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          數字孿生驅動的智慧火電應用案例

          作者:annie 發布時間:2022-10-21 15:16 瀏覽次數:

          數字孿生驅動的智慧火電應用案例

           

           

          現有的火電廠監控信息系統存在如下問題: 

          1)數據采集量小,不能滿足經營管理、發電生產、設備運維等業務部門對火電機組考核、管理、分析需要;

          2)功能相對分散(包含經營管理子系統、燃料管理子系統、績效管理子系統等),且部分系統功能不完善,需要建立能夠提供支持生產優化和輔助決策的智能信息管理系統;

          3)缺少汽輪機、空壓機、鼓風機、鍋爐等重要設備的機理模型,無法實現設備性能的實時評價

           

          (一)案例背景

          本項目采用數字孿生技術,建立火電機組設備模型、機理模型和管理模型,實現數字模型與機組設備的雙向同步和實時互動,支持安全環保、總體績效、機組優化、燃料管理等功能,滿足智慧電廠對高水平生產管控的要求。


          (二)系統框架



          (三)實施步驟




          以火電廠汽輪機數字孿生系統為例,具體實施步驟:

          構建汽輪機數字模型:基于工藝機理和運行數據建立迭代升級的汽輪機數字模型,從DEH系統中實時獲取汽輪機運行狀態,實現數據模型與物理實體的信息同步,并基于運行歷史數據修正模型。

          構建汽輪機三維模型:包含各部件的造型、裝配體效果、設計作業指導的流程、以及交互界面的設計。

          (四)案例特點

          物理設備與數字模型的融合:開發了火電機組的工藝機理模型、設備模型和生產管理模型,基于數字仿真提供優化控制、設備運維、能效分析、燃燒管理等功能;同時融合了11個既有的信息化系統,建立輔助決策分析模型,為企業經營管理提供支持;

          三維可視化:支持圖片、模型庫導入導出、支持光照與透明等渲染效果,支持設備三維模型與動態的生產數據的融合展示。  

          (五)案例成效

          完善火電廠監控信息系統:解決了監控功能單一的問題;建設智能決策支持系統:滿足了不同業務數據交互與同步、海量數據智能分析與決策、領域數據規范管理的要求和應用;探索設備作業指導新方式:實時顯示運行參數,增強了展示效果;作為員工更熟悉重要設備原理和結構的新方式,提升員工維修維保技能;

          建立可視安全監控新模式建立電廠1:1的三維數字地圖,融合視頻監控系統、門禁系統等園區監測信息,巡檢人員佩戴定位系統,可實時遠程展示廠區信息和巡檢人員在虛擬地圖中的位置信息,當發生危險警報或異常狀況時及時提醒危險區域人員。

          該白皮書由工信部中國電子技術標準化研究院聯合20余家數字孿生領域開發商、集成商、科研院所、高校聯合編寫,梳理數字孿生技術和產業應用發展狀況,分析數字孿生技術熱點、行業動態和未來趨勢。此外,白皮書還收錄了系列典型應用案例。




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