《數(shù)字智慧電廠》



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新型電力系統(tǒng)系列
智慧電廠
——新技術(shù)、新能源、新創(chuàng)造、新管理——



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【課題背景】
近年來，技術(shù)發(fā)展日新月異，新技術(shù)產(chǎn)生的速度不斷加快。隨著大數(shù)據(jù)、云計算、互
聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的出現(xiàn)與使用，集成化、數(shù)字化、智能化、智慧化已成
為現(xiàn)代電力企業(yè)追求的運營目標(biāo)。但在實際的操作過程中，仍存在著以下幾大問題
■ 對智慧電廠的概念、標(biāo)準(zhǔn)及實現(xiàn)路徑不清，無法實際指導(dǎo)工作
■
由于智慧電廠是一個龐大而系統(tǒng)性的建設(shè)，員工對整個體系認(rèn)知不完善，在實際操作
中實現(xiàn)難度大，效率低下
■ 在實際落地過程中，對指導(dǎo)思想理解不充分，路徑不明，方法不當(dāng)

【解決方案】
智慧電廠“云網(wǎng)邊端”一體化的核心理念：
■ 深刻認(rèn)知智慧電廠的意義、標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容
■
系統(tǒng)性認(rèn)知，分別從技術(shù)層面、業(yè)務(wù)層面、組織層面、決策層面幫助學(xué)員多角度多方
位理解智慧電廠
■ 場景化、案例化教學(xué)，幫助學(xué)員結(jié)合實際，了解智慧電廠的建設(shè)路徑和要求

【參與人員】
本課程適宜于：需要了解新型商業(yè)模式的：客戶運營、供應(yīng)商、渠道商、產(chǎn)品經(jīng)理等

【學(xué)員任務(wù)】
【3小時】任務(wù)一：能夠理解表述智慧電廠的定義、標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容架構(gòu)
【3小時】任務(wù)二：能夠解讀智慧電廠中設(shè)備管理、安全管理和綠色生產(chǎn)的價值和原理
【3小時】任務(wù)三：能夠解讀智慧電廠中可持續(xù)性、作業(yè)效率和經(jīng)濟系統(tǒng)的價值和原理
【3小時】任務(wù)四：能夠陳述智慧電廠落地實踐的指導(dǎo)原則、路徑和要領(lǐng)

任務(wù)一：智慧電廠的定義、特點、標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容架構(gòu)（3小時）
【任務(wù)解析】解讀當(dāng)前智慧電廠概念誕生的背景，明確智慧電廠的定義、特點、標(biāo)準(zhǔn)和
內(nèi)容，對智慧電廠有一個系統(tǒng)性整體的認(rèn)知。
|一．背景與定義：“雙碳”政策與科技發(fā)展，驅(qū)動傳統(tǒng)電廠向數(shù)字化、智能化|
|、智慧化發(fā)展 |
|1.解讀能源“十四五”規(guī)劃相關(guān)內(nèi)容，明確電力系統(tǒng)的發(fā)展改革方向 |
|2.能源高質(zhì)量發(fā)展，加速推進(jìn)能源互聯(lián)、智慧電廠和新型電力系統(tǒng)建設(shè) |
|3.智慧電廠建設(shè)，從源頭上把控，實現(xiàn)綠色高效高質(zhì)發(fā)展 |
|4.智慧電廠，設(shè)備可靠，電網(wǎng)安全，生產(chǎn)綠色，決策科學(xué)的一套電力生產(chǎn)系|
|統(tǒng) |
|5.發(fā)展歷程，從信息自動化、數(shù)字化、智能化到智慧化電廠的建設(shè) |
|【政策&案例】 |
|能源局相關(guān)“十四五”規(guī)劃內(nèi)容的解讀 |
|西門子與華潤電力合作，將共同建設(shè)基于MindSphere混合云技術(shù)的集中監(jiān)視|
|與分析專家系統(tǒng) |
|二．智慧電廠特點與標(biāo)準(zhǔn)：圍繞業(yè)務(wù)效率、效益和科學(xué)管理，對現(xiàn)有自動化|
|電廠進(jìn)行智慧化改造 |
|1.有助于實現(xiàn)電廠的設(shè)備可靠、電網(wǎng)安全、業(yè)務(wù)高效和綠色環(huán)保 |
|2.是以數(shù)字化技術(shù)，如新型傳感、物聯(lián)網(wǎng)、AI和數(shù)字孿生技術(shù)為技術(shù)支撐 |
|3.能夠起到3D可視化監(jiān)控和數(shù)據(jù)決策的管理價值 |
|4.需要執(zhí)行力、信息化、節(jié)能環(huán)保、預(yù)警機制、學(xué)習(xí)型企業(yè)和企業(yè)文化六大|
|體系來支持 |
|5.是一個復(fù)雜而漫長的過程，需要結(jié)合自身業(yè)務(wù)，確定改造的順序 |
|【概念解析】 |
|能源互聯(lián)網(wǎng)鏈型圖解析 |
|相關(guān)數(shù)字化技術(shù)解析：物聯(lián)網(wǎng)傳感、AI、數(shù)字孿生、3D建模 |
|三．智慧電廠內(nèi)容：多視角系統(tǒng)認(rèn)知智慧電廠，構(gòu)建智慧電廠立體圖畫 |
|1.業(yè)務(wù)視角：一切的改造為了讓工作更加美好：經(jīng)濟、設(shè)備、安全、環(huán)保、|
|可持續(xù)、效率、決策 |
|2.技術(shù)視角：借助數(shù)字化前沿技術(shù)，賦能業(yè)務(wù)場景，實現(xiàn)業(yè)務(wù)績效 |
|3.管理視角：流程透明化、結(jié)果數(shù)據(jù)化，科學(xué)決策賦能管理提質(zhì) |
|4.組織視角：新組織、新文化、學(xué)習(xí)型企業(yè)與員工個人的自適應(yīng)學(xué)習(xí)體系打|
|造 |
|【核心解析】 |
|智慧電廠整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖解析 |
|組織協(xié)同、組織文化與學(xué)習(xí)型企業(yè) |
|四、智慧電廠的現(xiàn)狀和未來展望 |
|1.現(xiàn)狀：從信息自動化向數(shù)字化、智能化方向挺進(jìn) |
|2.未來：區(qū)塊鏈技術(shù)重構(gòu)能源體系，智慧電廠面臨新型挑戰(zhàn) |
|3.國內(nèi)外智慧電廠發(fā)展情況簡述 |
|【解析】國內(nèi)外智慧電廠案例 |


