基于智能信息处理的电厂优化运行技术探讨

王刚

（深圳南山热电股份有限公司，广东 深圳 518054）

随着我国电力市场化改革的不断探索前行，我国在发电侧市场主体的培育基本完成后，售电侧市场主体的培育也日臻成熟。随着电力市场的运行和管理越来越安全和高效，目前电力市场存在多种竞争机制，不仅能够为企业提供不同选择，也给发电企业。

也带来了多元化的发展机遇。发电厂竞争的实质是如何使电厂发电成本降低，发电厂大幅度的成本降低也就意味着电厂占有市场份额增加，具有极大的竞争力。为了使电厂发电成本有所降低，提升发电机组运行的稳定性和经济性以及环保性能，每个发电厂除了加强安全生产外，发电机组的优化运行和节能减排管理工作也是工作的重心，这也是发电企业正在面临着的前所未有的挑战。

20 世纪末开始，我国就已经有很多发电厂开始了信息技术的开发和应用。所谓信息化技术建设，一般来讲，就是建立一套完整的信息系统，使发电厂最大限度地实现信息采集、处理及反馈的自动化。目前，我国发电厂信息化虽已进入数字信息化时代，但是仍然处于初级发展阶段，要想全面实现机组的优化运行，使优化管理系统发挥最大的优势，还需对系在运行中存在的问题进行深入分析讨论。

1 发电厂信息化建设

随着电力工业控制技术的不断发展及计算机技术的不断创新，我国发电厂已经经过了分散控制系统以及网络发展时代，当前电厂级和机组级自动化控制系统已经实现了广泛应用。近年来，厂级综合控制自动化以及现代化技术也实现了快速发展。

在发电厂管理信息系统建设方面，根据国家的要求，大多数发电厂对管理信息系统的建设越来越重视，特别是一些具有集团化优势的电厂已经建立了比较完整的管理信息系统，当然，也有部分电厂只建立了部分管理信息系统。从硬件方面来说，大部分发电厂都已经建立了完善的内部局域网，有一些电厂还引入了无线局域网，越来越多的电厂已经接入电网的调度自动化系统和电量交易系统。从软件应用方面来看，系统建立初期大都是结合发电厂实际日常业务处理来开发的应用系统，电厂的各个部门将电厂日常生产经营中的各种数据运用不同方式传入系统的数据库中，通过技术人员处理后，给各个岗位的工作人员提供了方便的查询和统计工作，将用户的工作重心转移到计算机上，实现了无纸办公和部分工作流程的自动化和信息化，最大限度地提高了电厂的生产效率和生产力。

电厂安全仪表系统的建设和推广应用目前还处于初级阶段。一般来说，电厂的安全仪表该系统是基于管理信息系统和底层控制系统之间的，具有五种功能，过程建设、优化计算、操作、事故诊断、分配负荷，其中计算和过程监视功能比较简便。因此，目前大部分电厂安全仪表系统内都设有此其他功能，是安全仪表的主要功能，由于受到多种因素的影响使这些功能还没有实现充分利用。总之，电厂的安全仪表系统正处于探索发展阶段。和中国相比国外电厂信息化建设来看，国内在这些方面还比较滞后，主要是由于受到多种因素的影响，其中最主要的是电力部门信息化系统管理技术不完善，进而会使电厂的信息管理系统应用技术受到一定程度的限制。除此之外电厂在信息化技术应用以及发展上，相比西方国家也存在较大差距，产生差距的主要原因是，认为信息管理系统只是传统意义上的，只有将信息收集的功能能够实现静态功能，处于静态比如管理运行生产相应信息的收集，储存以及功能实现，同时对信息大数据挖掘和分析相关内容较少，很多数据并没有被充分挖掘利用，因此，无法对系统提供有效的决策支持，导致系统在决策中存在一定的不确定性因素。目前对电厂信息化的管理还处于数据采集的初步发展阶段，只为电厂实现信息化电厂提供了数字化工具，要实现为电厂管理者提供智能化决策，还有很多硬件和软件方面的欠缺。

2 存在的问题分解

目前，电厂利用信息化技术实现机组的最优化配置，这种方法已经获得了一定的应用，该技术也在实现优化和完善，但在具体实施中还会受到多种因素的影响，使其需要得到进一步完善。

