国能粤电台山电厂：构建“1+1+6+N”智慧电站

项目案例简介：

国能台山发电有限公司根据集团智慧火电建设规范，按照“两平台三网络”智慧电站整体架构，打造智能发电平台、智慧管理平台、六中心（智慧党建中心、智慧行政中心、智慧经营中心、智慧安全中心、智慧燃料中心、智慧运维中心）及N项智能智慧业务应用的“1+1+6+N”智慧电站。

案例专题：2023综合能源服务暨数智化转型创新优秀项目案例汇编

选送单位：国能粤电台山发电有限公司

（一）推进国产工控系统改造升级ICS系统，实现控制系统自主可控

国能台山电厂根据集团总体要求，积极推进控制系统国产化改造，1-5号机组由西门子DCS控制系统改造为国电智深国产控制系统，实现控制系统自主可控。2023年完成2号机组DCS国产化及ICS系统搭建。通过国产智能发电系统，建立生产实时数据统一处理平台，采用数据分析、智能计算以及智能控制技术，实现生产过程从自动化向智能化转变。在底层控制系统，将性能计算、优化指导、诊断预警等功能与运行控制过程无缝融合，有效提升运行和控制环节的智能化水平。系统实现智能报警、智能监测诊断、能效智能分析、执行机构性能监测、控制回路品质监测、煤质在线监测、机组自启停、智能吹灰等功能。

（二）推进智慧管理平台建设，实现“数据共享、业务协同”

智慧管理平台采用工业互联网技术架构，通过对厂侧安全、生产、运营等数据的实时采集、加工，搭建统一数据平台和业务平台，在业务的模型下，对指标管控进行分析，优化指标的运行区间，强化厂侧的运营管理，提高全员运行效率和运行效果。智慧管理平台建设由六中心组成。即党建中心、行政中心、经营中心、安全中心、燃料中心、运维中心。通过将全厂业务系统按照业务属性归类到不同的业务中心，实现应用集成化、业务流程化、内容可视化、表单自动化、通知智能化。对不同的业务部门、板块建立业务关联，打破系统、部门、专业的数据孤岛与业务孤岛，构建一套业务与数据的整体解决方案。平台建立6个中心、9条业务线、138个应用完成挂载，与集团统一单点入口的规范化管理体系。1.基于集团的数据编码与规范，构建数据平台。2.以全寿命周期设备管理为核心，保证设备安全、稳定、高效、低成本的运行，将大量运维数据利用统一标准、统一应用的方式开展运维工作。3.以打造智慧燃料全过程管理平台为目标，开展了圆形煤罐、卸船机、推扒机远程控制系统、智能配煤掺烧、AI输煤系统安全性智能识别等项目，初步实现圆形煤罐、卸船机全自动控制、配煤掺烧等功能。4.以主动安全、本质安全为原则，围绕违章、应急演练、未遂，不安全事件等，完善安全管理，降低安全类事件发生。5.智慧经营以电厂成本管理和利润管理为中心，高度集成经济指标、计划执行状况、经营关键要素，对当前经营结果的成因、构成、发展趋势和影响因素等进行模型计算、挖掘分析、反馈应用。

项目案例背景

国能台山电厂积极开展智慧企业建设，促企业转型发展，2021年5月完成智慧示范企业建设方案规划审批，同年5月集团公司发布《关于开展智慧发电企业示范建设的通知》，国能台山电厂入选火电示范企业建设，国能台山电厂立即成立了智能智慧工作组织机构，专项推进智慧企业建设工作；同年12月集团《火电智能电站建设规范》正式发布，为国能台山电厂智慧发电企业示范建设提供了方向和指导，国能台山电厂积极推进二平台三网络建设，打造智能发电平台、智慧管理平台、六中心（智慧党建中心、智慧行政中心、智慧经营中心、智慧安全中心、智慧燃料中心、智慧运维中心）及N项智能智慧业务应用的“1+1+6+N”智慧电站。ICS系统部署在安全一区，采用智能计算、智能检测以及智能控制技术，实现生产过程从自动化向智能化转变。在底层控制系统，将性能计算、优化指导、诊断预警等功能与运行控制过程无缝融合，有效提升运行和控制环节的智能化水平。

以多源数据融合、算法工具、软件开发工具、报表工具为基础支撑，建设覆盖电厂安全环保、生产管理、绿色发展、经营管理、财务管理、组织人事、纪检审计、党建管理、综合管理业务体系的一体化平台，打造“一平台、六中心、统一业务、共享服务”的创新管理模式， 目前上线业务应用及流程138个。包含智慧党建、智慧能耗诊断分析、金属技术监督管理、防磨防爆管理、智能巡点检、智能设备故障诊断、现货交易辅助决策、圆形煤罐自动化、卸船机自动化等智慧应用。

主要创新点概述

1、智能发电运行控制系统（智能发电系统）是在常规DCS系统实现全厂炉、机、电系统一体化集中监控的基础上，形成生产实时数据统一处理平台，在此平台上通过部署开放应用控制器、高级应用服务器、大型实时历史数据库、高级值班员站等部件，建立基本控制、智能控制和智能运行监控等层级之间的闭环联系，纵向打通直接控制与运行监督控制的界限，提供开放的高级应用环境，将常规DCS系统升级成智能发电系统。