任務(wù)二：解讀智慧電廠中的設(shè)備管理、安全管理和綠色生產(chǎn)（3小時）
【任務(wù)解析】以業(yè)務(wù)視角為切入點，分別從技術(shù)特點、業(yè)務(wù)應(yīng)用等方面就設(shè)備管理、安
全管理和綠色生產(chǎn)等主要業(yè)務(wù)場景進(jìn)行解讀。
|一．以一體化大數(shù)據(jù)管控平臺支撐，融合智慧設(shè)備，架設(shè)穩(wěn)定可靠的設(shè)備管|
|理體系 |
|1.基于DCS實現(xiàn)主輔控一體化控制，跨平臺打通數(shù)據(jù)接口，消除信息孤島， |
|優(yōu)化控制功能和智能管理 |
|2.借助現(xiàn)場總線系統(tǒng)，鏈接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備的診斷 |
|3.機組自啟?？刂葡到y(tǒng)（APS），顯著增加記住控制自動化水平，實現(xiàn)減員 |
|增效 |
|4.鍋爐智能吹灰系統(tǒng)，在線計算和監(jiān)測鍋爐各項指標(biāo)，實現(xiàn)低成本運行 |
|5.脫硝+傳感監(jiān)測，防控鍋爐氣溫偏差大，水冷壁高溫腐蝕等情況 |
|6.新型控制算法，實現(xiàn)設(shè)備控制“自分析、自診斷、資管理、自趨優(yōu)、自恢 |
|復(fù)、自學(xué)習(xí)、自提升”能力 |
|7.依托管理系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)分析，對設(shè)備維護(hù)管理進(jìn)行預(yù)測性維護(hù) |
|8.依托系統(tǒng)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集分析，協(xié)助完成修建計劃決策 |
|9.通過一體化信息管理系統(tǒng)，匯集整體數(shù)據(jù)，借助AI系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程、自主|
|化運維 |
|【案例】 |
|大唐姜堰智慧電廠設(shè)備運維場景分析 |
|浙江某電廠，在鍋爐監(jiān)視點上部署非接觸式的超聲波測距傳感器，對火力發(fā)|
|電廠鍋爐膨脹系數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能監(jiān)測 |
|二．3D可視化+智能傳感+AI+大數(shù)據(jù)分析+預(yù)警系統(tǒng)，構(gòu)建安全電廠 |
|1.智能巡檢：采用AI視頻智能分析系統(tǒng)，對人、車、物、場等實現(xiàn)智能自動|
|化巡檢任務(wù) |
|2.智能監(jiān)控：基于互聯(lián)網(wǎng)+的安全管理系統(tǒng)和3D可視化虛擬系統(tǒng)，實時監(jiān)控 |
|人員動態(tài) |
|3.電子圍欄：虛擬電子圍欄自動報警，防止非工作人員誤入設(shè)備間造成危險|
|4.鍋爐傳感：借助新型傳感器+大數(shù)據(jù)，提前預(yù)測爆管風(fēng)險，劍豪泄漏事故 |
|發(fā)生 |
|【案例】 |
|大唐姜堰智慧電廠設(shè)備運維場景分析 |
|LoRaWAN?傳感器在鍋爐安全中的應(yīng)用 |
|三．智慧電廠，依托智能傳感+預(yù)測報警實現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的綠色環(huán)保 |
|1.在鍋爐爐膛出口安裝鍋爐CT，掌控鍋爐熱態(tài)，實現(xiàn)鍋爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化運行|
|，達(dá)到節(jié)能減排作用。 |
|2.構(gòu)建“虛擬電廠”，實現(xiàn)多類型電能供給整合，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決智慧用|
|電，C2M反向管理 |
|【案例】 |
|大唐南京發(fā)電廠掀開“綠色火電”新篇章 |
|浙江通過數(shù)字化、智能化電網(wǎng)技術(shù)，搭載 1000 |
|萬千瓦“虛擬電廠”，整體實現(xiàn)節(jié)能減排。 |
|元美匯，借助區(qū)塊鏈通證經(jīng)濟，實現(xiàn)全利益相關(guān)者與客戶的共同體經(jīng)濟 |

