基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的電力生產(chǎn)運營一體化平臺研究

文｜沈傳鋒

隨著我國新型電力系統(tǒng)的構建，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)生系統(tǒng)性變革，電力行業(yè)發(fā)展進入關鍵轉(zhuǎn)型期，既面臨保障電力穩(wěn)定供應等多方面挑戰(zhàn)，也迎來行業(yè)繁榮發(fā)展新機遇。

一、平臺建設必要性

各電力集團聚焦專業(yè)化精準管控，提高自身管理軟實力和板塊管理效能，持續(xù)推動企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。為充分發(fā)揮集團公司電力產(chǎn)業(yè)集中管控平臺作用，加強專業(yè)化和規(guī)范化管理能力，全面履行電力板塊監(jiān)管職能，強化安全、生產(chǎn)、技術把關，切實提高資產(chǎn)運營質(zhì)量，提升生產(chǎn)經(jīng)營管理效能，亟需專業(yè)化管理平臺提高管控效能。

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“電力生產(chǎn)運營一體化平臺”，以設備信息為基礎，以專業(yè)化管理為核心，以提高安全生產(chǎn)經(jīng)營管控能力為目標，圍繞“管理標準化、操作規(guī)范化、業(yè)務流程化、決策智能化”的管理理念，深化生產(chǎn)業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合，規(guī)范生產(chǎn)業(yè)務流程和生產(chǎn)運營協(xié)調(diào)管理，實現(xiàn)生產(chǎn)運營智能化管控。利用大數(shù)據(jù)+混合智能算法+數(shù)據(jù)可視化等先進技術，提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智慧管控的一體化服務，實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)采集和工業(yè)高清實時數(shù)據(jù)采集，通過三維實體化建模構建發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)數(shù)字孿生體；搭建私有云平臺，結(jié)合實時數(shù)據(jù)驅(qū)動和海量大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化分析及生產(chǎn)業(yè)務流程重構。通過同類型多機組的對標管理，降低企業(yè)能耗水平，提升設備可靠性，提升業(yè)務管控質(zhì)量及生產(chǎn)運營管理能力。

二、 平臺建設總體思路

平臺建設總體建設思路“1224”：

一平臺：以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)平臺為基礎，以業(yè)務管理和數(shù)據(jù)資產(chǎn)為基石，構建生產(chǎn)運營一體化應用平臺。

兩融合：實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營管理業(yè)務和實時數(shù)據(jù)的全面融合。

兩實時：構建實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)和實時生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控管理。

四化：數(shù)據(jù)采集自動化、監(jiān)控預警智能化、生產(chǎn)運營可視化、決策分析智慧化。

建設涵蓋生產(chǎn)運營、經(jīng)營分析、量本利分析、調(diào)度指揮、應急指揮、故障分析等業(yè)務應用和大數(shù)據(jù)平臺、可視化平臺、移動App、三維建模展示等業(yè)務功能，提升公司對所屬企業(yè)生產(chǎn)運營全局、動態(tài)、可視化信息的感知能力。通過對數(shù)據(jù)的分析挖掘，針對決策層領導實現(xiàn)在移動App、生產(chǎn)調(diào)度和會議室等多場景下，獲取跨業(yè)務的可視化綜合數(shù)據(jù)展示。覆蓋集團所有發(fā)電廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成，電力公司所屬企業(yè)的設備運行監(jiān)測，工業(yè)高清視頻等實時數(shù)據(jù)采集、匯總、展示。以優(yōu)質(zhì)合理的可視化手段對設備運行監(jiān)測、生產(chǎn)運營平臺的實時、歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、治理，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，生成API數(shù)據(jù)服務，向其它應用輸出數(shù)據(jù)。為領導提供輔助決策，為管理者提供實時的可視化支持。平臺應用架構如圖1所示。

圖1 平臺應用架構

三、平臺建設內(nèi)容

（一）生產(chǎn)經(jīng)營指標

抽取集團生產(chǎn)運營系統(tǒng)電力模塊和集團ERP系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù)，整體展示電力生產(chǎn)經(jīng)營情況，包括公司介紹、重要生產(chǎn)經(jīng)營指標、所屬企業(yè)分布、總裝機、重要生產(chǎn)、安全、經(jīng)營指標的年度完成情況及趨勢等內(nèi)容。建立電力板塊和電力公司月度發(fā)電量和發(fā)電計劃、日發(fā)電量和負荷實時曲線展示和歷史曲線查詢。建立負荷曲線、生產(chǎn)指標和經(jīng)營狀況一覽表，與年度計劃對表，通過圖表化形象表現(xiàn)公司進度完成情況，建立量本利分析一覽表，實現(xiàn)公司生產(chǎn)經(jīng)營情況圖表化管理，為公司經(jīng)營管理提供數(shù)據(jù)支撐。展示公司裝機容量、發(fā)電量、供電煤耗等企業(yè)生產(chǎn)重要指標，展示作為國家燃煤保供重要參數(shù)的燃煤供耗存數(shù)據(jù)，動態(tài)展現(xiàn)公司所有機組實時機組負荷率和負荷曲線。

匯總展示公司重要生產(chǎn)指標、安全指標、環(huán)保指標、能耗指標等安全生產(chǎn)指標。圖形化展示公司發(fā)電量、利用小時和負荷率等生產(chǎn)指標完成情況。如圖2所示。

圖2 生產(chǎn)運營生產(chǎn)分析

圖形化展示各企業(yè)機組運行情況、實時負荷情況和負荷曲線。展示企業(yè)生產(chǎn)指標情況和機組實時負荷曲線，了解企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營狀況。如圖3所示。

圖3 生產(chǎn)運營發(fā)電企業(yè)

