电厂多平台数字化协同设计研究
基于电厂全生命周期的数字化移交研究与应用
基于电厂全生命周期的数字化移交研究与应用摘要为了顺应国家提出的能源和信息深度融合，建设节能、高效、环保的智慧型发电企业，电厂的智慧化转型和建设已经逐步达成了行业共识，借助数字化手段进行生产方式和管理模式的战略性调整，改变移交方式，最大程度发挥数据价值，实现电厂全生命周期的管控一体化。
本次研究以某2×660 MW超超临界空冷机组为依托，进行建设基于全生命周期的数字化移交应用和数字化电厂的研究。
关键字：全生命周期数字化移交数字化智慧电厂数字资产管理0引言随着互联网应用的蓬勃发展，传统工业对信息技术的引入需求亟待满足，同时“互联网+”、“物联网”等新兴行业的创新层出不穷。
在国际工业制造领域，我国提出了“中国制造2025”，以数字信息为核心进行业务运作及相关管理是电厂未来智慧形态的基础。
设计院、设备供货商、施工方作为电厂信息的重要来源，在传统的新建电厂数据移交模式下，提供并移交的还是纸质文档或是不可编辑、不可加工的电子文档，这些数据对于电厂来说不能充分发挥其应有的价值，更谈不上真正、全面的数字化。
因此，为了建立数字化电站、智慧电厂，就必要从规划时期树立“数字化移交”概念。
1.全生命周期管理的数字化移交电厂全生命周期数字化是以电厂设备及系统的全生命周期管理为理念，集成从设计、制造、采购、安装、建设、调试、运维、监测、检修、维护直至设备退役的全过程数字化。
数字化移交是一个过程，是电厂全生命周期管理的重要环节，旨在补齐空间位置数据的短板，通过数据标准进一步整合电厂生产业务单元，实现系统的跨域异构，从源头对各阶段的数据持续收集、扩展、积累、应用及管理，打破各生产业务系统的信息孤岛，实现信息的集成、共享和数据的综合利用，以及电厂管控在真正意义上的信息化、智能化，最大限度达到电厂的安全、高效、环保运行状态。
基于全生命周期数字化移交各阶段功能：（1）在基建期通过采用协同设计平台进行设计，提高电厂设计效率，为设计优化提供便捷，数字化模型便于实现电厂的可视化施工、运行、维护、检修仿真，极大提高电厂的工作效率。
电厂智能化管控技术研究
电厂智能化管控技术研究摘要：智能电厂以电力发电厂的模型设计、生产过程监控、厂区监控、设备状态的数字化为基础，以计算机系统和网络为平台，运用云计算、大数据对海量数据进行加工处理，为电厂相应的人员提供辅助决策依据。
海量数据的处理和多应用子系统融合运行是整个智能电厂实现快速数据流和多功能联合操控的核心技术。
关键词：电厂；智能化管控；技术1智能电厂平台1.1基础设施层智能生产控制平台的基础设施层主要包括智能控制器、实时数据库服务器、应用服务器、高级值班员工作站和网络设备。
主要通过智能控制网络层设备与生产控制网络数据进行交互，为优化控制应用提供操作硬件设备支持。
它使用智能控制器来执行逻辑操作以及信息输入和输出。
基础设施层主要由综合安全设施、计算机存储和网络设备以及智能应用硬件设施（如巡检仪、巡检机器人）组成。
它为大数据平台和应用服务提供硬件设施，确保整个平台数据和程序流的平稳运行。
1.2智能平台层智能生产控制平台中平台层的构建是以生产实时数据库为数据核心，构建数据处理与分析、自主管理系统、智能算法模型、多平台共享的应用开发环境。
智能平台层以镜像方式将生产实时数据作为数据库源，收集、采样和存储与智能应用相关的数据。
平台层架构由大数据平台、应用开发平台、运维和算法平台组成。
1.3智能应用层智能生产控制平台的智能应用层是以平台层数据库为分析模型基础，对整个电厂机组及公辅控制网工艺流程和设备进行“智能分析”“智能报警”“智能监盘”“智能控制”和“智能运行”。
智能应用层以厂级实时监控信息系统和管理信息系统为模版，将各部分功能进行融合开发和数据互连，以管理规范化、标准化、流程化为基础，以管控智能化为核心，建设电厂各专业岗位、生产运行的平台构架，包括智能基础建设、智能生产管理、智能行政管理、智能运维、智能安全、智能经营等。