任務(wù)三：解讀智慧電廠中的可持續(xù)性、作業(yè)效率和經(jīng)濟系統(tǒng)（3小時）
【任務(wù)解析】今天的電廠主力仍然是火力發(fā)電廠，如何破解煤炭資源有限下的可持續(xù)性
發(fā)展問題？今天的智慧電廠在融合了未來新能源上給出了一些答案。其次，我們將會在
本節(jié)課探討火力發(fā)電中生產(chǎn)效率、管理決策以及對未來經(jīng)濟體系的影響。
|融入智慧電網(wǎng)系統(tǒng)，共同構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，實現(xiàn)智慧電廠的可持續(xù)性發(fā)展|
|1.新型智慧電力系統(tǒng)，借助分布式發(fā)電技術(shù)，實現(xiàn)資源的有效整合利用 |
|2.虛擬電廠的出現(xiàn)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)用電結(jié)構(gòu)，倒逼火電進(jìn)行內(nèi)部可持續(xù)性改造 |
|3.整合區(qū)域新能源電廠，實現(xiàn)協(xié)同性發(fā)展 |
|4.內(nèi)部加強脫硫脫硝技術(shù)改進(jìn)，實現(xiàn)低排零排的可持續(xù)性發(fā)展 |
|【解析】 |
|華為光伏智慧方案解讀 |
|分布式發(fā)電 |
|“數(shù)據(jù)+算力+算法”，極大提升工作效率和管理決策 |
|1.從問題分析到數(shù)據(jù)自動及時反饋，敏捷性思維，滲透整個工作環(huán)節(jié) |
|2.“智能傳感+大數(shù)據(jù)+AI”貫穿整個業(yè)務(wù)工作流程，自動化、智慧化替代人工|
|決策和指令下達(dá) |
|3.借助信息化系統(tǒng)，打通全業(yè)務(wù)鏈條，組織內(nèi)外高度協(xié)同，工作效率體驗升|
|級 |
|4.智慧生產(chǎn)效率加速：人工智能與設(shè)備激勵相結(jié)合，優(yōu)化生產(chǎn)性能和運行效|
|率 |
|5.3D可視化數(shù)字孿生電廠，助力人才培養(yǎng)訓(xùn)練，加速人才培養(yǎng)效率 |
|【案例】 |
|1.HT 可視化搭建火力發(fā)電廠可視化工藝鏈接，以直觀方式展示發(fā)電工藝， |
|快速呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，提升決策效率 |
|三．依托智慧電廠系統(tǒng)，科學(xué)決策，降低費用投入，提升產(chǎn)品品質(zhì)，拉升整|
|體經(jīng)濟效益 |
|1.通過一體化大數(shù)據(jù)管理分析平臺，科學(xué)預(yù)測制定原材料采購，避免資源占|
|用浪費 |
|2.智能化管控生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)純凈發(fā)電，節(jié)能減排，創(chuàng)造碳匯交易機遇 |
|3.架設(shè)新型虛擬電廠，整合資源，實現(xiàn)經(jīng)濟效益多元化 |
|4.智慧電廠，降低一線執(zhí)行工作人員成本，降本提效 |
|5.通過app，跨界嫁接更多合作機構(gòu)，數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)新型業(yè)務(wù)新發(fā)展 |
|【案例】 |
|上海某虛擬電廠項目解析 |
|某電廠通過大數(shù)據(jù)分析，調(diào)整煤炭原材料的采購節(jié)奏，通過市場大盤分析，|
|實現(xiàn)經(jīng)濟效益提升 |
|某電廠通過搭建區(qū)域電力交易平臺，獨立售電，實現(xiàn)電力資源收入的多樣化|
|四．智慧電廠案例分析 |
|大唐姜堰智慧電廠案例 |
|江蘇國信揚二電廠、華能集團(tuán)玉環(huán)電廠基于大數(shù)據(jù)、人工智能的“設(shè)備故障 |
|預(yù)警及診斷”智能技術(shù) |
|3 . 國家電投集團(tuán)內(nèi)蒙古能源有限公司的精細(xì)化運營 |


