2022 年中国电机工程学会年会论文集 - 1 - 电厂智能化技术研究 樊聪 中国电建集团核电工程有限公司，山东省济南市，邮编：250000 THE RESEARCH OF INTELLIGENT TECHNOLOGY ON POWER PLANT Fan-cong POWERCHINA NUCLEAR ENGINEERING COMPANY LIMITED, Jinan. 摘 要 要:在全球能源竞争激烈的环境下，全球能源的发展趋于清洁化、电气化、网络化和智能化。智能化技术已经融入到社会各 个领域，电厂智能化的建设，可提升企业管理水平，增强企业核心竞争力。本文对电厂智能化关键技术进行了研究分析。 关键词:智能化；关键技术；节能减排 ABSTRACT: With the background of keen competition in the global energy, 随之，能源产业智能化升级进程加快。互 联网、大数据、人工智能等现代信息技术加快 与能源产业深度融合。智慧电厂、智能电网、 智能机器人勘探开采等应用快速推广，无人值 守、故障诊断等能源生产运行技术信息化智能 化水平持续提升。 2 电厂智能化关键技术 2.1 设计采用 3D 模型 电厂项目设计采用 Smart Plant 3D 等先进 的工厂设计软件系统，借助 3D 模型，对仪表设 备进行定位，然后再对仪表进行优化布置、集

我国虚拟电厂的建设发展与展望 冯升波 中国宏观经济研究院能源研究所 2024年7月11日 一、虚拟电厂建设背景 二、虚拟电厂发展现状 三、虚拟电厂发展展望 3 l 2023年，全社会用电量9.22万亿千瓦时， 同比增速6.7%，支撑了GDP的5.2%增 速。 l “十四五”前三年，我国全社会用电 量年均增速7% l 电力弹性系数连续3年超过1，2016年 以来维持0.7以上的高位 以新增的谷段电力，替 代其他形式的能源 提高系统经济性， 促进可再生能源消 纳 需求侧资源对电力系统的调整作用 Ø 欧美等国家积极推动虚拟电厂参与电力市场运营。 • 美国:聚焦负荷资源聚合调配，推动小规模分布式电 源参与电力市场 • 案例一美国Tesla虚拟电厂: 2022年Tesla与美国加 州公共事业公司PG&E合作，向符合条件的 Powerwall用户提供2美元/千瓦时的报酬激励，在 分布式电源可靠并网和电力市场运营 • 案例一德国Next Kraftwerke欧洲最大虚拟电厂:聚 合资源包括沼气电厂、热电联产厂、水电光伏、电 池储能、电动汽车、工业负荷等。截至2022年底， 聚合规模约为1230万千瓦，聚合单元超过15000个， 通过调控各类分布式电源、用户和储能系统，参与 电力市场交易为电网提供平衡服务。 Ø 虚拟电厂是电力需求侧管理的重要实现形式，是我国电力需求侧管理长期实践的拓展，在

©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 用户侧综合智慧能源与虚拟电厂融合创新与思考 国家电投集团山东电力工程咨询院 国新毅 2024 年 07 月 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 系统建设的关键。 虚拟电厂作为一种可聚合与调控供给侧和需求侧多元资源的技术， 可以显著提升电力系统的灵活性与调节能力，进而有效应对“双随机” 带来的诸多问题。一方面通过引导需求侧资源外部特性匹配供给侧可再 生能源出力曲线，促进可再生能源电力的规模化消纳；另一方面实现对 用户侧分布式发电资源有序管理，提升分布式资源接入电网的友好性。 能源转型的挑战与机遇 虚拟电厂在能源转型中的角色 ©SPIC 创新 融合，真信 真干 真成 （二）用户侧融合开发的机遇与挑战 CONTENTS 目 （一）虚拟电厂发展面临的问题 录 （三）创新实践与布局 （四）相关认识与思考 ©SPIC 2022. All Rights Reserved. 绿色 创新 融合，真信 真干 真成 5 （一）虚拟电厂发展面临的问题  缺乏国家层面的专项政 策和统筹规划  整体定位和发展目标不 够明确 