2电厂智能化管控技术措施2.1智能巡检与视频识别智能“两票”系统可以实现智能巡检，准确掌握工作人员的巡检过程及操作，并且可以引入智能机器人，通过在数字电厂中提前设定巡检线路，实现无人自动定时巡检，并且将巡检结果自动上传云平台，经过大数据智能决策准确发现巡检中出现的问题，并且及时向管理人员预警。
以“两化融合”引领智慧电厂发展
以“两化融合”引领智慧电厂发展发展是一个哲学名词，是事物不断前进的过程，由小到大，由简到繁，由低级到高级，由旧物质到新物质的运动变化过程。
根源是事物的内部矛盾。
以下是本站分享的以"两化融合"引领智慧电厂发展，希望能帮助到大家!以"两化融合"引领智慧电厂发展xx指出，要"加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合"。
对于已经进入工业化后期的江苏而言，全面推进信息化和工业化深度融合，是贯彻新发展理念、提升发展水平、建设"强富美高"新江苏的重大战略选择。
尽管当前清洁能源迅猛发展，但在未来一定时期内，煤炭仍将是一次能源的重要依靠力量。
煤炭的清洁高效利用，成为当前我国能源战略的努力方向。
火电企业具有良好的信息化基础，借助"两化融合"契机，推动智慧电厂建设，将进一步提升协同管理水平和资源利用效率，对我国能源发展具有深远意义，也与我国的能源发展战略相契合。
一、推进全省智慧电厂建设恰逢其时智慧电厂是信息化与智能化技术在发电领域的高度发展与深度融合，主要体现为大数据、物联网、可视化、先进测量与智能控制等技术的系统化应用。
其基本架构包括智能感知层、智能控制层与智能管控层，其主要特征是泛在感知、自适应、智能融合与互动化，其主要目标是通过整合电厂运行监控、故障诊断、安全管理、物资供应和设备维护的全过程，利用数据挖掘、先进算法和预测控制等智能方法，实现事故的事前预警、事中控制，实现生产的优化控制、优化调度，让经营分析更智慧、管理决策更科学、资源利用更高效。
发展智慧电厂，即恰逢其时又意义重大，主要体现在以下三个方面。
重大发展战略的引导，是智慧电厂发展的"指明灯"。
20__年政府工作报告指出，要"打造工业互联网平台，拓展"智能+，推动传统产业改造升级"。
虚拟电厂分布式协同控制技术
虚拟电厂分布式协同控制技术
分布式协同控制是一种复杂的控制策略，可应用于虚拟电厂控制系统中。
简而言之，它是为了实现操作和生产虚拟电厂内部多设备之间的良好协调而创造出来的技术。
它通过建立和优化某种特定的大量系统参数，同时利用这些参数的各种关系和变化来控制多个设备，从而实现虚拟电厂的最佳运行。
分布式协同控制技术最常用于建模和预测不同现场处理器根据可用输入来管理非常复杂的虚拟正负荷分布。
它基于负载均衡思想，通过建立一系列系统参数模型，以确定虚拟正负荷分布，并削减动态和恒定负载均衡中不稳定性改善系统稳定性，从而实现最佳的虚拟电厂运行。
分布式协同控制技术还可应用于虚拟电厂的能源管理，如het集群。
它们可通过综合考虑het集群的系统参数，来构建针对虚拟电厂的总体能源模型，预测能耗和加热效率，从而构建总体能源管理系统，实现更好的节能效果。
此外，分布式协同控制技术还可用于虚拟电厂的安全保护。
通过构建系统模型，优化系统性能，监测参数指标，实时发送报警，以实现虚拟电厂网络的安全保护。
所以，分布式协同控制是虚拟电厂控制系统中不可或缺的重要技术。
火电厂协同运营管理模式研究
火电厂协同运营管理模式研究一、绪论随着能源的需求不断增加，火电厂在国民经济中扮演着至关重要的角色。
然而，由于其高发射的二氧化碳和细颗粒物等污染物，火电厂也成为环保领域的重中之重。
为了减少火电厂对环境的污染，并更好地发挥其作用，火电厂协同运营管理模式应运而生。
