Progress and prospects of innovative coal-fired power plants within the energy internet

The development of electrical engineering and electronic, communications, smart power grid, and ultra-high voltage transmission technologies have driven the energy system revolution to the next generation: the energy internet. Progressive penetration of intermittent renewable energy sources into the energy system has led to unprecedented challenges to the currently wide use of coal-fired power generation technologies. Here, the applications and prospects of advanced coal-fired power generation technologies are analyzed. These technologies can be summarized into three categories:(1) large-scale and higher parameters coal-fired power generation technologies, including 620/650/700 oC ultra-supercritical thermal power and double reheat ultra-supercritical coal-fired power generation technologies;(2) system innovation and specific, highefficiency thermal cycles, which consist of renewable energy-aided coal-fired power generation technologies, a supercritical CO_2 Brayton cycle for coal-fired power plants, large-scale air-cooling coal-fired power plant technologies, and innovative layouts for waste heat utilization and enhanced energy cascade utilization;(3) coal-fired power generation combined with poly-generation technologies, which are represented by integrated gasification combined cycle(IGCC) and integrated gasification fuel cell(IGFC) technologies. Concerning the existing coal-fired power units, which are responsible for peak shaving, possible strategies for enhancing flexibility and operational stability are discussed. Furthermore, future trends for coal-fired power plants coupled with cyber-physical system(CPS) technologies are introduced. The development of advanced, coal-fired power generation technologies demonstrates the progress of science and is suitable for the sustainable development of human society.

Smart Plant系列软件在电力工艺专业设计中的应用及前景分析

从数字化平台协同设计的角度出发,介绍了Smart Plant系列软件若干模块的设计功能,分析了该软件适用于电力工艺专业设计的特点,提出其目前存在的问题和不足,并针对性地提出了改进意见,最后对其应用前景作了展望。

数字孪生技术在电厂智慧化转型中的应用

阐述数字孪生技术在电厂智慧化转型中的应用,包括电厂建设过程中的信息查询智能化、电厂建设完成后的数字移交、电厂运维管理的智能化、电厂中的人员定位与实时联动。

基于SMART准则的核电企业安全文化业绩指标设计

核电企件运营中安全问题是首要问题,建立安全文化控制体系是进行风险管理的一个有效手段。文中根据核电企业特点,使用国际通用的SMART评价准则对计算安全文化指数所需的指标作了分类研究。同时为满足持续改进的安全文化控制体系实施的需要,对有代表性的业绩指标作了量化处理。

万物互联视角下的能源物联网:现状、技术和案例分析

[目的]万物互联(IoE)时代酝酿着的新一代物联网(IoT)的发展,正在通过选择和组合其中的新信息、新功能、新应用,来实现其多样化发展。基于物联网技术的能源物联网,将物理事物之间的信息交换和能源交换,在同一张动态网络中连接起来。能源物联网催生着新的服务模式和能源的组织、交换、管理方式;它不仅涵盖能源即服务(Energy-as-a-service)和产销者(Prosumer)等新概念,还引领智慧建筑、智能抄表、智慧电网、分布式能源、虚拟电厂等创新应用。[方法]文章分析了能源物联网的现状,包括其关键的行业驱动因素、潜在的技术和应用,及其相关的研究进展。[结果]从学术和行业应用的角度讨论和比较了能源互联网与能源物联网的定义,并分析了面向能源物联网演进的一些主要阶段和需要关注的问题。[结论]文章为能源物联网的进一步研究和实践提供有益的参考。

ArcObject的智慧电厂一体化数据整合技术应用

为精准呈现智慧电厂整个结构特征,提出一种基于ArcObject的智慧电厂一体化大数据整合技术。利用滑动时间窗口划分电厂数据采集任务,构建数据域模型,完成智慧电厂一体化多源异构大数据采集。运用小波分析方法,重构阈值处理后的高低频系数,消除电厂监测数据噪声。读取电厂界址点数字坐标,运用ArcObject二次开发技术得到ArcGIS面状要素工具,挑选预先设置的要素类图层,运用Web图形库、平面误差法,实现数据动态可视化。实验结果表明,所提技术可有效剔除数据噪声,且数据整合效率快、准确度高,为智慧电厂的实际应用提供决策支持。

