工業互聯網技術在新能源遠程集控系統中的應用研究

劉思君

摘要：隨著新能源產業的快速發展，發電企業開始通過建設遠程集控系統的方式進行新能源電站的統一調度管理，而其中工業互聯網將成為推動發電企業發展的重要助力。本文主要介紹了工業互聯網技術在新能源遠程集控系統上的應用，并分析了兩者融合所能帶來的影響。

關鍵詞：新能源集控;工業互聯網技術

引言

當前我國已進入速度變化、結構調整、動力轉換的經濟發展新常態，電力工業的發展迎來布局優化和轉型升級的重要窗口期，新能源發電產業得以高速發展。在新的環境形勢下，大小發電企業通過遠程集控系統進行新能源電站的統一調度管理已逐步成為一種發展趨勢，其目的就是為了提升各風力發電場、光伏電站的綜合管理水平，實現“遠程集控、無人值班、少人值守、狀態檢修”的科學管理模式，減少運行維護成本。而新能源遠程集控系統所采集接收的大量監控系統底層數據如何服務于生產管理，是否可以借助工業互聯網技術打造出“傳統發電產業+互聯網”的競爭新優勢，真正實現新能源產業的精細化管理，成為發電企業在系統使用過程中所誕生研究的新課題。

1新能源遠程集控系統現狀

1.1 發展現狀

目前，發電企業建設新能源遠程集控系統的目標大多是采集、整理新能源電站各底層監控系統的生產類數據，建立統一的區域級實時、歷史數據庫平臺，實現數據的統一、長期存儲;并以此為基礎，實現區域級生產過程信息遠程實時監視控制、趨勢分析、實時報警等功能;最終提供計算、分析結果，自動產生各類報表以滿足新能源電站對于生產過程的管理要求，確保機組安全、高效運行。

1.2 發展方向

隨著新能源產業的發展，新能源發電場站的建設正在步入新的歷史階段，其產業的業務模式逐漸從“以新能源場站的硬件設備建設為中心”轉型為“以軟件平臺為依托的集中優化監控服務為中心”。當前的集控系統已經實現對新能源發電機組的狀態監測和數據記錄，那么如何將這些基礎數據進行匯總和集中處理，挖掘出數據中有價值的信息，以新能源場站為單位實現區域性新能源發電的生產調度優化，是當前各大發電集團提高自身競爭優勢，保證自身新能源發電產業高效運行的關鍵。

2工業互聯網技術應用

2.1 技術概述

“工業互聯網”概念最早于2012 年由美國GE公司提出，并推出Predix工業互聯網平臺，將發電設備、數據等連接起來，并使用分布式計算、大數據分析、資產數據管理等先進技術，實現對發電設備可靠性狀態、設備運行經濟性水平等進行分析。經過近些年的發展與應用，國內各大小發電廠數字化、智能化的建設已有了相當的實踐基礎，工業互聯網技術作為新一代信息技術與制造業深度融合的新興產物，已經成為新工業革命的關鍵支撐和深化“互聯網+先進制造業”的重要基石，對未來工業經濟發展將產生全方位、深層次、革命性的影響。

工業互聯網層級架構主要包括基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。被譽為工業互聯網平臺操作系統的PaaS正逐漸成為工業互聯網平臺發展的聚焦點和關鍵突破口，也是目前工業互聯網技術在新能源遠程集控系統的主要應用點。

2.2 技術應用

基于工業互聯網的新能源遠程集控系統的研究項目的實質是工業與互聯網結合的概念，在全面互聯的基礎上，通過數據流動和分析，形成智能化變革，產生新的模式和新的業態。工業互聯網更強調數據，更強調充分的連接，也更強調數據的流動和集成以及分析和建模，其本質是要有數據的流動和分析。

因此基于工業互聯網技術的新能源遠程集控系統就是要把整個區域內的每個新能源場站、每臺發電機組在保障安全性的原則上實現互通互聯，獲取大量的生產數據，實現對區域下每個新能源場站、每臺機組的全面監控;同時通過對海量數據的歷史統計與實時分析，實現對整個區域生產情況的分析，幫助區域發電企業整合區域資源，促使各新能源企業內部從單一、被動的生產管理模式向全方面控制生產、經營、安全、規劃等模式發生轉變。

首先要利用工業互聯網技術搭建適用于新能源遠程集控系統的數據平臺，實現PaaS層的相關功能，并結合新能源發電企業的特點，建設包括數據采集和交換、統一數據存儲、數據分析和計算、統一的接口和微服務發布等一系列平臺基礎組件。其次以此平臺為基礎，將大數據分析技術、機器學習技術逐步應用在新能源遠程集控系統的數據平臺中，并在設備預警、故障檢修、優化運行等專業領域發揮指導作用。

2.3 技術關鍵點

基于工業互聯網技術開展新能源遠程集控系統的研究面臨著諸多挑戰，需要重點研究的技術關鍵點包括：

（1）數據采集和交換

新能源發電企業一般為生產管理單位，其下屬管理數量眾多的新能源場站和監控系統，存在多種類型的數據源。根據電力監控系統安全防護規定要求，電力企業實行安全分區管理，不同監控系統歸屬不同的大區，系統在采集實時數據時不僅需要考慮做好通訊接口的安全防護，同時也要盡可能避免數據的跨區抽取和采集。其中針對歷史數據，可充分利用ETL技術，其在傳統的數據采集、轉換、加載功能基礎上，具備了結構化和非結構化的數據采集能力，為歷史數據的采集提供了更多采集方式的選擇。

（2）數據存儲

工業互聯網技術與大數據緊密掛鉤，基于開源的大數據組件提供平臺管理與數據管理，可以實現海量數據的分布式存儲。對結構化、非結構化數據分類別存儲，完成數據倉庫、數據集市的構建。同時結合大數據組件的快速計算能力，可以在平臺為上層應用提供快速、準確的計算結果，支撐上層業務的正常運行。

（3）數據集成和數據治理

數據是新能源遠程集控系統的重要基礎，而目前絕大部分新能源企業尚未建立起統一的數據標準，各底層監控系統、業務應用系統數據標準不統一，缺乏統一的數據指標體系及有效的數據質量管理。

3結語

綜上所述，新能源遠程集控系統的建立正是為了滿足發電企業日益增長的新能源產業管理需求，而將工業互聯網技術應用于新能源遠程集控系統則是推動新能源發電企業發展的新機遇。成熟的新能源遠程集控系統工業互聯網技術應用將讓新能源發電企業精細化管理成為現實，為后期有針對性的發電設備維護提供分析判斷依據，提高設備健康水平，真正促進企業的科學發展。

參考文獻：

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（作者單位：南京華盾電力信息安全測評有限公司）