智能發(fā)電站數(shù)字孿生應(yīng)用
實(shí)現(xiàn)智能發(fā)電站的核心能力,必須充分利用當(dāng)前的云端運(yùn)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)應(yīng)用程序等高級(jí)信息技術(shù)、發(fā)電站控制系統(tǒng)、工廠級(jí)監(jiān)
實(shí)現(xiàn)智能發(fā)電站的核心能力,必須充分利用當(dāng)前的云端運(yùn)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)應(yīng)用程序等高級(jí)信息技術(shù)、發(fā)電站控制系統(tǒng)、工廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、輔助監(jiān)控系統(tǒng)等,支持產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)、管理云平臺(tái)和發(fā)電站SIS網(wǎng)絡(luò),并在智能設(shè)備層、智能控制層、智能監(jiān)管層和智能決策層構(gòu)建滿足智能發(fā)電站要求的模型,從而形成智能發(fā)電站生產(chǎn)和管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)發(fā)電過程的全面感知、協(xié)同優(yōu)化、預(yù)測(cè)預(yù)警和科學(xué)決策。

(1)智能設(shè)備層
智能設(shè)備層與發(fā)電廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)要素緊密融合,是與物理世界進(jìn)行虛擬世界交互與合作的關(guān)鍵,也是數(shù)字孿生的關(guān)鍵,為了實(shí)現(xiàn)全面認(rèn)識(shí),主要通過先進(jìn)的測(cè)量技術(shù),將發(fā)電廠所有設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)、管理過程和環(huán)境條件轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,并根據(jù)自我診斷要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砗透咝У膫鬏?。此外,在智能控制層、智能監(jiān)管層、智能決策層的指示下,可以準(zhǔn)確分析和傳達(dá)有關(guān)相應(yīng)電站生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)要素的指示,以實(shí)現(xiàn)最小干預(yù)的閉環(huán)控制要求。
(2)智能控制層
智能控制層為了實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電廠各工藝過程的智能控制,必須通過物理實(shí)體的行為模型和規(guī)則模型、生產(chǎn)工藝數(shù)字孿生、主要是DCS本身的相關(guān)高級(jí)算法程序、邊緣計(jì)算等高級(jí)信息技術(shù)等,形成工藝特性的自適應(yīng)控制、預(yù)測(cè)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等具體程序,對(duì)生產(chǎn)工藝建模。綜合智能設(shè)備層收集的信息和智能監(jiān)督層的指示,形成滿足發(fā)電站安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境要求的控制指南,在各種燃料和環(huán)境條件下最大限度地提高發(fā)電站的安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境性。
(3)智能監(jiān)管層
智能監(jiān)督層的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)電站設(shè)備資產(chǎn)的智能化管理?;谏a(chǎn)工藝、工廠級(jí)監(jiān)控資訊系統(tǒng)、整個(gè)工廠生產(chǎn)過程和管理數(shù)據(jù)和信息收集、集成、工廠級(jí)能效基準(zhǔn)和評(píng)估、運(yùn)營(yíng)管理、智能巡檢員、設(shè)備健康管理、設(shè)備遠(yuǎn)程診斷等預(yù)測(cè)報(bào)警功能、在發(fā)電廠級(jí)實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠閉環(huán)時(shí),建模的重點(diǎn)是設(shè)備的物理模型和運(yùn)行維護(hù)的規(guī)則模型。對(duì)應(yīng)于虛擬模型的物理實(shí)體包括設(shè)備資產(chǎn)本身和維護(hù)服務(wù)行為。智能管理層接收的輸入信息包括控制層的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、智能設(shè)備層的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息、智能決策層的執(zhí)行策略和最優(yōu)化模型信息。
(4)智能決策層
智能決策層借助生產(chǎn)制造、運(yùn)營(yíng)管理操作系統(tǒng)出示的海量信息展開大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用及有關(guān)功能模塊的開發(fā)設(shè)計(jì),推動(dòng)管理數(shù)據(jù)信息與生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)信息之間的互相整合,實(shí)現(xiàn)了輔助決策、倉(cāng)儲(chǔ)成本分析、智能供應(yīng)鏈支持、績(jī)效評(píng)估等戰(zhàn)略決策,從而增強(qiáng)整個(gè)集團(tuán)公司的精益化管理水平。智能決策層的核心是工業(yè)生產(chǎn)信息化大數(shù)據(jù)平臺(tái)和管理云平臺(tái),智能決策層再加智能監(jiān)管層基本上將發(fā)電站現(xiàn)場(chǎng)的所有生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)要素都進(jìn)行了數(shù)字化,是真正意義上的數(shù)字孿生。在這個(gè)等級(jí),生產(chǎn)制造、運(yùn)行、經(jīng)營(yíng)管理的管理行為等都生成了數(shù)字孿生體,甚至涉及智能監(jiān)管層的實(shí)體模型創(chuàng)建行為。
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