临午间新能源消纳和用电高峰时段电力保供的多重压力，现有的传统电源侧灵活性调节资 源难以满足电力电量平衡需求，开发需求侧可调资源是解决以上难题的有效且经济的手段。 考虑到资源潜力、技术成熟度和已有开发实践，报告建议积极培育虚拟电厂、智能微电网、 负荷聚合商等新型经营主体，优先开发工业负荷、电动汽车、非工空调、用户侧储能等资 源，并逐步拓展至换电站、数据中心、5G 基站等资源，形成分类分级的需求侧资源库， 逐步扩大需求侧 户为提升系 统灵活性提供了资源和潜力，成为江苏建设新型电力系统的关键支撑。《江苏沿海地区 新型电力系统实施方案（2023-2027）》中明确提出，深入挖掘需求响应潜力，引导需 求侧资源以及虚拟电厂等新兴市场主体为电力提供调峰、调频、备用服务。2024 年，江 苏省发改委发布的《江苏省电力需求响应实施细则》提出，形成最大用电负荷 5% 以上的 需求响应能力，通过引导各类主体参与需求响应，主动移峰填谷，减小峰谷差，促进季 型灵活性资源的发展规划、建设进展、调度运行等缺乏统筹衔接，不利于各类型灵活性资 源的价值最大化。二是现有电力市场缺乏针对不同灵活性资源的有效价格机制。这种机制 的不完善，使得市场难以充分体现灵活性资源的价值。各地的虚拟电厂等新型经营主体快 速成长，但新型经营主体参与电力市场的机制不健全、参与市场的程度不足。三是灵活性 资源分散且单体规模小、开发难度大。负荷侧灵活性资源较为分散、单体规模小，尚未形 成规模化的调节

二、智能化改造的实现路径 三、 智能化改造案例 四、 企业发展与数字化转型 一、企业发展与智能化改造 六、 如何支持传统企业开展智改数转 目录 数字化转型之智慧电厂建设 五、数字化转型案例 数字化电厂就是在数字化电厂的基础上进行信息化和智能化融合， 利用物联网、 工业 互联网、大数据、人工智能、 工业机器人、虚拟现实等高新技术加强信息管理和服务、 清 楚地掌握生产流程、 到降本增效提高生产力的目的， 是数字化、信息化、智能化的科学高效的新型电厂。 五、数字化转型案例 建设背景 建 设 背 景 国家“一带一路” 战略 ( 基础设施互联互通 ) 高度 智 能 开放互动 全业务数据中心 建设燃煤电厂大数据中心及云计算平台，为运行维修提供指导和决策依据。构建数字化电厂数字化平台，实 现电厂数字化综合管理、监控，并利用三维可视化等技术手段提升管理水平，是国家“一带一路”战略的重 平，是国家“一带一路”战略的重 要 组成，也是“互联网 +” 在公司的具体体现。 大数据、云计算、物联网、移动互联技术的广泛应用 五、数字化转型案例 推进燃煤电厂智能控制系统技术攻关，研发基于互联网技术和智能设备的超超临界机组智能控制系统， 通信及其他 通信 工业 人防 视频会议 视频监控 远程会议 厂级监控系统 (SIS) 采集 故障 厂级管理系统 建设阶段 生产阶段

数字化运营中心建设行动...........................................................................165 5.5.5 智能电厂建设行动.......................................................................................169 5.5 人资、智慧物资、智慧财务、智慧办公、智慧党建八大类集成应用 系统，智慧风电、智慧光伏、智慧水电三类智慧电厂，一个数字化 运营中心，搭建一个工业互联网支撑平台，着力提升 XXXX 公司的 数据能力、感知能力、组织能力、安全能力、全面创新能力，即围 绕一条主线，建设一个支撑平台，八大应用系统，三类智慧电厂， 一个数字化运营中心，提升五种能力，简称“1831”如图 3-1 所示。 图3-1 数字化企业建设总体思路 和清洗，并制定数据管理标准，以数据资产为核心，促进流程再造， 提升全面创新能力，形成一套在集团可推广的 XXXX 公司全业务领 域关键数据体系。 践行集团公司“数字、智慧电厂”战略目标，为集团提供示范借鉴。 依托大数据、物联网、人工智能技术，以数字化方式为电厂物理对 象构建虚拟模型，模拟现实环境中的行为，搭建整合电力生产工艺 流程的数字孪生生产系统，实现从工厂规划设计、建设、生产、维 护、营销全过程数字化。