晉能電力集團發(fā)電企業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用

魏紹青　張志強

摘要：“大數(shù)據(jù)”環(huán)境下，發(fā)電企業(yè)如何發(fā)現(xiàn)以級數(shù)增長的全息數(shù)據(jù)中的耦合關(guān)系以及數(shù)據(jù)的潛在價值，是提高發(fā)電企業(yè)運營管理的重要目標(biāo)。本文通過對當(dāng)前發(fā)電企業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用進行分析，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)重點分析了發(fā)電企業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景，并對晉能電力集團應(yīng)用大數(shù)據(jù)進行了展望。

關(guān)鍵詞：發(fā)電企業(yè)；智能化；大數(shù)據(jù)

中圖分類號：TM62 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）01-0046-02

1 發(fā)電企業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀與面臨問題

發(fā)電企業(yè)經(jīng)過多年的信息化建設(shè)，數(shù)據(jù)的存儲與保存、非海量性數(shù)據(jù)分析與強關(guān)聯(lián)性應(yīng)用已不是問題，部分發(fā)電企業(yè)的信息化基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)達到或接近同行業(yè)的世界先進水平。導(dǎo)致企業(yè)海量數(shù)據(jù)不能反映其深層價值有3個原因：（1）不同子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源存儲于獨立的實時數(shù)據(jù)庫（RTDB）、關(guān)系數(shù)據(jù)庫（RDB）、圖檔數(shù)據(jù)庫（DOC）、文件庫（FILE）等。（2）數(shù)據(jù)的處理方式依靠工程處理為主已經(jīng)遠遠不適用于“大數(shù)據(jù)”的思維方式，在“靠數(shù)據(jù)說話”的時代，需要對數(shù)據(jù)的長期跟蹤分析，才能理清數(shù)據(jù)的耦合關(guān)系及隱含的價值。（3）僅依靠現(xiàn)有的常規(guī)SIS、MIS等軟件系統(tǒng)無法進行數(shù)據(jù)價值的深度挖掘及分析。對數(shù)據(jù)進行分析需要專業(yè)知識高度融合的復(fù)合型人才，不僅有電廠相關(guān)的知識，而且還要掌握足夠的計算機專業(yè)知識，特別是對各種類型數(shù)據(jù)庫的理解和結(jié)構(gòu)化查詢語句的掌握。

2 發(fā)電企業(yè)大數(shù)據(jù)概述

2.1 發(fā)電企業(yè)大數(shù)據(jù)來源

（1）過程大數(shù)據(jù)，即生產(chǎn)大數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)是電力大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生源頭，主要包括運行工況、機組負荷、設(shè)備狀態(tài)等實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及現(xiàn)場總線系統(tǒng)所采集的設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（2）業(yè)務(wù)類大數(shù)據(jù)，即運營管理類數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)主要包括如MIS、ERP、EAM等管理信息系統(tǒng)產(chǎn)生的綜合數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的有效分析和管理，有利于改善企業(yè)的經(jīng)營模式，提高企業(yè)管理層次，降低成本，提高工作效率，確保決策的正確性。

2.2 電力大數(shù)據(jù)的特點

電力大數(shù)據(jù)的特點可以概括為“3V3E”。其中，3“V”分別是體量大（Volume）、類型多（Variety）和速度快（Velocity），3“E”分別是數(shù)據(jù)即能量（Energy）、數(shù)據(jù)即交互（Exchange）和數(shù)據(jù)即共情（Empathy）。例如，電力大數(shù)據(jù)是電力行業(yè)大數(shù)據(jù)的聚焦和子集。

2.3 “大數(shù)據(jù)”帶來的變革

一是數(shù)據(jù)規(guī)模不斷擴大使得數(shù)據(jù)應(yīng)用由量變到質(zhì)變。二是數(shù)據(jù)采集、存儲等處理方式產(chǎn)生變革。三是數(shù)據(jù)分析范圍與方法從局部樣本擴展到全息數(shù)據(jù)樣本。四是戰(zhàn)略思維與工業(yè)價值的變革。

3 發(fā)電企業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景

典型的大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景如下介紹。

（1）設(shè)備資產(chǎn)管理。建立以設(shè)備編碼為核心的設(shè)備資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，為設(shè)備數(shù)據(jù)采集與交換建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)記錄的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，對設(shè)備全過程、全生命周期進行分析和監(jiān)控，通過整體的設(shè)備管理體系實現(xiàn)資源調(diào)配、方案優(yōu)化、從計劃到資金到維護的全面管理，保證長期的設(shè)備管理的有效性和延續(xù)性，從而實現(xiàn)集團對重要設(shè)備的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和管理。

