基于金上流域電站數字電力生產平臺優化營商環境策略研究

摘要：隨著數字化技術的迅速發展和應用，電力行業正在經歷著前所未有的變革，數字化轉型已成為電力企業邁向未來的關鍵路徑，優化電力營商環境也成為電力企業轉型升級的必經之路。在數字化轉型背景下，電力企業優化營商環境面臨著技術和設備更新的高成本和復雜性、市場競爭加劇和壓力增加等諸多挑戰和困境。該文結合電力企業實際，通過對金上流域電站數字電力生產平臺進行分析，研究了數字化轉型背景下電力企業優化營商環境的路徑。

關鍵詞：流域電站；電力生產平臺；運營商

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.018

中圖分類號：TP 315 文獻標志碼：A 文章編碼：1672-7274（2024）07-00-04

Research on Optimizing Business Environment Strategy Based on Digital Power Production Platform of Jinshang River Basin Power Station

XU Hongyuan

（Huadian Jinsha River Upstream Hydropower Development Co.， Ltd.， Chengdu 610095， China）

Abstract： With the rapid development and application of digital technology， the power industry is undergoing unprecedented changes. Digital transformation has become a key path for power enterprises to move towards the future， and optimizing the power business environment has become a necessary path for power enterprises to transform and upgrade. In the context of digital transformation， power companies face many challenges and difficulties in optimizing their business environment， such as high costs and complexity of technology and equipment updates， intensified market competition， and increased pressure. This article combines the actual situation of power enterprises and analyzes the digital power production platform of the Jinshang River Basin power station， studying the path for optimizing the business environment of power enterprises under the background of digital transformation.

Keywords： watershed power station; power production platform; operaters

電力生產管理系統是電站運營管理的基礎平臺，當流域級電站投產后，數字化系統增加，多系統存在，各系統相互獨立，易造成孤島效應，對流域電站管理帶來巨大挑戰。金上流域電站數字電力生產平臺的建設，整合電站各個數字化系統，實現數據關聯交互，聚合核心設備關鍵信息，精準診斷故障、評價設備可靠性，并據以優化營銷策略，提高管理效能。

1 系統技術架構

金上流域電站數字電力生產平臺采用技術先進的微服務架構搭建，應用系統采用前后端分離的技術架構。后端搭建分布式服務集群，前端根據實際場景開發多客戶端系統，滿足水電站場景應用的需要。支持容器云部署，從實現的功能與業務分層角度對標準架構規范上進行了細分和擴充，系統整體可以分為4個層次，分別承擔不同的職責，包括基礎設施、微服務集群、應用服務和客戶端。

（1）基礎設施是產品運行的物理環境，需要有最基本的服務器、網絡、存儲設備，需要提供云計算平臺和安全保障措施保障服務集群分布式部署和運維。

（2）微服務集群使用Spring Cloud框架作為基礎框架，實現API網關和服務治理的相關能力，在此基礎上開發基礎服務和業務服務。基礎服務以共享服務和中間件服務為主，業務服務依托于工程管理業務的理解和抽象進行設計。

（3）應用服務構建產品系列，滿足水電站生產管理信息系統各種場景管理需要，在微服務集群的基礎上還可以快速構建各種特定場景下需要的應用系統。

（4）客戶端令水電站運營業務實現數字化管理，實現跨區域的分級管控[1]。

2 系統業務架構

金上流域電站數字電力生產平臺基于金上流域水電站管理特點及電站運營實際管理需要，實現公司—分公司—電廠三層生產運營全業務鏈管理，減輕員工工作強度，提升水電站生產管理水平和水電站整體智能化水平。數字電力生產平臺基于統一的技術構架和集成平臺將管理數據、生產數據結合，通過前端、后臺數據智能分析為公司的安全生產管理部門提供集管理、監控、預警和指揮管理于一體的智能管控平臺。

3 系統集成技術方案

3.1 接口表集成方式

系統接口隊列表標識接收系統處理各自接口表中記錄的順序。有兩個隊列表，一個用于入站事務，另一個用于出站事務。用于提取出站消息的數據的外部應用程序可使用出站接口隊列表。外部應用程序也可選擇使用滿足其集成需求的其他出站消息使用方法。

（1）創建接口表：如果企業服務和發布通道使用相同接口表，“創建接口表”對話框將根據接口表名稱及其相應端點的唯一性顯示一列接口表。

（2）重新生成接口表：在系統數據庫表中添加或刪除列之后，必須重新生成與這些對象結構關聯的所有本地和遠程接口表。

（3）刪除接口表和記錄：在接口表中成功處理相關入站事務記錄之后，將從MXIN_INTER_TRANS隊列表刪除相應記錄。刪除操作表明交易已成功傳遞到入站JMS隊列。