氧量寻优

2、智慧管理平台智慧管理以三级架构设计为理念，实现指标驱动管理、管理驱动数据、数据驱动指标的闭环协作性流程，不断迭代深化。通过将智慧管理、数据驱动、智能系统使指标有效关联和运转，增加业务连续性与业务协作性，打破业务和信息孤岛，提供安全、便捷、高效集成的客户体验。

系统架构

大屏展示

3、可定制化的个人门户主页，通过集成统一待办事项、统一应用入口、单点接入管理、统一人员组织主数据，优化全厂业务统一基础平台的管理，提高业务处理效率。

可定制个性化工作台

4、智慧管理平台是全厂管理数据资源体系架构，以全厂的生产过程与经营管理信息为基础，建立多源数据融合、深度数据挖掘、管理过程与工业数据分析协同，实现火电生产过程的全生命周期管理。

平台集成工具包

5、智慧燃料卸船机与推趴机自动协同作业。利用5G技术，通过卸船机中继装置，可实现相对狭小、受限金属船舱内大流量数据的可靠传输，通讯延时达到毫秒级；自主研发推扒机精确定位技术，即基于5G网络的自主RTK技术及GNSS/INS紧组合定位技术，定位精度<0.1cm，实现扒机的最优路径规划控制。

卸船机自动控制远程监控室

6、对重要设备进行实时监测，并通过诊断平台对设备进行自动故障诊断，实现设备故障部位、故障原因、严重等级及解决方案的自动推送，建立基于物联网与人工智能的设备自动监测、故障诊断与状态分析系统，建立大数据+专家系统进行设备故障预警、故障诊断、寿命管理与经济运行管理体系。

智能设备故障诊断、巡点检平台

经济效益及社会效益情况

经济效益：利用能耗分析系统通过平台实时发现偏差，及时告警提示，及时发现真空、端差、排烟温度、主再热蒸汽温度等指标偏差方面，特别是对于机组启动后能有效发现偏差，提醒专业人员及时进行调整和消缺，有效提升了机组经济性水平，通过发现偏差及时调整可降低全厂煤耗0.05克/千瓦时，按照年供电量264亿千瓦时计算，年可节约标煤1320吨，年节约成本约198万元；抓斗式卸船机全自动控制和推扒机自动清仓协调使卸船在远程全自动作业模式下,综合作业效率、控制精度及稳定性有明显提高，结合潮讯周期,台山电厂的运煤船型为10万吨级海轮，平均统计所产生的滞期费,单台卸船机每年可节省约100万元；系统投入后，最大程度地降低司机劳动强度,每年节约人工成本约100万元。年节约398万元。

项目案例获专利及奖励情况

发明专利《多电站异种DCS仿真系统及其构建方法》ZL201810519937.8：

发明专利《一种动叶可调轴流风机液压控制元件》ZL202011261145.9

实用新型专利《一种基于火电厂锅炉受热面管壁温度在线监测装置》ZL202222103712.9

实用新型专利《一种锅炉防磨防爆检修数据管理装置》ZL202222092079.8

《基于激光雷达的智能卸船机抓斗定位定姿方法》发明专利申请受理号CN202211585004.1

《一种火电厂经营效益最大化寻优系统》发明专利申请受理号CN202310047810.1

《一种考虑碳排放成本的燃煤机组动态发电成本预测方法》发明专利申请受理号CN202211166397.2

《一种态势感知平台系统》发明专利申请受理号CN202210441389.8

《基于物联网的设备自动故障诊断与状态分析系统研究与应用》项目入选《2022年智慧电厂产业洞察白皮书》

《一单元机组协调控制系统深度优化》获2022年度全国电力行业设备管理创新成果特等奖

选送单位简介

国能粤电台山发电有限公司（简称台山电厂）成立于2001年3月28日，现为国家能源集团首批提级管理基层企业，管理权隶属于国家能源集团广东电力有限公司，由中国神华能源股份有限公司、广东电力发展股份有限公司分别持股80%、20%。公司位于广东省江门台山市铜鼓湾，是装机容量世界第十、全国第四、广东第一的大型燃煤电厂。台山电厂在运装机容量513.97万千瓦，正在筹建的三期工程计划建设两台100万千瓦超超临界煤电机组，同步开展海上风电、抽水蓄能、光伏、电化学储能等能源项目开发，依托国能（氢能）低碳研究中心开展氢能研究及应用，致力于打造千万千瓦级“风光水火储及耦合制氢应用”多能互补综合能源示范基地。台山电厂自成立以来，始终坚持党的领导，以质量效益为中心，努力打造安全高效、生态文明的一流电力企业，取得了较好的经营业绩，实现了国有资产保值增值。截至2023年8月31日，累计发电3928.45亿千瓦时，实现利润289.7亿元，缴纳各类税费187.47亿元。历年来，先后获得全国“五一劳动奖状”“全国电力行业优秀企业”中国建筑工程“鲁班奖”和“中国电力行业优质工程”等荣誉称号。