二、火电厂协同运营管理模式的定义和特点1.定义火电厂协同运营管理模式是指多个火电厂之间共同合作，以达成最优化的能源利用和减少污染排放的协同运营方式。
2.特点（1）合作共赢：多个火电厂之间通过合作共赢的方式达到运营效益最大化的目的。
（2）环境友好：通过协同共仿设计和调度，共同推进节能减排，达到环境友好的目的。
（3）高效稳定：通过协同运营，能够提高运营稳定性，提高发电量和效品等运营效率。
三、火电厂协同运营管理模式的实现途径和策略1.生产结构优化火电厂协同运营管理模式的实现需要多个火电厂之间的协作，而不同火电厂在生产结构、设备配置和技术水平等方面的差异可能会影响协同运营模式的实现。
因此，如何优化生产结构成为了重要任务。
策略1：生产能力协同化多个火电厂在生产能力上实现协同化，有利于提升火电厂整体的生产水平，减少非常规运营，提高电力供应的稳定性。
策略2：设备标准化设备标准化能够优化火电厂的日常运营和维护，一定程度上降低运营成本，提高生产效率。
2. 能源利用优化火电厂作为能源消耗者，其能源利用质量直接关系到能源消费的效益和环境保护。
因此，火电厂协同运营管理模式实现的关键之一就是能源利用的优化。
策略1：能源共享能源共享可以通过协同调度和交互用电来实现，优化整个设备的运转，实现节能减排。
策略2：虚拟集中化控制采取虚拟集中化控制的方式，将多个火电厂的控制系统统一，实现设备的共享，并通过控制系统集成提高系统的效率。
3. 环境保护与减排优化火电厂协同运营管理模式重视环境保护，因此环境保护与减排优化是实现火电厂协同运营管理模式的关键目标。
策略1：对污染站点控制和监测技术的升级对污染站点控制和监测技术的升级可以实时监测污染物的排放情况，及时采取对应的处理措施，从源头上减少污染排放。
三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究
三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究摘要：近年来，随着我国经济转型的不断深入，电力行业得到了快速的发展，如今随着我国居民在日常工作和生活中对电量的需求不断增加，以及公司和企业在用电量方面的需求增加，原有的电厂运行模式已经无法满足人们对于电力行业的需求，新型的电厂运行方式成为了电力行业研究的重点。
数字化电厂作为电厂在信息化技术发展背景下的产物，逐渐得到了行业中的广泛重视。
但是随之而来的则是数字化电厂运行过程中设备的安全性和可靠性，如何充分利用电气设备的信息共享和传输就显得尤为重要。
协同技术和三维设计技术能够促进数字化电厂的运行高效性与更小的故障率，通过强大统一的数据库作为基础支撑，快速高效的实现传统的二维设计向协同三维设计模型的转换，促进数字化电厂的高效稳定发展。
关键词：三维设计；SP3D；协同设计；数字化电厂1 引言随着数字化技术应用的不断加快，数字化技术在传统电厂中的应用逐渐受到人们的重视。
数字化电厂是数字化技术应用在电厂建设中的高科技产物，其主要是指电厂对日常运行过程中的全生命周期进行量化和分析控制等操作，通过企业的数据库将电厂运行过程中相关的数据进行储存，并将数据库信息向客户传输和共享，以便于客户实现对电厂信息数据的管理和应用，实现数字化电厂设计的原则。
除此之外，数字化电厂的建设还能够使电厂的客户通过使用网络技术远程实时对电厂数据库进行访问，并进行远程控制和管理等操作，大大提升电厂运营、维护的质量和效率。
随着数字化电厂建设，协同设计技术和三维设计技术将在建设过程中发挥越来越重要的作用和影响。
如何在更大程度上发挥三维协同设计技术在数字电厂建设中的作用，已成为一个电厂自动化领域需要解决的技术问题。
2 三维数字化协同设计的优势现如今,随着中国经济的快速发展和人民生活水平的提高,人们对于能源的需求,尤其是电力方面的需求将逐渐加大。