（4）接口表的格式：接口表與其對應對象結構的格式相同，包含持久性和非持久性列，而不包含對象結構中排除的任何列。

（5）接口表輪詢：預定義的Cron任務將輪詢接口隊列表，并使用IFACENAME、EXTSYSNAME和TRANSID值來將相應記錄放入適當的入站JMS隊列中，以便進行處理。接口輪詢過程將檢查外部系統和企業服務的名稱是否有效以及是否已啟用[2]。

3.2 JMS集成方式

外部系統可以使用系統的Web Service集成框架將消息或查詢發送到電力生產管理系統。系統自帶三種服務集成方式，將任意一種部署后，即可與外部系統通信。

集成框架支持從外部系統進行查詢。外部系統發送XML消息以查詢集成框架，而集成框架則返回XML消息來充當對查詢的響應。可以通過在Web Service中使用HTTP、Java遠程方法調用（RMI）或簡單對象訪問協議（SOAP）請求來為對象結構和企業服務執行查詢。

對XML查詢的支持基于系統的按示例查詢（QBE）功能，該功能可通過大多數應用程序的列表選項卡使用。基于XML的查詢提供應用程序中提供的相同查詢支持，但是某些系統應用程序中提供的屬性搜索除外。集成查詢超時由mxe.db.Query.Timeout系統屬性控制。

（1）集成框架：JMS集成方式主要是通過Java平臺中關于面向消息中間件（MOM）的API，實現兩個應用程序之間或分布式系統中的異步通信。

（2）集成框組件說明：集成框架以對象結構、業務對象、發布通道、調用通道、企業服務等組件構成，通過預定義集成內容、靈活的組件創建配置、多種通信方式和數據格式支持等方面的優勢，集成框組件能夠為企業實現高效、穩定、安全的系統集成提供有力支持。

（3）消息處理：集成消息流入和流出時，框架提供Java類、XSL映射和處理規則之類的選項，以提供消息變換邏輯和業務規則來滿足您的集成需求。

（4）通信：集成框架可簡化異步或同步數據交換。異步消息通過Java消息服務（JMS）隊列進行處理。JMS隊列可以按照優先級（順序）或多線程方式（連續）處理消息。需要對發送方進行響應的同步消息不通過JMS隊列處理，而是需要在集成框架與外部應用程序之間建立直接連接。

可配置多種通信協議，包括HTTP、Web Service和JMS消息傳遞。與多個外部應用程序集成時，可基于各個外部應用程序的功能，配置不同通道和服務以使用不同通信協議，包括HTTP、Web Service和JMS消息傳遞。

（5）安全性：集成框架使用產品對J2EE認證安全性的支持，這樣就可以針對Enterprise JavaBeans（EJB）、HTTP和Web Service進行配置。可為應用程序、對象和標準服務方法配置授權安全性[3]。

3.3 SOAP WebServices集成方式

外部系統可以使用系統的Web Service集成框架將消息或查詢發送到電力生產管理平臺。

（1）集成方式：系統自帶三種服務集成方式，即對象結構服務、標準服務或企業服務。

①對象結構服務：可以通過預定義的或用戶定義的對象結構服務創建對象結構Web Service。對象結構Web Service支持創建、更新、刪除、同步和查詢操作。創建和查詢操作還支持響應。創建操作的響應可以基于對象結構中定義的主對象的主鍵或備用鍵。

②標準服務：可以通過應用程序服務中注釋的方法創建標準Web Service。要將方法用作Web Service，應用程序內必須存在注釋方法。將為每個應用程序服務創建單個標準Web Service，而該服務內的所有注釋方法均為Web Service操作。

③企業服務：可以通過預定義的或用戶定義的企業服務創建企業Web Service。企業Web Service支持更多出口處理、業務規則和變換。企業服務記錄中包含的每個操作有一個服務。通過出口處理層，可以將外部模式XML映射到調用和響應的對象結構XML。

（2）創建和部署Web Service：可以基于為系統定義的任何對象結構服務、標準服務或企業服務來創建Web Service。然后，可以將Web Service部署到產品Web Service容器或應用程序Web Service容器。

（3）Web Services查詢：“企業服務”和“對象結構”應用程序中創建的查詢服務可部署為Web Service。要支持查詢，必須配置企業Web Service以繞過JMS隊列。

3.4 REST集成方式

（1）REST API框架：REST API是集成框架的組成部分，用于處理來自外部使用者的請求。當外部使用者發起請求時，REST API控制器將該資源請求定向到適當的資源處理程序。此資源處理程序將與資源進行交互，以執行該請求。當該請求完成時，生成的資源或資源集合將由資源序列化器進行處理。資源序列化器將表示作為資源響應返回。