（二）生產(chǎn)調(diào)度管理

基于集團生產(chǎn)運營指揮系統(tǒng)中擴展電力生產(chǎn)調(diào)度管理，實現(xiàn)對所屬企業(yè)機組運行狀態(tài)、檢修、技改和重大事項等信息收集。同時，實現(xiàn)公司月度安全生產(chǎn)調(diào)度會議文件、重要調(diào)度信息的下達，建立生產(chǎn)通訊錄、帶班值班等信息查詢。

（三）生產(chǎn)應急管理

融合所屬企業(yè)SIS數(shù)據(jù)接入、工業(yè)高清視頻和視頻會議系統(tǒng)，形成生產(chǎn)現(xiàn)場、機組和設備運行參數(shù)的集中展示，為應急管理提供科學決策依據(jù)。

（四）SIS數(shù)據(jù)可視化展示設計

基于集團電力生產(chǎn)運營管理系統(tǒng)擴展所屬企業(yè)機組SIS實時數(shù)據(jù)，滿足公司生產(chǎn)實時管控要求。建立企業(yè)機組運行總覽圖，將各企業(yè)機組負荷參數(shù)、運行參數(shù)、環(huán)保參數(shù)以及主要報警分析通過多態(tài)展示效果直觀展示；建立主工藝匯總展示圖，形成各企業(yè)機組運行的鍋爐、汽機、發(fā)變組、風煙、汽水、環(huán)保等總體匯總展示；建立企業(yè)機組運行工況實時監(jiān)控，實時展示機組、系統(tǒng)和設備的運行狀態(tài)、事件記錄、實時報警等，輔助管理者直觀掌握設備運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)設備安全隱患。

（五）工業(yè)高清視頻

建立電力板塊和公司所屬企業(yè)工業(yè)高清視頻，實現(xiàn)重點生產(chǎn)區(qū)域遠程監(jiān)測，同時作為應急指揮現(xiàn)場監(jiān)控點，督促企業(yè)提高現(xiàn)場管理水平。企業(yè)工業(yè)高清視頻涵蓋廠區(qū)全景、集控室、汽輪機平臺、汽機房0米、鍋爐0米、升壓站等重要區(qū)域（本項目不含各企業(yè)高清視頻監(jiān)控）?？蓪崟r單獨調(diào)出，也可多層畫面調(diào)出。

（六）移動App應用

建立移動應用功能，實現(xiàn)實時查詢公司和企業(yè)生產(chǎn)運營指標數(shù)據(jù)、設備運行狀態(tài)、關鍵統(tǒng)計報表等，對于主要經(jīng)濟技術指標、安全事件、環(huán)保超標、生產(chǎn)異常的預報警信息可智能推送至管理層手機。

四、項目應用效果分析

一是建立全面的生產(chǎn)運營指標，促企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。平臺展示公司生產(chǎn)指標35個，經(jīng)營指標15個，企業(yè)SIS點位1萬點，工業(yè)高清視頻23個，實現(xiàn)公司生產(chǎn)經(jīng)營層面重要數(shù)據(jù)匯總分析和展示，全面體現(xiàn)了公司和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營狀況，為領導決策分析提供依據(jù)，為生產(chǎn)調(diào)度管理提供實時數(shù)據(jù)支撐，為高效運營提供數(shù)據(jù)分析。

二是發(fā)揮數(shù)據(jù)業(yè)務效能，促進數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺改變了信息鏈接范圍，在數(shù)據(jù)驅(qū)動下能夠整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)由單鏈條串行生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)槎喹h(huán)節(jié)并行協(xié)作方式，有利于突破企業(yè)內(nèi)外割裂的生產(chǎn)方式；另一方面，轉(zhuǎn)變業(yè)務模式，大量的電力生產(chǎn)、經(jīng)營、設備、服務數(shù)據(jù)賦能企業(yè)由生產(chǎn)向服務進行轉(zhuǎn)變。

三是推動電力公司管理向“智慧化”發(fā)展。開展電力產(chǎn)業(yè)管理從“生產(chǎn)設備自控化、業(yè)務管理信息化”向“監(jiān)測監(jiān)控集中化、生產(chǎn)執(zhí)行平臺化、大數(shù)據(jù)應用智慧化”的智能生產(chǎn)與服務的思路轉(zhuǎn)變，進行前瞻性、整體性布局，全面實現(xiàn)安全生產(chǎn)、降本增效和節(jié)能減排。

四是強化管理創(chuàng)新和業(yè)務創(chuàng)新。業(yè)務管理層面，強化生產(chǎn)泛在感知能力，數(shù)字孿生構建數(shù)字化電廠，實現(xiàn)發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)設備可視，實現(xiàn)虛擬空間中的完全映射。系統(tǒng)業(yè)務層面，整合資源建立一體化管控平臺，融合公司生產(chǎn)經(jīng)營、應急管理、設備管理和視頻會議等業(yè)務，梳理業(yè)務耦合關系，提高公司生產(chǎn)經(jīng)營管控能力。

五是在數(shù)據(jù)治理層面，通過多源數(shù)據(jù)融合促業(yè)務協(xié)同。以多源數(shù)據(jù)融合為基礎，以業(yè)務流程為指引，實現(xiàn)對業(yè)務數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯聚融合，對數(shù)據(jù)應用的統(tǒng)一管理和應用。

六是在數(shù)據(jù)資產(chǎn)層面，構建企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)脈絡圖譜，通過數(shù)據(jù)云圖對企業(yè)全域數(shù)據(jù)資產(chǎn)進行全局展現(xiàn)，實現(xiàn)動態(tài)感知與同步，及時反映數(shù)據(jù)現(xiàn)狀與問題，推動企業(yè)數(shù)據(jù)共享融合，提升數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值。