如何优化设计工具,如何提高设计水平,降低电厂的建设周期并使其更快地投入生产经营,以满足经济快速发展带来的电力不断增长的需求已成为现如今急需解决的问题。
发电企业数字化、智慧化转型案例
发电企业数字化、智慧化转型案例标题：发电企业数字化、智慧化转型案例引言概述：在当今数字化和智能化的时代，各行各业都在积极转型以适应新的发展趋势，发电企业也不例外。
数字化、智慧化转型成为发电企业提高效率、降低成本、优化运营的重要手段。
本文将通过阐述五个大点，分别从数字化运维、智能化监控、数据分析、人工智能应用和能源互联网方面，详细阐述发电企业数字化、智慧化转型的案例。
正文内容：1. 数字化运维1.1 建立数字化运维平台：发电企业通过建立数字化运维平台，实现对发电设备、运行状态等数据的实时监测和管理。
1.2 预测性维护：通过数据分析和机器学习算法，发电企业能够预测设备故障，并提前进行维护，避免设备故障对发电效率的影响。
2. 智能化监控2.1 智能监控系统：发电企业引入智能监控系统，通过传感器、物联网技术等手段，对发电设备的运行状态进行实时监测和控制。
2.2 远程监控和操作：借助智能化监控系统，发电企业可以实现对发电设备的远程监控和操作，提高运维效率和安全性。
3. 数据分析3.1 数据采集和存储：发电企业通过传感器等手段采集大量数据，并进行存储和管理。
3.2 数据分析和挖掘：通过数据分析和挖掘技术，发电企业能够发现设备运行中的问题和潜在风险，为决策提供依据。
4. 人工智能应用4.1 智能优化调度：发电企业利用人工智能算法，对发电设备进行智能优化调度，提高发电效率和经济效益。
4.2 智能能源管理：通过人工智能技术，发电企业能够实现对能源的智能管理，包括能源消耗预测、能源利用优化等。
5. 能源互联网5.1 能源数据共享：发电企业通过能源互联网平台，实现能源数据的共享，促进能源资源的合理配置和利用。
5.2 多能互补调度：通过能源互联网平台，发电企业可以实现多能互补调度，将不同能源的优势互补，提高能源利用效率。
总结：发电企业数字化、智慧化转型是推动行业发展的重要举措。
通过数字化运维、智能化监控、数据分析、人工智能应用和能源互联网等手段，发电企业能够提高运维效率、降低成本、优化能源利用。
三维数字化协同技术在电厂设计中的运用分析
三维数字化协同技术在电厂设计中的运用分析发布时间：2022-12-26T07:35:57.714Z 来源：《中国电业与能源》2022年第16期作者：朱双峰[导读] 随着国家经济发展，朱双峰中国电建集团核电工程有限公司，山东济南 250102摘要：随着国家经济发展，电力行业也紧随社会潮流取得了快速发展。
现代化数字技术已被充分运用于电力行业。
3D数字化协同系统属于新时期信息化科技技术，在电力设计中引进3D数字化协同系统具有显著意义。
文章首先总结了3D数字化系统的特征，然后详细探讨了电厂设计方面3D数字化协同系统的具体运用，希望通过本文的探究能够为电厂可持续发展提供良好的借鉴依据。
关键词：3D数字化协同；数据收集；电厂设计1、序言当前，随着社会对电力需求量的增多，原有的电厂运营模式已不能适应电力行业发展的要求，新型电厂运营模式已是电力行业深入探究的核心。
信息化电厂成为了电厂在新时期涌现的产物，逐渐引起行业高度重视。
由此必须保障数字化电厂运营阶段设备的稳定性与安全性，如何充分使用电气设备的数据共享与传输功能显得特别关键。
3D数字化协同系统可以实现信息化电厂的运营高效性和减小故障概率，基于较强的信息库，可完成传统2D设计转变为协同3D设计模型，推动信息化电厂高效、健康发展。
2、3D数字化协同系统的特征2.1主观性3D设计软件是依托计算机出现的现代化技术，一般基于计算机完成设计工作，设计人员利用计算机采集电厂运行环境与运行流程中的各种细节资料构建立体模型，通过此虚拟电厂每个时段的运行状况，使设计师在电厂设计中可以更系统、更精准掌握电厂现状，设计出更为精确、完善的协同化电厂。
