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【解构智能工厂】系列之运行优化篇:“ICS系统”——智能发电管控平台技术方案

Time:2024年09月24日 Read:190 评论:0


专栏背景


在数字化转型的浪潮中,智能工厂成为企业追求高效、智能、绿色、可持续发展的重要途径。本系列专栏“解构智能工厂”旨在深入探讨智能工厂的架构与实现路径,依托和利时Hiaplant数智化转型平台,揭示“智能化成就卓越”的奥秘。本篇文章聚焦于“ICS系统”智能发电管控平台技术方案,阐释该方案如何作为运行优化层的关键工具,在提升生产操作的自动化、智能化水平中发挥着不可替代的作用。



拥抱双碳,变革先锋














随着“碳达峰、碳中和”策略的实施,高效清洁的火力发电将成为我国达成双碳目标的关键途径。传统火电厂在自动化技术方面存在许多问题,制约着机组智能化发展进程。和利时智能控制系统(ICS)整合了先进的人工智能技术和工业控制技术,为用户提供了数据分析、人工智能计算和先进控制的集成环境。该平台支持工业机理算法和人工智能算法的混合编排和运行,为多方参与者提供了一个开放的应用开发环境,并实现了安全、稳定和高效运行。


ICS系统为发电厂提供了从自动化生产向自主化生产的转型支持,并实现了智能技术对控制、操作和管理的完整闭环(包括感知、分析、决策和执行),进一步促进企业运营的持续优化。成功地解决了发电厂在生产控制过程中遇到的系列问题:

降低机组的非停机情况,增强机组的运行稳定性;

注重环境保护和节能措施,减少碳排放;

通过减少人员来提高效益,减轻监盘工作的压力和人员技能需求,同时还提高了发电效率。



功能架构,核心引擎














和利时ICS系统,深度融合先进人工智能与工业控制技术,构建了从数据分析到智能控制的一站式解决方案。它不仅支持工业机理与AI算法的混合编排,更打造了一个开放、安全、高效的应用开发环境,助力发电厂实现从自动化到自主化的华丽转身。



ICS整体产品架构包含智能控制平台和智能应用、组态开发工具三部分组成:智能控制平台联通DCS系统,实时采集和存储工艺实时/历史数据、报警数据(含日志和事件)为智能应用提供数据支撑。智能应用分为智能监盘、智能报警、智能寻优。组态开发工具包括智能算法工具、参数模型管理工具、寻优管理工具、电子规程知识库和故障溯源工具等。



特色功能,亮点纷呈















特色1:参数波动趋势分析

在火力发电过程中,工艺参数的调整对生产过程和产品质量具有显著影响。例如,温度、时间、流量等参数的设置不合理可能导致生产波动。设备不良或性能下降也可能导致生产波动。设备故障或维修不及时会影响生产线的稳定性和效率,进而对整个生产过程造成不利影响。通过对运行参数的实时分析,可以预测和识别异常工况。这种方法有助于及时发现并处理生产过程中的问题,减少参数波动对生产的影响。


图/参数波动趋势分析画面



特色2:智能寻优

智能寻优对机组的主要运行参数进行在线实时寻优,并显示实时在线寻优标杆值;操作指导实时监控主要调整参数与标杆值的偏差和耗差值,实时显示当前经济指标考评,指导运行人员监盘。


自主寻优值过程在可靠性(稳定性判据、安全性判据)的基础上进行,提供基于环保优先、经济优先和综合寻优三种方式,运行人员可以结合实际情况自主选择。系统支持手动划分工况,也支持计算机自动划分工况,系统自动计算出不同工况的最优值推荐给运行人员。


图/锅炉辅助寻优画面

图/锅炉性能计算画面



特色3:智能报警与滋扰报警抑制

智能预警采用大数据分析、机器学习等先进技术,以智能程序和算法全面解读生产过程中的仪表和设备测量数据,自动提取特征信息,发现运行参数、设备、系统的异常状态并提前预警,保证运行人员有足够的响应和操作时间,有效提高生产过程的监视和控制效果,实现生产系统的安全、经济运行。


图/报警卡画面


智能监盘系统实时监视机组机、电、炉三个专业所属系统和设备的参数进行标杆值预测,进行健康状态评价,及故障预警。


图/滋扰报警抑制画面

图/报警分析任务


报警抑制用以抑制由于预期或实际运行条件下不需要的警报,此功能更好的支持系统的测试和维护。报警抑制页面查询的是被抑制的报警信息。当DCS报警被抑制后,即使触发了报警条件,也不会触发报警动作,是从根源上不产生报警。并且考虑到减少滋扰报警对操作人员的干扰,提供滋扰报警合并显示功能,在实时报警监视界面向监视人员展示除“抖动报警、因果报警”的报警,全报警(含历史报警)不进行合并。“报警泛滥”仅标识,不合并。



特色4:系统健康度评价(参数健康度)

参数健康度基于对影响系统性能的众多变量进行相关性分析,确定参数之间的输入、输出关联关系,最终通过一个总览画面监视整个机组运行的健康状态。单个机组按照系统、设备、参数三层体系划分,健康度以参数健康评价的为基础,依次组合为设备、系统关系模型,自下而上形成健康度评价体系。



网络拓扑,灵活部署















ICS支持单机与集群两种部署方式,满足不同规模发电厂的个性化需求。平台服务器、应用服务器与高级工程师站协同作业,确保数据的实时处理与智能应用的稳定运行。



ICS平台服务器:内置实时库、历史库,用来接收、回写、存储DCS上报的数据,为ICS应用提供基础管理功能和数据服务接口。

ICS应用服务器:内置ICS智能化工具,如算法工具、辅助寻优、故障溯源等工具。

高级工程师站:内置Chrome浏览器,ICS实施工程师在这里进行算法组态、模型训练与管理等。


和利时“ICS系统”智能发电管控平台技术方案,以科技为翼,以绿色为心,引领火力发电行业向智能化、绿色化方向迈进。我们坚信,通过ICS的赋能,每一家发电厂都能成为推动双碳目标实现的强大动力。选择和利时ICS,让我们携手共创绿色、高效、智慧的发电新时代!


期待下期

在【解构智能工厂】系列专栏的后续篇章中,我们将继续深入剖析智能工厂的各个层面,揭示更多数智化转型的奥秘,期待与您一同见证智能制造时代的辉煌。

原文链接:https://56ceo.com/?id=937

标签: 人工智能  大数据 

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