电动机在线绝缘监测在智慧电厂中的应用

随着以智能制造技术的发展和新型电力系统的推进,智慧电厂将成为未来电力系统建设的重点。电动机故障检测是电厂正常运行的保障,文章针对目前火电厂内电动机绝缘故障监测传统方法存在的问题进行分析,提出了智能在线监测的新方法,并对其应用前景进行了分析。

基于智慧电厂的智能寻优系统与工况判别技术研究

传统火电厂机组运行管理存在一些弊端,运行工况判定技术与工况监督技术有待革新,随着自动化技术与智能化技术在电力企业的广泛运用,构建智能寻优系统有助于提升电厂的智能管理效果,进而逐步建立智慧电厂,达到国家要求的寻优管理水平,保证电力机组的稳定运行。智能寻优系统通过高级统计分析、大数据和人工智能等技术提升电力产生效率,进而促进火电厂管理系统的升级。本文对智能寻优系统关键技术进行了阐述,交代了功能框架,对典型电厂应用的效果进行了分析,旨在为智慧电厂寻优系统的建设提供科学的依据。

基于大数据技术的智慧电厂作业预警系统设计

在全面推进智能电网建设的战略目标,建立高标准的电力能源企业过程中,电厂作业过程的监控和风险预警面临着新的要求。为满足这一要求,文章提出如何利用智能化监控设备和大数据技术,对电厂作业行为进行实时监测,为电厂作业风险预警提供全面的数据支持。在此基础上,文章着眼于大数据技术在智慧电厂作业预警系统中的应用展开研究,以期通过智慧电厂作业预警系统的使用,实现对电厂作业过程的智能监测与评判,从而加强风险防控。

基于5G通信技术的智慧电厂作业人员定位方法

常规的智慧电厂作业人员定位方法以作业人员发送的电子标签信号为主,忽略了作业人员的动态变化情况,影响作业人员的定位精准度。因此,设计了基于5G通信技术的智慧电厂作业人员定位方法。增强智慧电厂作业人员通信带宽,从数据监测、控制指令、远程控制等方面,获取作业人员的实时位置数据,从而确保电厂人员的作业安全性。基于5G通信技术构建智慧电厂作业人员定位模型,利用5G通信技术的高速度与大容量特性,支持作业人员更加精准的定位服务,从而实现智慧电厂人员的实时监控与调度。求解智慧电厂作业人员定位评价因子,将几何精度因子、均方误差、均方根误差、克拉美罗下界、累计概率分布函数等指标,满足智慧电厂作业人员定位精准度需求。采用对比实验,验证了该方法的定位精准度更高,能够应用于实际生活中。

基于“三黑”理念的新一代智能电站建设路径分析

研究首次提出基于“黑灯工厂、黑灯车间、黑屏运行”的“三黑”理念,以指导火电、水电、新能源电站开展智能化升级建设,实现安全、高效、清洁、低碳、灵活、智能“六型电厂”和高级、卓越级智能电站等建设目标。结果表明:智慧电厂1.0开展了自主可控智能工控系统、5G物联网、工业互联网、BIM三维建模与数字孪生、视频识别、机器人、物联计算等方面的技术探索与升级改造,全方位提升了基础设施及智能装备、智能发电、智慧管理的支撑能力,具备了向智慧电厂2.0升级建设的条件。基于电力物联网、透明锅炉、智能控制等技术,打造黑灯燃料岛、黑灯环保岛、黑灯化学岛、黑灯锅炉岛、黑灯仓储等黑灯车间,以火电iDCS2.0、火电iDCS3.0、水电流域集控、新能源区域集控等技术,实现黑灯工厂、黑屏运行。

新基建时代燃煤智慧电厂建设与技术升级分析

燃煤发电是我国主要的发电方式之一,随着全球经济的快速发展和能源需求的不断增长,燃煤电厂的建设和运营面临着许多挑战。其中,环境保护和能效问题日益突出,成为制约燃煤电厂发展的瓶颈。因此,探索燃煤电厂的智能化、高效化发展路径,对于我国能源产业的高质量发展具有重要意义。文章针对新基建时代燃煤智慧电厂建设与技术升级进行了分析,以期能够为相关人员提供参考。

智慧电厂管控系统的研究

碳达峰、碳中和以来,智慧电厂的发展备受电力行业人员的关注。而智慧电厂的发展最重要的是智慧电厂管控平台的搭建。智慧电厂信息管控系统是以计算资源、存储资源、网络资源为物理基础,大数据处理分析为手段,来实现电厂基建期和运行期的数字化工程及移交、生产信息管理、物资管理、行政管理、智慧安全管控、智慧经营管理、智能运维管理等应用服务系统。通过一系列自动化、信息化和智能化的手段,来实现电厂安全、高效、经济和环保的运行目标。