2.2协同性3D技术用于相对应的网络中，因此3D数字化协同系统具备协同性，换言之，计算机运行中融入3D技术，能够精准获得电厂各项分部现状及系统环境数据，再按照这些数据进行协调设计，3D数字化协同系统的开发与应用克服了传统技术的不足，各专业无需面对面共享信息，信息共享更为便捷。
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电厂多平台数字化协同设计研究
发表时间：2019-01-08T17:07:04.077Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：宿维忠梁辉鲍秀玲
[导读]
（中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司河北石家庄 050031）
1 引言
数字化协同设计是目前电厂设计技术的前沿，也是设计技术发展的必然趋势。
电厂涉及各专业在统一的平台上进行数字化协同设计，从而减少各专业之间及专业内部由于沟通不畅或沟通不及时导致的错、漏、碰、缺等问题，实现所有数据信息的唯一性，实现一处修改其他随之处理，提升设计效率和设计质量。
而在电厂实际设计过程中，涉及到机、电、土、水等多个专业，由于各专业的特殊性，目前比较成熟的几大数字化设计平台如PDMS、SmartPlant 3D、Substation、Revit等只能满足电厂设计过程中涉及到的一个或者几个专业的数字化协同，不能满足所有专业的数字化协同设计需求；如果强行要求所有专业采用同一个平台进行数字化设计，在提高一个或几个专业设计效率的同时会降低其他专业的设计效率，反而降低整体设计效率。
2 国内电力行业数字化设计现状
国内电力行业发电设计板块大部分采用英国A VEV A公司的PDMS平台进行数字化布置设计，在工艺设备、管道的布置设计方面取得了很好的应用效果；但是该平台最初是针对设备和管道布置设计需求开发的工程设计平台，在其他专业尤其是土建专业的设计、建模、出图等方面先天不足。
近十多年来，有很多电力设计单位和软件公司针对该问题进行过不少的开发，但都没有取得较好的效果。
近几年，Autodesk公司的Revit平台在民用建筑领域从设计到工程建设过程都在大范围的应用，这证明Revit平台在土建专业应用效果良好且发展前景广阔；国内部分电力设计院也开始采用Revit平台进行土建专业的数字化设计，但是PDMS平台和Revit平台之间模型及数据没有有效互通，工艺和土建专业的数字化协同主要是通过土建翻模或者文件级模型导入PDMS实现专业间的碰撞检查，对土建专业来说重复工作量大，设计效率低下，因模型更新不及时导致的图模不一致、碰撞检查结果错误等情况时有发生，更谈不上专业间的数字化协同设计。
因此，打通两平台之间的数据库层级的数据通道，对于解决目前电力设计行业工艺土建两专业的数字化协同设计具有重大意义。
本文主要介绍采用中间数据库做为桥梁，通过开发实现PDMS和Revit两平台的数据互通，最终实现工艺专业和土建专业的数字化协同设计的技术路线和方案。
3 PDMS与Revit平台协同设计研究
3.1 研究内容
1）通过提取PDMS和Revit两平台中任一端的模型数据信息，对模型数据信息进行分析优化并推送到中间数据库中，另一端通过读取数据库中的信息生成相应的模型和数据；即：两平台之间任一端发布模型数据，另一端读取模型数据即可实现二者模型数据的实时更新；
2）在Revit里面，创建一个数据层次管理界面，所有模型/数据的层次、归属要按卷册（电厂设计过程中的管理单位）划分，并按二者的数据类型对照表与PDMS保持一致；
3）模型/数据的发布要以卷册为单位，对于升版的模型/数据，发布端发布模型/数据时，每一个对象都要记录其较上一版的增、删、改等操作信息；接收端更新模型/数据时，只对有增、删、改的对象进行相应的操作，以保证更新效率；
