一、成果简介 上海上电漕泾发电有限公司秉承创新创造的理念，开发了基于数字孪生体技术的火电智能应用系统，该系统主要服务于火力发电厂生产技术人员和一线员工，通过对物理实体在数字空间的监测、分析、预警、诊断等，并将结果反馈给物理实体，从而帮助物理实体进行优化和决策。 项目通过引入数字孪生概念，在数字空间逐步搭建一座数字孪生电厂，其核心目标是实现虚拟空间下的基于机理模型和大数据技术的机组实时运行优化，达到挖掘设备性能空间、降低试错成本，提升电厂运行水平的目的。基于数字孪生技术的火电智能应用，先进算法模型是核心。项目通过锅炉热力计算、状态预警模型、大数据挖掘算法，结合传统的试验研究等方法，开发设备级、系统级和机组级的核心算法模型集，实现了一系列基于数字孪生体技术的火电智能应用，对机组运行状态进行实时、定量的指导，保持机组经济性最优，达到节能减排的目的。 该项目于2020年立项，2021年11月投入试运行，2022年6月完成结题验收，目前应用效果良好。 二、主要创新点 1、通过构建统一的数据平台、模型平台、数字空间及应用开发环境的四层结构，将数字孪生体工业应用开发过程进行解耦化、标准化、体系化，实现了灵活定义和配置数字孪生体，提高了工业应用开发效率。 2、提出了一种基于锅炉入炉煤煤质软测量、机器学习建模与锅炉尾部实测烟温反推相结合的燃煤电站锅炉炉膛出口烟温预测模型，提高了燃煤电站锅炉炉膛出口烟温计算的准确性。 3、综合锅炉热力计算、锅炉变工况试验研究、机器学习等方法，建立了燃煤电站锅炉变工况数字孪生模型，模型可以针对多种燃料、多种燃烧方式进行计算，基于模型实现了燃煤电站锅炉深度调峰工况测算、运行方式在线优化指导等功能，达到了挖掘设备性能空间，降低试错成本，提升电厂运行水平的目的。 4、充分利用电厂现有生产运行数据，通过融合机理建模、试验研究和机器学习方法，开发了煤质软测量、运行优化、锅炉变工况参数预测、发电设备健康状态预警模型等40多项覆盖火电机组安全、环保、经济运行的核心算法模型，实现燃煤电站锅炉深度调峰工况测算、运行方式在线优化指导等10多个智能应用，为电厂智能生产运营提供了支撑。