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面向无人值守的智能发电关键技术研发及应用

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完成单位:国能河北定州发电有限责任公司,国家能源集团新能源技术研究院有限公司,国能智深控制技术有限公司,华北电力大学,东南大学

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

马伟,吴文强,吴志刚,崔纯鹏,张琦瑜,杨慎敏,闫宗良,霍少勇,袁景涛,张明法,张红彬,薛峰,李守林,姚远,魏向国,荣军,董世琦,苏子卿

项目概况

当前环境下,燃煤机组面临更加严峻的挑战,主要体现在:外部环境更加复杂多变;安全、经济和环保要求更高;高煤价高成本下减员增效压力大;运行调控精细化要求高,干预操作频繁。因此,定州公司牵头组成产学研用攻关团队,对标国家重点研发计划相关项目的目标和要求,申报设立国家能源集团2023年度科技项目并开展研究,项目聚焦上述影响燃煤机组安全、灵活、经济、环保运行的关键性又具有普遍意义的运行监控问题,结合解决#1机组运行面临的突出问题,以DCS系统国产化为契机,对智能燃煤电站关键技术展开研究。本项目紧密围绕电网火电灵活性要求、“少人/无人工干预情况下连续运行168小时”等核心技术要求和指标,在系统性分析燃煤发电机组运行控制现状、智能化领域理论和方法研究进展的基础上,研究大规模多源实时数据融合机制与知识掘方法,全工况条件下对象的模型、模态、扰动耦合机制及其控制,支撑实时控制、大数据分析及知识计算的一体化平台技术,高效灵活的燃煤电站辅机设备自组织自启停控制技术,工艺/系统全程自主控制和自主决策等技术难题。在一体化平台中,依托智能计算环境,通过大量应用模糊控制、预测控制、容错控制、时间序列预测等先进控制算法,实现了智能协调、智能汽温、智能脱硝等关键技术突破;创新性的构建了数据挖掘+聚类分析+寻优算法的自主决策框架,实现了机组设备的自主启停调度与闭环优化;开发了数据-模型混合驱动的趋势预测与故障诊断技术,建立了设备故障诊断知识图谱和知识推理模型,构建了智能化预警-诊断-根源分析三层状态监测与故障诊断机制。项目自2023年2月开始实施,于2024年9月9号完成168测试工作,显著降低了运行人员操作强度,总操作量降低91.8%,实现了机组从常规自动化到高度自主运行的重大突破,国内首次实现了大型燃煤火电机组全程近零操作运行,将少人值守,高效运行的蓝图变为现实。