4）模型/数据的发布、接收、更新应由专人完成，所以Revit里面要有主设人角色，每一个卷册要有卷册负责人角色；只有卷册负责人可以对其负责的卷册模型/数据进行发布、接收、更新的操作，主设人负责对卷册设定卷册负责人；
5）对于土建专业数字化设计所需的标准元件，两平台之间数据库通过匹配表自动进行匹配；对于非标准的异形件，通过程序实现数据及模型互通。
3.2技术方案
在PDMS和Revit两平台中，每一个对象都有唯一的编号，我们称之为ID；在中间数据库中建立两平台对象唯一编号的对照表，并以此为纽带实现两平台对象之间的一一对应；通过属性对照表进行两平台之间数据模型各种属性如位置、方向、归属等的相互转换和对应；对于两平台之间通过各自标准数据库建立的数据模型，通过PDMS元件库和Revit族库匹配表进行两平台之间数据模型的参数化匹配；对于两平台非标准的异形体，通过解析几何模型实现相互转换；两平台以卷册为单位发布模型，同步记录发布人、发布时间、版本等信息，以此实现两平台数据模型转换的版本管理。
图1 PDMS与Revit平台协同设计技术方案
3.3 实施过程
3.3.1模块划分
该方案按大的功能可划分为Revit平台模型/数据发布和接收、PDMS平台模型/数据发布和接收、项目管理三个主要模块。
Revit平台模型/数据发布和接收是通过API在Revit上进行二次开发，实现模型的导入、导出、增量更新以及土建专业的收资处理；PDMS平台模型/数据发布和接收是通过API在PDMS上进行二次开发，实现模型的导入、导出及增量更新；项目管理是独立的可执行程序，
实现项目、卷册、用户及权限管理。
3.3.2数据库设计
该方案以SQLServer为数据库作为桥梁，所有项目采用一个公用库进行用户、权限、元件库和族库匹配、属性等的管理；每个项目采用单独的数据库进行卷册、模型、版本等管理。
公用数据库为所有项目共用，存储了用户信息、项目信息、权限信息以及PDMS元件库与Revit族库匹配所用的各种信息。
这些信息独立于项目，因此单独提出作为一个公用的数据库。
模型数据库为项目独有，每个项目都有自己的模型数据库，其中存储有该项目各个卷册各个版本的全量模型信息。
每个版本的模型数据由几个表格组成，版本之间由后缀来进行表名的区分。
3.3.3模型导出和导入
模型导出是从PDMS或者Revit平台中读取模型数据并写入到SQL Server数据库中。
在导出过程中，首先需要读取公用数据库中的权限信息和版次信息，以便得到授权并获取即将导出的版本号及表格后缀。
此后即可在Revit或者PDMS平台中获取当前卷册内的模型信息，并进行转换，实现到SQL Server数据库中的数据写入。
模型导入则是将SQL Server数据库中的模型信息按照项目、卷册、版本等写入到PDMS或者Revit平台中。
在导入过程中，首先需要读取公用数据库中的权限信息和版次信息，以便得到授权并获取正确的模型表格后缀。
此后即可在模型数据库中读取到正确的模型信息并进行数据转换，实现到PDMS或者Revit平台中的模型展现。
3.3.5项目管理
项目管理是独立的可执行程序，实现项目、用户及权限管理。
基于微软.net平台，采用C#编码编写，系统设计采用面向对象分层设计方案，数据持久层采用Castle.ActiveRecord框架，数据库采用SQL，界面设计应用了Devexpress控件。
主要实现项目、卷册、用户及权限管理。
4总结
通过该方案的实施结果来看，通过开发实现PDMS和Revit两平台之间的数字化协同设计是完全可行的；电厂数字化设计平台PDMS、SmartPlant 3D、Substation、Revit等互相之间也可以采用相同或者类似的技术路线实现数字化协同设计，对推动全电厂全专业数字化协同设计具有重大意义。