2024年12月15日,《面向無人值守的智能發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用科技成果》通過中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)組織的技術(shù)鑒定。鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為該項(xiàng)目首次實(shí)現(xiàn)了燃煤機(jī)組全程自主運(yùn)行,對(duì)推動(dòng)智能發(fā)電向無人值守方向發(fā)展具有里程碑意義,具有良好的推廣應(yīng)用前景,整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。目前,該項(xiàng)目成果已在河北公司定州電廠1號(hào)600兆瓦機(jī)組成功應(yīng)用,初步實(shí)現(xiàn)了少人值守模式的火電機(jī)組智能自主運(yùn)行,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著。
新型電力系統(tǒng)背景下,燃煤發(fā)電運(yùn)行面對(duì)深度調(diào)峰、快速變負(fù)荷、超凈排放、高效發(fā)電等嶄新的技術(shù)需求,需要控制系統(tǒng)具備高適應(yīng)性、高性能、高可靠的長時(shí)間連續(xù)少人/無人工干預(yù)運(yùn)行能力。國家能源集團(tuán)積極探索煤電智能化轉(zhuǎn)型,將信息技術(shù)與能源工業(yè)深度結(jié)合,推動(dòng)傳統(tǒng)電廠向更高質(zhì)量、更有效率、更可持續(xù)的方向躍進(jìn)。集團(tuán)所屬河北公司、新能源院、科環(huán)集團(tuán)國能智深公司聯(lián)合華北電力大學(xué)、東南大學(xué)開展面向無人值守的智能發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用。該項(xiàng)目針對(duì)燃煤發(fā)電機(jī)組靈活高效運(yùn)行的重大需求,以火電機(jī)組運(yùn)行無人值守、全程自主控制為目標(biāo),研究建立了發(fā)電過程全程智能控制系統(tǒng)體系架構(gòu)及理論方法,開發(fā)了滿足機(jī)組全程自主化運(yùn)行的成套智能控制系統(tǒng)裝備及算法軟件,并成功實(shí)現(xiàn)了工程示范應(yīng)用。
該項(xiàng)目研制了集自主控制、自主決策、容錯(cuò)控制和自組織調(diào)度等功能于一體的全程智能控制系統(tǒng),構(gòu)建了融合自主性、智能性、適應(yīng)性及新人機(jī)協(xié)同模式的面向無人值守智能發(fā)電技術(shù)體系,提升了全流程、全工況的適應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)了機(jī)組從常規(guī)自動(dòng)化到高度自主運(yùn)行的重大突破;開發(fā)了融合數(shù)據(jù)與知識(shí)挖掘的智能控制系統(tǒng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制過程中算法、算力、平臺(tái)的高效組織調(diào)度、彈性擴(kuò)展和高可用靈活部署,支持了新型控制策略及人工智能技術(shù)的應(yīng)用;提出了火電機(jī)組的基礎(chǔ)控制級(jí)、協(xié)同調(diào)度級(jí)、智能決策級(jí)多層遞階智能控制系統(tǒng)架構(gòu),研發(fā)了多模態(tài)模型預(yù)測控制、基于多層次狀態(tài)機(jī)的智能決策、基于規(guī)則的專家控制等智能控制算法,實(shí)現(xiàn)了大容量燃煤火電機(jī)組全程自主智能控制,申請發(fā)明專利20項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文30篇,獲得軟件著作權(quán)15項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。
經(jīng)過項(xiàng)目組人員幾年來的艱苦工作,解決了燃煤發(fā)電機(jī)組復(fù)雜流程控制難、操作多的問題,在河北公司定州電廠初步實(shí)現(xiàn)了少人值守模式的火電機(jī)組智能自主運(yùn)行工業(yè)驗(yàn)證,成為國內(nèi)正式投用的第一臺(tái)實(shí)現(xiàn)少人值守目標(biāo)的機(jī)組,取得了良好的機(jī)組綜合運(yùn)行效益。第三方測試表明,該機(jī)組168小時(shí)連續(xù)考核運(yùn)行期間,與同類型機(jī)組相比,總操作量降低91.8%,實(shí)現(xiàn)了日均操作量從3700次降低到249次的革命性突破,遠(yuǎn)低于國內(nèi)火電機(jī)組平均日操作量,大幅減少了運(yùn)行人員操作強(qiáng)度。
下一步,國家能源集團(tuán)將繼續(xù)深入推進(jìn)智能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用,讓無人值守智能發(fā)電真正成為常態(tài),為全球能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展提供有益的探索和經(jīng)驗(yàn)。