（2）遠程診斷。基于實時的運行數(shù)據(jù)和海量運行、檢修等歷史數(shù)據(jù)，建立機組、系統(tǒng)、設(shè)備安全運行狀態(tài)模型，并持續(xù)監(jiān)視重要設(shè)備和生產(chǎn)流程，在逐漸發(fā)生故障前，當(dāng)惡化趨勢達到一定標(biāo)準(zhǔn)時，及時報警，并給出異常的具體變化趨勢。盡早發(fā)現(xiàn)影響系統(tǒng)和設(shè)備故障的早期故障特征，協(xié)助運行和檢修人員提前安排設(shè)備運行方式、合理安排設(shè)備檢修等，從而提高機組安全運行水平和設(shè)備可靠性水平。

（3）設(shè)備檢修策略優(yōu)化。在收集設(shè)備的基礎(chǔ)信息、歷史運行數(shù)據(jù)、設(shè)備缺陷及檢修等相關(guān)數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，通過定性分析技術(shù)與定量分析技術(shù)的結(jié)合得到設(shè)備缺陷狀態(tài)下特征值及關(guān)聯(lián)參數(shù)值，分析故障的概率與后果，并進行經(jīng)濟風(fēng)險排序，發(fā)現(xiàn)維修管理系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。綜合考慮所有相關(guān)成本、設(shè)備的維護及可靠性在實施該方案前后的變化等，同時結(jié)合運用可靠性分析理論和企業(yè)的實際操作經(jīng)驗得出最佳的維修策略，如CM（故障維修）、PM（預(yù)防性維修）、TBM（基于時間的維修）、CBM（基于狀態(tài)的維修）。

（4）主動安全管理。運用大數(shù)據(jù)、三維立體監(jiān)控和移動APP融合等方式，實現(xiàn)現(xiàn)有安全管理手段、模式的創(chuàng)新，達到企業(yè)各級人員能夠?qū)崟r監(jiān)控現(xiàn)場的違章情況，確保作業(yè)人員不走錯間隔、不盲目操作，嚴格按照操作流程執(zhí)行，實現(xiàn)超前預(yù)警、過程嚴管，作業(yè)人員“不能違章、不敢違章、不愿違章”的目的。

（5）對標(biāo)及決策支持。通過大數(shù)據(jù)計算，按照指標(biāo)類型與專業(yè)分類相結(jié)合的方式建立指標(biāo)體系，同時根據(jù)指標(biāo)相關(guān)性進行分類管理，建立指標(biāo)庫。通過在線和離線、橫向和縱向相結(jié)合的行業(yè)、區(qū)域、電站、機組間的對比以及和行業(yè)標(biāo)桿值及區(qū)域先進值的對比，找出差距、明確原因、確定需求、提出改進方法，從而達到優(yōu)化運行、提高運營管理水平的目的。

（6）售電平臺支持。隨著電力體制改革的不斷深入，發(fā)電企業(yè)由過去面對電網(wǎng)單一模式轉(zhuǎn)變?yōu)槊鎸κ垭姽炯按笥脩簦虼私⒁钥蛻魹楹诵牡碾娏κ袌龀蔀榘l(fā)電企業(yè)必須考慮的問題。搭建以客戶為核心的市場營銷平臺，能夠增強企業(yè)對市場的洞察力和前瞻性，以大數(shù)據(jù)應(yīng)用為客戶提供精準(zhǔn)、創(chuàng)新的電力增值服務(wù)，幫助企業(yè)占據(jù)電力交易市場制高點。

4 晉能電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用展望

4.1 大數(shù)據(jù)應(yīng)用政策支持

國務(wù)院發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于積極推進互聯(lián)網(wǎng)+行動的指導(dǎo)意見》中，尤其是“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”作為行動的重點，強調(diào)“推進能源生產(chǎn)智能化”，鼓勵能源企業(yè)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對設(shè)備狀態(tài)和電能負載數(shù)據(jù)進行分析和預(yù)測。為提高能源利用效率和安全穩(wěn)定運行水平，進行了準(zhǔn)確的調(diào)度、故障判斷和預(yù)知維修。

2017年3月份，山西省政府正式發(fā)布了《山西省大數(shù)據(jù)發(fā)展規(guī)劃（2017-2020年）》和《山西省促進大數(shù)據(jù)發(fā)展應(yīng)用2017年行動計劃》，重點針對我省大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)進行了布局規(guī)劃，力爭到2020年，“智慧山西”大數(shù)據(jù)中心全面建成。

