引言
三维数字化技术是一项全新的建模和应用技术,随着电厂数字化推广,三维数字化技术在电厂当中的应用范围也越来越广。尽管三维数字技术在机组的基建与运行时期都有所应用,但是和实际生产的结合还没有达到足够的紧密程度,即对于机组可靠性与机组效益的提升并没有达到十分明显的程度,因此还需要进一步实现强化。
本项目以建设数字化电厂为主要目标,对于三维数字化技术的调研、总结、提炼经验和教训,进一步对三维数字化技术三维电厂内涵进入深度研究。
1 三维数字化技术在电厂当中的实际应用以及存在的问题
1.1 应用情况
在电力企业竞争过程中,成本与技术是重点内容。所以为了提升自身的市场竞争中,部分电厂在生产当中引进了数字化技术进行电厂建设,而在数字化电厂在设计、建设的过程中会产生相应的模型、图纸、项目调试文档、资产管理、运行数据,对于这些资料需要进行综合性管理。
为了实现对这些生产过程中产生的资料进行平台集成处理,数字化技术由此诞生。
1.2 应用问题
在三维数字化技术实际应用的过程中,相关人员进行了充分的调研,在实际应用当中存在一些问题:
1.2.1 设计与应用范围不够全面
在设计部分三维软件的过程中,可以对普通的三维模型进行建设,同时软件平台的扩展性并不强,设计与实际应用并没有实现全方位的结合,进而模块化基础上的快速建模方式由此形成。
1.2.2 仍然没有摆脱同时依靠基建与生产的管理模式
电厂在运行过程中先前所开发的一系列专业软件实质上并没有实现贯通,各模块直接的功能仍然相对独立,信息形成孤岛效应。所以在设备维护期间,并没有实现平台一体化无缝对接管理,这也使得物资、人员等一系列资源之间没有形成真正意义上的关联。
在三维数字化技术的支持下,基建期至生产期的智能辅助企业管理工作将自动有序完成,由此企业资源的综合计算、存储、软件、数据的综合资源共享与长寿命期的智能化运营管理都将可以被真正有效实现,包括对企业数据的综合分析和企业价值的综合挖掘。
1.3智慧发电机群监管平台
智慧发电厂监管平台可以建立统一的大数据管理平台和业务中平台框架,向电厂提供统一的远程IT服务,以及统一数据清洗、数据填充、大数据分析和实时数据储存和集中管理。
1.3.1机群调度综合管理
机群调度综合管理系统指对所属电厂的生产工作状况和安全可用性状况实施统一监督,以及对各类发电机组可用性概览、电热负荷曲线和对各类发电机组的实时控制等。
(1)智能驾驶舱。利用基础数据经过数据清洗和数据处理,以简明直观的方式对指标结果进行实时展示,通过权限控制为不同级别的管理人员在决策层面提供支持。能够为决策层提供详细的实时数据,最大化地发挥高层管理层的决策能力,为其提供“一站式”决策支持功能。
(2)机群运行监测及指标对标。①通过固定模板对标和自由对标两种模式,满足用户对机群指标分析对比的需求。
②结合图表等可视化元素以及分析结果,方便运行管理人员及时发现问题。③通过不同维度的数据整理对比,实现行业先进值之间的快速对比和对标指标分为生产计划、生产状态和生产成本等指标。
(3)生产计划。①对生产计划进行展示和对标,机组计划生产负荷、检修维修计划、检修时间安排等。②及时掌握各机组的状态和计划安排,便于进行整体调控。
(4)生产状态。①对机组的生产状态进行监测与统计,包括负荷、厂用电率及机组内各重要设备的关键指标参数。②以报表的形式对不同时间维度、不同空间维度的指标进行多维对比,快速判断当前电厂的运行状态。
(5)生产成本。①通过实时了解机群中各个电厂的成本,以及影响成本的外部因素,例如上网电价、发电上网率等信息。②通过计算与分析各机群的运营数据,直接掌握机群内部各个机组的运营状况,并综合评估内部电厂的运营管理水平。
1.3.2机群技术综合管理
技术监管机构以国际电力行业规范为基准,划分出各规范中规定的定期工作、监测指数、离线指标等形成监测标准工作库,并系统地对策略库中的内容实施技术监督管理。过程中所生成的数据会自动形成工作报告,以降低发电厂内各专责人员的工作压力。
2 对于三维数字化技术的应用与研究
经过细致研究分析,该项目在应用三维燃气数字化工程技术的理论基础上对火力电厂技术进行深入研究。
2.1在项目基建期的应用与研究
2.1.1 设计图纸与检验图纸
使用三位数字技术构建全方位、一体化的三维信息化模型,实现了与计算机辅助设计软件的无缝对接。
使用相对精细化程度较高的三维数字化技术,使结构复杂、工艺繁琐的流程、在三维数字化技术的支持下实现三维化、局部微观精确化,即促成相对较为直观的表达。
进一步基本实现了高度整合集成信息化、关联信息化的三维数字化管理电厂工程信息,其中主要包括对电厂工程图纸、施工设计资料、文件等内容的管理。
2.1.2 三位碰撞
为了能够使三维电厂数字可视化监控电厂管理可以更加清晰、直观的准确展现以便于使电厂管理实现全面位的可视数字化,基于三维电厂数字化监控平台电厂管理系统提出了防碰撞配件管理监控系统。
在设计阶段,参照国家相关标准将资料、规则导入系统,二维设计图经过三维设计系统就转变为三维模型。使用碰撞工具,参照碰撞规则,生成可靠的碰撞检查报告。
施工之前,需要进一步明确阶段建设图纸的精确率核实,确定最佳安装位置、路径,尽可能降低实际工作中产生的失误以及后续施工期间造成的损失,尽量提前竣工。
2.2在生产期的研究与应用
三维数字化技术得到相对充分的应用后,该项目下一步可开展三维可视化技术的应用。使用三维可视化技术管理受热面异常信息,可以非常直观的得出金属监督、缺陷记录等信息,根据这些信息对受热面进行检修改造,统计记录作业过程中的一系列数据和信息。
在系统当中输入受热面的防爆防磨数据,使用专业软件对录入系统的信息数据在归纳整理的过程中,需要对实际的磨损速率进行计算,在此基础上实现防爆检查。
磨损管理模块是在三维专业检测防爆防磨的软件上建立的,在此基础上全面记录的防爆防磨数据,汇总以后录入系统,并且同时兼顾了管壁磨损趋势预警,对未来的防爆检查提供数据基础。
2.3三维可视化动态技术监督平台
平台的开发与应用可以将三维技术的优势更加显著地展现出来,可以更加有效地实现数据趋势分析。可以实现对设备异常情况的预判,针对性的落实可视化技术监督管理,使工作时效性和管理水平得到提升。在电厂运行的过程中实现了自动化、传感技术与三维技术的应用,使总体管理水平得到提高。
3 结束语
该电厂建设项目从机组的基建期至生产期,三维数字化技术都深度的融入其中,由此为现代化电厂的建立提供了全新的思路,在生产运维的过程中实现了电厂的可视化管理,使生产设备运行的安全与控制水平得到提升,从总体上和本质上使三维可视化技术在电厂中可以更加有效的应用。