备件信息等。平台作为三维模型的展示平台，满足在运营阶段对于三维模型可能的具体应用，将智能安防等报警等结果在三维模型中集中体现，包括但不限于在三维模型中体现实时数据、人员定位信息、人员巡检记录、体现运行中的虚拟围栏、体现摄像头或可能的移动视频头位置、体现应急预案及检修、大修模拟、可区分体现实时系统及仿真系统的设备工作状态、体现并快速定位控制系统及安防系统中报警信息在三维模型中的空间位置等。
数据融合平台作为将电厂全部技术数据汇总的载体，承担支撑电厂运行技术决策及生产运行寻优的重要工作，智能化管理辅助系统（两票、安防一体化、人员定位等）支撑现场工作，共同构成电厂生产运行的“信息操作系统”。
因此，除实时数据汇总展示、其他智能化管理辅助系统关联功能外，汇总展示厂级DCS 系统优化运行控制、设备诊断等生产技术决策相关的计算分析功能结果，同时为后期电厂各类数据分析应用及决策提供便利，为构建“有自主意识”的智能电厂奠定基础。
3.3 一体化工作平台功能模块要求
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一体化工作平台旨在融合电厂日常业务流程涉及的各类应用功能，打破电厂各应用系统的信息孤岛，实现对员工多种数字化应用需求的统一支持平台，做到不同角的数字化工作需求可以通过多种数字化手段，包括桌面，移动终端等实现。一体化工作平台作为企业数字化应用的入口和界面，对各部门人员提供通用和可定制的服务，并可作为商务智能的展现平台。
从功能方面来看，一体化工作平台需要实现以下功能：多个应用按照不同角业务流程进行集成、整合、编排；形成“一站式”信息门户，提供用户单点登录；
光滑塞规个性化定制工作桌面与界面风格、关键信息及报表的栏目定制与图形化展示、以知识为核心的内容管理、信息/资源导航与分布式搜索等有助于提高用户友好性与用户体验从而提高员工日常工作效率的功能；
主要业务系统的移动化应用，提高员工之间的沟通、互动与协作能力。
从技术方面来看，为灵活实现上述功能，一体化工作平台需要提供以下工具软件：
统一用户认证与身份管理；工作流管理；
多终端统一访问接入；报表引擎。4 结语
本文提出的数字化移交、全厂数据信息集成融合与一体化工作台三系统集成的一体化大平台主要针对全厂全生命周期的系统，即从电厂概念与设计、运营、维护直至退役阶段内的各类信息进行全域整合、共享、存储以及管理的解决方案载体。在不同的阶段内，该平台系统具有不同的功能来满足基建、运营阶段不同的业务需求，为后期整个数字化电厂的建设和运营提供平台支撑作用，集成系统多，接口多，是数字化电厂建设的核心和基石。
参考文献：
[1]智能电厂技术发展纲要，2016.
[2]中国电力国际有限公司数字化电厂/数字化中电国际建设规划—总体设计方案，2017
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