4.2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究展望

一是進一步加強人員和設(shè)備的安全管理，通過安全監(jiān)控平臺，實現(xiàn)晉能電力所有企業(yè)的安全管理水平提升，實現(xiàn)本質(zhì)安全。

二是通過內(nèi)部同類型企業(yè)、同類型設(shè)備的對標(biāo)，以及與外部同行業(yè)先進企業(yè)對標(biāo)，大量累積數(shù)據(jù)分析，有目的的提高機組節(jié)能水平和效率，實現(xiàn)經(jīng)濟運行，促進節(jié)能降耗增效益。

三是通過決策支持平臺掌握電力市場動態(tài)和發(fā)展趨勢，把握市場先機，實現(xiàn)“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”。

四是進一步增強設(shè)備管理水平，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)分析，將設(shè)備指標(biāo)、運行維護記錄、備件采購等全過程數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，實現(xiàn)設(shè)備全生命周期管理，優(yōu)化整個管理流程，實現(xiàn)成本最低。

五是真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)的唯一性、真實性，在企業(yè)管理和生產(chǎn)管理上，為管理決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)，實現(xiàn)管理清晰化、高效化[1]。

4.3 大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展策略

4.3.1 統(tǒng)一規(guī)劃 分步實施

結(jié)合晉能電力集團業(yè)務(wù)性質(zhì)及發(fā)展需求，明確集團電力智能化的定位，從數(shù)據(jù)規(guī)模、系統(tǒng)功能、造價等方面的需求出發(fā)，本著統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、先搭框架建設(shè)重點內(nèi)容，然后再推廣的原則制定集團中長期大數(shù)據(jù)發(fā)展規(guī)劃，設(shè)立切合實際的目標(biāo)和優(yōu)先級，在規(guī)劃的基礎(chǔ)上找準(zhǔn)需求最迫切的重點環(huán)節(jié)快速開展大數(shù)據(jù)的實踐應(yīng)用，從簡單分析到深入挖掘，以模塊化方式循序漸進、逐步深入，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與價值的智能挖掘。

4.3.2 提升硬件設(shè)施承載能力

依據(jù)集團生產(chǎn)和管理的整體需求，規(guī)劃對數(shù)據(jù)存儲的顆粒程度、存儲時間、處理速度和精度信息、數(shù)據(jù)可視化、網(wǎng)絡(luò)傳輸能力等，對現(xiàn)有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)備進行了評估和升級，以滿足對大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)日益增長的需求。

4.3.3 注重數(shù)據(jù)質(zhì)量

數(shù)據(jù)質(zhì)量是評價數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果準(zhǔn)確性、實時性的基本因素，因此在大數(shù)據(jù)應(yīng)用時要求數(shù)據(jù)真實、準(zhǔn)確、一致、可靠、完整，對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要嚴格要求，必要時對重要的歷史數(shù)據(jù)進行手動整理及輸入。

4.3.4 專業(yè)人才培養(yǎng)，助推生態(tài)建設(shè)

結(jié)合晉能電力集團大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，從集團層面整體統(tǒng)籌考慮、統(tǒng)一規(guī)劃，開展專業(yè)人才的培養(yǎng)，特別是電力數(shù)據(jù)分析專業(yè)人才的培養(yǎng)，例如，建立大型數(shù)據(jù)應(yīng)用專家?guī)臁⒋髷?shù)據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新工作室、大型數(shù)據(jù)應(yīng)用論壇等。推進企業(yè)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用文化建設(shè)，為大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展提供堅實的人力資源保障。

5 結(jié)語

通過大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+等新技術(shù)深入挖掘企業(yè)的數(shù)據(jù)價值，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)特點開發(fā)各類大數(shù)據(jù)計算模型和專家系統(tǒng)，決策者根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析結(jié)果能快速、準(zhǔn)確、實時地掌握可靠而準(zhǔn)確的各方面信息，可以精準(zhǔn)預(yù)測市場未來變化趨勢和走向，可以從管理、經(jīng)營、生產(chǎn)等各個方面發(fā)生質(zhì)的提升，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和安全保障，這將是發(fā)電企業(yè)未來發(fā)展的主要方向[2]。

參考文獻

[1]田曉東.探索大數(shù)據(jù)技術(shù)在發(fā)電集團的應(yīng)用研究[J].貴州電力技術(shù)，2017，（04）：6-17.

[2]郭建華.大數(shù)據(jù)技術(shù)在火力發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的應(yīng)用[J].貴州電力技術(shù)，2017，（03）：26-28.