任務(wù)四：智慧電廠落地建設(shè)實踐（3小時）
【任務(wù)解析】智慧電廠的建設(shè)是一個復(fù)雜而漫長的過程，涉及到“業(yè)務(wù)+技術(shù)+管理”的結(jié)
合，這是一個跨學(xué)科、跨部門的項目，本節(jié)課將會從智慧電廠落地建設(shè)的事件出發(fā)，分
享相關(guān)內(nèi)容。
|一．智慧電廠的建設(shè)，是一個“業(yè)務(wù)+技術(shù)+管理”的組合式命題 |
|1.解析智慧電廠的模型架構(gòu)，從業(yè)務(wù)管理、技術(shù)嵌入到組織管理的全方位結(jié)|
|合 |
|2.新組織的成立，圍繞項目展開新的組織協(xié)同，新文化 |
|3.首席數(shù)字官，負(fù)責(zé)整體智慧電廠的項目管理 |
|4.搭載智慧電廠的數(shù)字化中臺，強化中臺戰(zhàn)略 |
|【解析】 |
|智慧電廠的整體功能架構(gòu)圖 |
|組織協(xié)同與項目管理 |
|二．業(yè)務(wù)提效：羅列各業(yè)務(wù)場景，明確智能化的順序，逐次實現(xiàn)，并最終實|
|現(xiàn)智慧化 |
|1.根據(jù)業(yè)務(wù)鏈條和內(nèi)部協(xié)同，拆分各場景 |
|2.尋找有成功經(jīng)驗的業(yè)務(wù)場景優(yōu)先智能化，解決場景工作效率、效益問題 |
|3.以最快實現(xiàn)項目效益為原則，探求有可能實現(xiàn)智能化的業(yè)務(wù)場景 |
|4.整合外部科研、專家團(tuán)隊，提出需求，形成共同體，尋求解決方案 |
|5.圍繞業(yè)務(wù)智能化，組織相關(guān)人員展開培訓(xùn)，并確保高效運用技術(shù)工具 |
|【關(guān)鍵概念解析】 |
|業(yè)務(wù)鏈及業(yè)務(wù)鏈上的元素 |
|從產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智慧化借鑒落地要素 |
|三．中臺戰(zhàn)略：構(gòu)建“容器”型系統(tǒng)，私有化搭建智能電廠生態(tài)系統(tǒng) |
|1.中臺戰(zhàn)略：業(yè)務(wù)中臺、技術(shù)中臺、數(shù)據(jù)中臺和組織中臺 |
|2.容器型產(chǎn)品開發(fā)，確保外部三方合作伙伴統(tǒng)一開發(fā)語境，提升業(yè)務(wù)的耦合|
|度 |
|3.借助前沿開發(fā)技術(shù)，確保物聯(lián)網(wǎng)、AI的可落地型和實現(xiàn) |
|4.強化算法模型，實現(xiàn)豐富的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型，輔助管理決策 |
|5.鏈接內(nèi)部協(xié)同，實現(xiàn)組織內(nèi)外部OA辦公、數(shù)據(jù)調(diào)用、操作權(quán)限、操作記錄|
|等組織功能 |
|【概念解析】 中臺戰(zhàn)略、容器型產(chǎn)品、算法 |
|四．管理創(chuàng)新：新組織、新文化，構(gòu)建高協(xié)同性組織管理體系 |
|1.價值認(rèn)同，跨部門、跨學(xué)科圍繞項目落地的基礎(chǔ) |
|2.角色認(rèn)知，確保能力邊界與激勵體系擁有充分而正確的角色認(rèn)知 |
|3.價值擴展，組織內(nèi)部與外部合作的前提 |
|4.價值共享，構(gòu)建新型的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，談好商業(yè)合作 |
|5.新組織文化，創(chuàng)新型文化建設(shè)和學(xué)習(xí)型組織的營造 |

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