工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

劉思君

摘要：隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)電企業(yè)開始通過建設(shè)遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)的方式進(jìn)行新能源電站的統(tǒng)一調(diào)度管理，而其中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將成為推動(dòng)發(fā)電企業(yè)發(fā)展的重要助力。本文主要介紹了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)上的應(yīng)用，并分析了兩者融合所能帶來的影響。

關(guān)鍵詞：新能源集控;工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

引言

當(dāng)前我國已進(jìn)入速度變化、結(jié)構(gòu)調(diào)整、動(dòng)力轉(zhuǎn)換的經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，電力工業(yè)的發(fā)展迎來布局優(yōu)化和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要窗口期，新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)得以高速發(fā)展。在新的環(huán)境形勢(shì)下，大小發(fā)電企業(yè)通過遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)進(jìn)行新能源電站的統(tǒng)一調(diào)度管理已逐步成為一種發(fā)展趨勢(shì)，其目的就是為了提升各風(fēng)力發(fā)電場、光伏電站的綜合管理水平，實(shí)現(xiàn)“遠(yuǎn)程集控、無人值班、少人值守、狀態(tài)檢修”的科學(xué)管理模式，減少運(yùn)行維護(hù)成本。而新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)所采集接收的大量監(jiān)控系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)如何服務(wù)于生產(chǎn)管理，是否可以借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造出“傳統(tǒng)發(fā)電產(chǎn)業(yè)+互聯(lián)網(wǎng)”的競爭新優(yōu)勢(shì)，真正實(shí)現(xiàn)新能源產(chǎn)業(yè)的精細(xì)化管理，成為發(fā)電企業(yè)在系統(tǒng)使用過程中所誕生研究的新課題。

1新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

目前，發(fā)電企業(yè)建設(shè)新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)的目標(biāo)大多是采集、整理新能源電站各底層監(jiān)控系統(tǒng)的生產(chǎn)類數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一的區(qū)域級(jí)實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、長期存儲(chǔ);并以此為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域級(jí)生產(chǎn)過程信息遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視控制、趨勢(shì)分析、實(shí)時(shí)報(bào)警等功能;最終提供計(jì)算、分析結(jié)果，自動(dòng)產(chǎn)生各類報(bào)表以滿足新能源電站對(duì)于生產(chǎn)過程的管理要求，確保機(jī)組安全、高效運(yùn)行。

1.2 發(fā)展方向

隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新能源發(fā)電場站的建設(shè)正在步入新的歷史階段，其產(chǎn)業(yè)的業(yè)務(wù)模式逐漸從“以新能源場站的硬件設(shè)備建設(shè)為中心”轉(zhuǎn)型為“以軟件平臺(tái)為依托的集中優(yōu)化監(jiān)控服務(wù)為中心”。當(dāng)前的集控系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)記錄，那么如何將這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和集中處理，挖掘出數(shù)據(jù)中有價(jià)值的信息，以新能源場站為單位實(shí)現(xiàn)區(qū)域性新能源發(fā)電的生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化，是當(dāng)前各大發(fā)電集團(tuán)提高自身競爭優(yōu)勢(shì)，保證自身新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。

2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

2.1 技術(shù)概述

“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念最早于2012 年由美國GE公司提出，并推出Predix工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，將發(fā)電設(shè)備、數(shù)據(jù)等連接起來，并使用分布式計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、資產(chǎn)數(shù)據(jù)管理等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電設(shè)備可靠性狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性水平等進(jìn)行分析。經(jīng)過近些年的發(fā)展與應(yīng)用，國內(nèi)各大小發(fā)電廠數(shù)字化、智能化的建設(shè)已有了相當(dāng)?shù)膶?shí)踐基礎(chǔ)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的新興產(chǎn)物，已經(jīng)成為新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐和深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”的重要基石，對(duì)未來工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將產(chǎn)生全方位、深層次、革命性的影響。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)層級(jí)架構(gòu)主要包括基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。被譽(yù)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)操作系統(tǒng)的PaaS正逐漸成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展的聚焦點(diǎn)和關(guān)鍵突破口，也是目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)的主要應(yīng)用點(diǎn)。