目前，电厂的信息化建设单纯地完成了对数据釆集，而如何利用所收集到的庞大的数据进行后期处理，将数据优化更好的提取有效数据完成工作，是当前急需解决的问题。

（1）大量的数据处理。随着信息化技术的发展，人们从电厂系统运行过程中获取的数据不仅膨胀式增长，同时横向增长也在逐渐提升。获取的数据类型也很多种，可分为以下几种。定量，定性清晰，模糊数值，符号型数值型，名义以及有序型的。由于复杂系统表现的不确定性数据，包括随机性数据模糊性，语意表达歧义，数据会给信息的分析和挖掘带来一定难度。此外，由于受理论和受到技术水平的限制，使得当前信息系统中，很多数据无法实现充分利用，导致机组在运行优化系统中正确率和准确度还存在差异，无法为系统提供高效保障，因此，建立处理庞大的数据，且不确定信息的理论体系，使复杂系统中信息的利用率有所提高，能够利用数学知识以及信息处理相关理论，解决实际问题，是目前急需解决的技术难题。

（2）求解一些复杂的优化问题，电厂机组最优化运行是比较复杂的问题，从机组的运行优化情况来看，优化之后能够给使机组整体运行效率实现最高，同时还需要考虑其安全性、环保信用问题。因此，实现机组的优化运行是一个目标最优化的问题，从运行优化获得的数据分析来看，很多数据是不完整的，同时还存在一定程度的模糊性，因此，机组运行优化也属于不确定多源信息融合的优化。此外，在系统优化时，涉及的内容较多，不同优化提出的优化要求也会存在差异。比如，机组负荷优化要求各机组将优化组合性能进行充分融合。

（3）为能够高效实现优化执行工作，当前国内电厂优化运行水平应处于定性指导层面上，并没有实现量化指导，因此，操作人员仅能够获得简单的操作。如果优化工作不能得到正确的执行，机组运行状态自然也无法达到最佳状态。另外，管理制度也有不适应实际状况的情况，没有科学和量化可操作的考核标准，导致对运行指标的考核失去公平性，不仅影响了运行人员的工作积极性，还严重影响了运行优化工作的实施。所以，如何建立人机协同的科学的考核和管理措施，以便更有效地执行信息化系统的决策，是未来发展的重要目标。

3 发展展望

信息和控制技术必将以越来越快的速度不断发展。快速发展的新技术，客户提供信息网络，并获取大量的运行信息。信息与控制技术之间的联系将更多地体现在实际环境和信息网络的交互影响方面。同时，信息的获取、分析、控制必须是有机的，通过管理系统的优化分析做出的选择是必须给发电企业带来安全和经济效益的。这才是智能信息系统的价值体现。因此，发电厂下一阶段的任务实际上就是要做好数据的收集利用，数据收集技术、智能计算优化控制等多种方法，将其融合与为一体，进而使庞大数据转化为生产力。

该问题具有挑战性，主要是由于电厂的信息管理系统和安全仪表系统的规模既庞大又复杂。另一个特点是，控制系统具有分散性，必须快速地做出局部信息的决策，其他相关信息还得经过在某一阶段才可以影响整个网络，这种可变时间延迟会导致网络稳定性更为复杂。为了能够解决这一问题，电厂需要建立可靠的信息安全系统，能够对系统运行的行为进行多方面、连续性的监视和数据修正，实际上就是控制。警醒系统的重点是，运行中能够利用精准快速的传感器对系统的算法进行实时监控，同时对其算法性能和模型性进行比较分析，控制算法操作，使系统实现更好的性能。另一方面，将决策控制系统向企业级系统发展，并全面加强对做出更高级别决策控制的分析和研究。除此之外，还需要强化人工智能技术的联系，使其能够处于技术前沿阶段。

4 结语

随着信息化技术的不断发展和创新，电力企业必将向全面建成数字化企业的方向发展，依托先进的经营理念、管理方法和信息技术，让智能信息化决策系统的作用不断扩大，以适应电力系统安全、高效、稳定运行的要求。发电厂对信息化技术的理解和应用是对信息化时代到来的适应和需求，如果电厂的优化运行能够在智能信息技术的正确指导下完成，那么，发电厂必然在今后竞争日益激烈的电力市场中处于优势地位。