数字化电厂：热电联产建模
能源领域的数字孪生用于提高发电厂效率，优化热电联产运行模式（发电过程），以在电力批发市场中获得最大利润。
实现热电联产最优运行模式的解决方案
国家信息化股份公司是"EMAS"平台的开发者，创建电厂数字孪生解决方案。"EMAS"是一个综合数字解决方案，用于发电企业运行模式的自动化规划和监控，以提高热能和电能生产销售的边际利润。该平台在210多座发电厂使用，总装机容量超过124吉瓦，占俄罗斯统一电力系统发电设施总装机容量的50%以上。
"EMAS.OPT"产品是用于创建企业数字孪生的软件解决方案，旨在优化设备运行模式。在能源领域，EMAS.OPT是一个规划电厂最优运行模式、监测和控制发电设备状态的系统。
电厂数字孪生的数学模型包括与燃料供应合同和热/电销售合同相关联的电力和热能生产工艺方案。
能源领域数字孪生不仅能解决最优负荷分配的技术任务，还能解决经济任务，包括按边际利润寻找热电厂最优运行模式、燃料消耗优化，以及基于设备升级改造和维修的投资评估。
该解决方案采用优化方法，考虑自动化对象的特点、特性和约束条件（混合整数线性规划方法，MILP）寻找全局最优解。
该解决方案的优势在于找到在给定条件和技术限制下确保边际利润最大化的热电厂运行模式。
为解决这一任务，"EMAS.OPT"使用具有所有技术连接、特征和约束条件的对象数字模型。为以业务流程所需速度找到最优解，使用专门的求解器，可在可接受时间内从数百万种可能方案中选择最佳方案。优化任务解决方案可用功能方案描述：
EMAS.OPT模块
数字孪生在能源领域的优势与功能
- 维持电厂最优运行模式，提高热电厂效率；
- 电力市场中CHPP运行模式的优化（OREM/RSV，BR）-降低成本和利润最大化;
- 预测和优化业务流程;
- 降低EE开发的成本;
- <创建主要技术设备的助记符电路-用于监测和控制发电设备状况的系统;
- 能源设备维修的规划和管理;
- 火力发电厂的热负荷和电力负荷分布;
- 规划和选择最低组成的发电设备;
- 火力发电厂主、辅发电设备建模;
- 降低电力和热能生产的成本;
- 加热产生的优化;
- 在OREM上工作时降低成本;
- 冷凝生产的优化;
- 电力和容量市场的优化;
- 规划发电厂维修计划;
- 优化用于生产电能和热能的生产工艺:
- 监测火力发电厂的运行情况
技术规格
数字孪生软件产品实现了自动化对象热力和工艺方案的建模机制。为简化自动化对象数字模型的创建、配置和编辑，使用拓扑图形式的所有连接和建模对象的可视化表示。
由于数字模型是基于边际利润最大化标准进行优化计算的基础，它不仅包含电站热力和工艺方案的技术信息，还包含一系列参数，能够使用来自各种生产-技术信息收集系统的实际数据进行平衡调节和模型校准。
在已实施的项目中，国家信息化股份公司专家已开发70多个电厂模型。