2.2 技術(shù)應(yīng)用

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)的研究項(xiàng)目的實(shí)質(zhì)是工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的概念，在全面互聯(lián)的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)流動(dòng)和分析，形成智能化變革，產(chǎn)生新的模式和新的業(yè)態(tài)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)，更強(qiáng)調(diào)充分的連接，也更強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的流動(dòng)和集成以及分析和建模，其本質(zhì)是要有數(shù)據(jù)的流動(dòng)和分析。

因此基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)就是要把整個(gè)區(qū)域內(nèi)的每個(gè)新能源場站、每臺(tái)發(fā)電機(jī)組在保障安全性的原則上實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)，獲取大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域下每個(gè)新能源場站、每臺(tái)機(jī)組的全面監(jiān)控;同時(shí)通過對(duì)海量數(shù)據(jù)的歷史統(tǒng)計(jì)與實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)區(qū)域生產(chǎn)情況的分析，幫助區(qū)域發(fā)電企業(yè)整合區(qū)域資源，促使各新能源企業(yè)內(nèi)部從單一、被動(dòng)的生產(chǎn)管理模式向全方面控制生產(chǎn)、經(jīng)營、安全、規(guī)劃等模式發(fā)生轉(zhuǎn)變。

首先要利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建適用于新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)PaaS層的相關(guān)功能，并結(jié)合新能源發(fā)電企業(yè)的特點(diǎn)，建設(shè)包括數(shù)據(jù)采集和交換、統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析和計(jì)算、統(tǒng)一的接口和微服務(wù)發(fā)布等一系列平臺(tái)基礎(chǔ)組件。其次以此平臺(tái)為基礎(chǔ)，將大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)逐步應(yīng)用在新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)平臺(tái)中，并在設(shè)備預(yù)警、故障檢修、優(yōu)化運(yùn)行等專業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮指導(dǎo)作用。

2.3 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)的研究面臨著諸多挑戰(zhàn)，需要重點(diǎn)研究的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)包括：

（1）數(shù)據(jù)采集和交換

新能源發(fā)電企業(yè)一般為生產(chǎn)管理單位，其下屬管理數(shù)量眾多的新能源場站和監(jiān)控系統(tǒng)，存在多種類型的數(shù)據(jù)源。根據(jù)電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定要求，電力企業(yè)實(shí)行安全分區(qū)管理，不同監(jiān)控系統(tǒng)歸屬不同的大區(qū)，系統(tǒng)在采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)不僅需要考慮做好通訊接口的安全防護(hù)，同時(shí)也要盡可能避免數(shù)據(jù)的跨區(qū)抽取和采集。其中針對(duì)歷史數(shù)據(jù)，可充分利用ETL技術(shù)，其在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、加載功能基礎(chǔ)上，具備了結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)采集能力，為歷史數(shù)據(jù)的采集提供了更多采集方式的選擇。

（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大數(shù)據(jù)緊密掛鉤，基于開源的大數(shù)據(jù)組件提供平臺(tái)管理與數(shù)據(jù)管理，可以實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)。對(duì)結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分類別存儲(chǔ)，完成數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)集市的構(gòu)建。同時(shí)結(jié)合大數(shù)據(jù)組件的快速計(jì)算能力，可以在平臺(tái)為上層應(yīng)用提供快速、準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，支撐上層業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。

（3）數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)治理

數(shù)據(jù)是新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，而目前絕大部分新能源企業(yè)尚未建立起統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，各底層監(jiān)控系統(tǒng)、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系及有效的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理。

3結(jié)語

綜上所述，新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)的建立正是為了滿足發(fā)電企業(yè)日益增長的新能源產(chǎn)業(yè)管理需求，而將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)則是推動(dòng)新能源發(fā)電企業(yè)發(fā)展的新機(jī)遇。成熟的新能源遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用將讓新能源發(fā)電企業(yè)精細(xì)化管理成為現(xiàn)實(shí)，為后期有針對(duì)性的發(fā)電設(shè)備維護(hù)提供分析判斷依據(jù)，提高設(shè)備健康水平，真正促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：南京華盾電力信息安全測(cè)評(píng)有限公司）