智慧电厂基础建设研究与应用分析

越来越多的发电企业都在规划建设属于自己的智慧电厂。以闵行燃机电厂一期联合循环发电机组示范工程数字化孪生项目为例,分析基建期同步建设的优势以及总体规划分步实施的必要性。主要介绍了智能安防、三维可视化、人员定位、智能生产一体化、数字孪生等模块的建设注意事项及模块间的联动。

基于故障树分析法的智慧电厂热工自动化检修方法

热工自动化检修是智慧电厂体系的重要组成部分,对保证电厂热工运行稳定与安全具有重要意义。提出了一种基于故障树分析法的智慧电厂热工自动化检修方法。根据热工电厂故障规律确定故障树顶事件、中间事件以及底事件,构建智慧电厂热工故障树;利用故障树对热工故障进行定量分析,根据故障发生概率诊断热工故障;利用故障树对热工故障进行定性分析,确定故障原因及维修策略,按照策略维修故障,实现基于故障树分析法的智慧电厂热工自动化检修。经验证,该方法具有较高的检修精度,可以实现对电厂热工自动化精准检修,为智慧电厂开发与建设提供参考依据。

“双碳”目标下虚拟电厂智慧管控平台的技术构建与应用

虚拟电厂是电力系统建设中的重点,是实现“双碳”目标的重要途径。在虚拟电厂建设期间,利用智慧管控平台技术,根据结合实际情况对虚拟电厂进行监控、调节,确保资源使用的灵活性,能有效降低能耗。文中介绍了虚拟电厂智慧管控平台技术的定义及功能,阐述了虚拟电厂智慧管控平台的技术框架,明确了虚拟电厂智慧管控平台技术的应用场景,以实现能源的灵活使用和调控,协调控制满足电力发展需求,希望能为相关研究工作提供参考。

电厂水资源管理的创新

文章探讨了汉川电厂智慧水务平台的发展与应用,以及其在电厂水资源管理中的创新作用。随着水资源的日益紧缺,有效的水资源管理成为电厂运营中的关键挑战。汉川电厂通过引入智慧水务平台,有效实现了水资源的优化管理。文章分析了智慧水务平台的技术架构、运行机制及在电厂中的应用成效,展示了其在提升水资源管理效率、节约成本及减少环境影响方面的积极效果。以期为其他电厂使用智慧水务平台提供借鉴。

光伏电站智能监控系统设计与应用

随着国家层面“碳达峰、碳中和”目标的确立,我国对清洁能源的需求与日俱增。利用物联网(Internet of Things,IoT)、大数据、人工智能(Artificial Intelligence,AI)等当今先进技术提升光伏(Photovoltaic,PV)电站运营效率得到广泛关注。设计一套完整的光伏电站智能监控系统,通过对光伏发电区、变配电设备区、电站运维区等关键场景实施布控,利用边缘智能硬件装置采集光伏组件、逆变器、并网柜、储能柜及变配电柜等关键设备及各气象元素数据,通过光伏电站智能监控软件平台数据分析、实时告警、智能诊断、远程巡检等功能实时感知光伏电站发电营收及设备运行情况,有效提升光伏电站发电效率,减少电站本地运维人员成本开销。

Are the Current Smart Grid Concepts Likely to Offer a Complete Smart Grid Solution?

At present, the structure of power systems is greatly changing due to the penetration of decentralized generations. Although they encompass a high flexibility potential, their large-scale penetration interferes with the power system operation at all voltage levels. To get rid of this flaw and exploit their flexibility, different concepts like Virtual Power Plants, Microgrids and Cellular Approach have been introduced but still no solution is in sight. Under these conditions, it seems quite intriguing to find out whether these concepts are likely to offer a complete solution or not. This paper presents ten criteria to assess the complete Smart Grid solution and introduces a comprehensive evaluation system based on cloud-charts. The paper looks into the already existing solutions, which are respectively based on Virtual Power Plants, Microgrids and Cellular Approach concepts. The investigations have shown that none of these solutions meets all criteria necessary for a complete Smart Grid solution. Even a combination of different criteria fails to yield the desired results.