（2）支持的表示：REST API支持將XML和JSON作為表示。表示受在系統屬性中注冊的序列化器類的實現支持。可以擴展序列化器以進行定制處理。

（3）資源處理程序和URI：REST API提供對業務對象和集成對象結構的訪問。每項資源的處理程序類都在系統屬性中進行注冊。業務對象資源和對象結構資源的處理程序類是在系統屬性mxe.rest.handler.mbo和系統屬性mxe.rest.handler.os中注冊的。

3.5 OSLC集

系統Integration Framework支持在基于開放式生命周期協作服務（OSLC）集成的應用程序之間共享生命周期數據。借助OSLC集成，用戶應用程序可以對提供者應用程序通過OSLC服務提供者使其可用于集成的數據資源執行創建、請求、更新和刪除操作。

OSLC提供者應用程序通過服務提供者使關聯數據資源的容器可用于集成。然后，用戶應用程序使用這些服務提供者來查詢資源以及創建、更新和刪除資源數據。

（1）OSLC安全性：OSLC服務的認證和授權支持系統平臺安全框架提供。通過應用程序服務器，支持基于J2EE的認證。要配置J2EE認證，請修改web.xml文件，設置安全約束，并將useAppServerSecurity屬性設置為true。

（2）OSLC日志記錄：相關性日志記錄可以在創建或更新OSLC資源時記錄信息。記錄的信息包括總響應時間以及資源大小（以字節計）。此信息可用于性能分析。例如，可以使用日志信息來分析響應時間。

4 功能設計

金上流域電站數字電力生產平臺以管控大屏、桌面終端和智能手機為載體，實現生產數據的差異化展示、工作的針對性監管和管理的多元化輔助。

建設包含運行、檢修、設備管理、兩票、技術監督在內的17個模塊，實現覆蓋生產經營全過程、全方位、全生命周期的56項生產管理功能；實現生產信息展示、生產現場監控、管理指標跟蹤、數據匯總統計和平臺基礎管理等擴展功能；在融入手持巡視儀等智能化設備數據外，深度嵌入自動預警、自動分級分配、自動推送日報、自動催促以及管控防火墻等智能輔助決策功能。

流域數字電力生產平臺集成水情、氣象、電力監控系統、工業電視、診斷系統、地震臺報等多個系統，實現多系統數據融合交互，數據集中化管理、提高數據質量、支持實時數據分析、增強數據安全性并集中展示。

流域數字電力生產平臺將采集的數據通過各種常見的圖表（如水情表、預警信息、生產信息等）以駕駛艙的形式展現，形象化、直觀化、具體化，實時反映企業運行的關鍵指標，直觀地監測企業運營情況。

5 結束語

流域數字電力生產平臺成為金沙江上游川藏段清潔能源基地電力生產管理和業務處理平臺，主要取得了以下效益：一是提高發電效率。通過實時監控水電站的各項運行參數，如水位、流量、機組運行狀態等，平臺能夠優化發電調度策略，確保機組在最佳工況下運行。這不僅可以提高發電效率，增加發電量，還可以延長機組的使用壽命，降低維修成本。二是降低運營成本。平臺通過智能化管理，實現了對水電站資源的合理配置和有效利用。通過智能調度系統，可以減少不必要的機組啟停次數，降低能耗；通過遠程監控和故障診斷系統，可以減少現場巡檢頻次，節省人力成本。三是提升安全管理水平。平臺利用物聯網、大數據等技術，實現了對水電站安全生產的全面智能監控和預警。通過實時監測和數據分析，平臺能夠及時發現潛在的安全隱患，并推送相關信息，確保隱患風險及時排除，有效應對，有助于預防安全事故發生，減少因安全事故造成的經濟損失。四是促進流域水資源合理利用。水電站流域一體化管控平臺不僅關注水電站本身的運行效益，還注重流域水資源的合理利用。通過優化調度策略，實現流域發電的綜合效益最大化。五是增強決策支持能力。平臺通過收集和分析大量數據，為管理者提供了豐富的決策支持信息。管理者可以根據平臺提供的數據和分析結果，制定更加科學合理的決策方案，提高決策效率和準確性。

參考文獻

[1] 張路紅．優化我國用電營商環境[J]．中國電力企業管理，2019（16）：57-59．

[2] 駱丹．數字化轉型背景下優化電力營商環境路徑研究[J]．西安電子科技大學學報：社會科學版，2022，32（3）：9-19．

[3] 張銳峰，徐維佳，左威．優化電力營商環境提升內部監管能力研究[J]．電工材料，2021（5）：75-79．