當(dāng)前，正在興起的第四次工業(yè)革命將信息技術(shù)與工業(yè)深度融合，為人類生產(chǎn)和生活圖景描繪出無限生機。2013 年德國政府提出了工業(yè) 4.0概念，旨在利用信息通信和制造業(yè)技術(shù)結(jié)合的手段，推進制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。2015 年中國國家發(fā)展戰(zhàn)略中國制造 2025出臺，明確提出要以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向，基于信息物理系統(tǒng)的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領(lǐng)制造方式變革，通過三步走實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標(biāo)。
2016 年 2 月國家發(fā)展改革委發(fā)布了《關(guān)于推進互聯(lián)網(wǎng) 智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出推動互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)與能源行業(yè)深度融合，促進智慧能源的發(fā)展，走出綠色、環(huán)保、可持續(xù)的能源發(fā)展之路。2017 年《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》（國發(fā)〔2017〕35 號）提出建設(shè)無人車間 / 智能工程。2019 年政府工作報告強調(diào)的新基建中融合基礎(chǔ)設(shè)施就包括智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施，國家對新基建的政策導(dǎo)向?qū)⑦M一步推動能源行業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型。2021 年《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035 年遠景目標(biāo)綱要》中數(shù)字化智能智慧相關(guān)表述多達 82 處，明確了要打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢，并提出充分發(fā)揮海量數(shù)據(jù)和豐富應(yīng)用場景優(yōu)勢，促進數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、云計算、可視化、智能控制等技術(shù)的發(fā)展，為發(fā)電企業(yè)由主要以建設(shè)數(shù)字化物理載體為主的階段，向更加清潔、高效、可靠的智能電廠發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。智能化電廠的概念是近幾年方興未艾的工業(yè)智能化浪潮的重要組成部分，在碳達峰、碳中和背景下，自動化、信息化、數(shù)字化、智能化電廠也成為發(fā)電企業(yè)構(gòu)建以新能源為主體新型電力系統(tǒng)的重要組成部分。在行業(yè)內(nèi)，關(guān)于電廠智能化或者智慧化的新概念層出不窮，既是由于智能電廠是一個新生事物，電力行業(yè)內(nèi)的科研單位、設(shè)計院、設(shè)備制造集團、發(fā)電集團紛紛投入大量人力進行產(chǎn)品開發(fā)和工程應(yīng)用；也是因為智能電廠是跨界融合的產(chǎn)物，新興的 IT（信息技術(shù)）公司、互聯(lián)網(wǎng)巨擎也積極投身于其中。一時間，智能電廠成為眾說紛紜的行業(yè)熱點，而智能電廠的提法也呼之欲出。筆者認(rèn)為，以目前的技術(shù)發(fā)展水平和發(fā)電廠紛繁復(fù)雜的設(shè)備和系統(tǒng)，近十余年內(nèi)，達到高度人工智能的電廠智能化還有很多需要克服的技術(shù)障礙。但是，實現(xiàn)以可測量、可控制、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自尋優(yōu)，達到人機、
機機互動的智能化電廠是完全可行的。
本書作者多年來在電廠自動化、信息化、數(shù)字化、智能化上進行了深入的研究，有幸參與了華東電力設(shè)計院的多個智能化電廠的工程設(shè)計和建設(shè)，參加了相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，積累了較多的電廠智能化的經(jīng)驗。本書從電廠全生命周期和系統(tǒng)層級相結(jié)合的角度，對智能化的相關(guān)技術(shù)要求和設(shè)計方法進行了詳細論述。在電廠建設(shè)階段，從電廠的整體規(guī)劃著手，論述了數(shù)字化設(shè)計和智能平臺設(shè)計的主要內(nèi)容和功能，對于智能電廠的重要組成部分?jǐn)?shù)據(jù)中心和智能網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架、關(guān)鍵技術(shù)和規(guī)劃設(shè)計要求進行了詳細分析。在電廠運行期間，對智能電廠的運行維護等重要方面，如智能檢測、智能控制、智能設(shè)備狀態(tài)管控、燃料管控、安全管控進行了詳細論述。
對于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G、云計算等新業(yè)態(tài)與電廠的結(jié)合，雖然目前還處在概念階段，真正運用的案例不多，但本書也有所涉及，主要是對這些新技術(shù)在電廠中可能的應(yīng)用場景進行了分析，為信息通信技術(shù)和發(fā)電行業(yè)的融合尋找合適的契合點。本書結(jié)合了很多智能電廠的實際案例，大部分是華東電力設(shè)計院的工程實踐，具有很強的可操作性。同時，書中的很多案例的附圖中加入了二維碼，讀者可以通過掃描二維碼獲得三維和動態(tài)的資料，以豐富閱讀感受。
火電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、水電、核電等各種形式的發(fā)電廠均有其智能化的獨特需求與對應(yīng)的解決方案。其中火電系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備繁多；在建設(shè)和運行期間，各設(shè)備和系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)緊密；建設(shè)和運行技術(shù)人員涉及數(shù)十個不同專業(yè)，管理難度很高，其規(guī)劃與設(shè)計也在智能電廠中最具代表性。因此，本書主要介紹火力發(fā)電廠智能化，也可為其他形式發(fā)電企業(yè)新建項目的智能電廠建設(shè)和已有項目的改造完善提供參考。
在本書的撰寫過程中，我們受到很多行業(yè)專家的悉心指導(dǎo)，書中也借鑒了中國能源建設(shè)集團、國家能源集團、國電投集團、華能集團、華電集團、大唐集團、中煤集團、皖能集團、淮南礦業(yè)集團等單位和同行們的研究和實踐成果，并引用了鷹圖（Intergraph）公司、上海魯班軟件有限公司、北京達美盛軟件股份有限公司、華為投資控股有限公司、國能信控互聯(lián)技術(shù)有限公司、南京科遠智慧科技集團股份有限公司、朗坤智慧科技股份有限公司、施耐德電氣有限公司等涉及智能電廠領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品的介紹，在此我們對這些專家和公司一并深表敬意和感激！
由于智能電廠相關(guān)技術(shù)的發(fā)展日新月異，并且受學(xué)識所限，書中的內(nèi)容和觀點難免存在疏漏和不足之處，懇請廣大讀者和同仁批評指正。