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摘要：智慧電廠可以精準(zhǔn)的實現(xiàn)電力生產(chǎn)企業(yè)各系統(tǒng)的運行管理與預(yù)測，是未來電廠發(fā)展的主流方向。本文在智慧電廠的大背景下，設(shè)計出了一款容納電廠中各個系統(tǒng)、各臺設(shè)備的一體化大數(shù)據(jù)平臺，助力智慧電廠建設(shè)。該平臺以即時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)為核心，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)了電廠中各系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制以及故障預(yù)警。希望為智慧電廠的發(fā)展提供一定的借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：智慧電廠;一體化;大數(shù)據(jù);平臺

1前言

隨著時代的發(fā)展，對電力行業(yè)的要求也愈發(fā)嚴(yán)格，節(jié)能與環(huán)保成為電廠的主要發(fā)展目標(biāo)，但是單純的依靠設(shè)備的升級換代不足以全面的達成這一目標(biāo)[1]。需要對電力生產(chǎn)單位進行全面的精細(xì)化生產(chǎn)管理以及全生命周期管理，這需要大量的數(shù)據(jù)分析與決策，單純的依靠人力無法解決，因此智慧電廠應(yīng)運而生[2]。智慧電廠可以實現(xiàn)電力生產(chǎn)企業(yè)的各系統(tǒng)、設(shè)備自我管理、自我學(xué)習(xí)以及故障診斷與預(yù)測，是電力生產(chǎn)企業(yè)朝著信息化發(fā)展的必然路徑[3]。

電廠在經(jīng)歷智能化改造之后往往會帶來大量的運行與監(jiān)測數(shù)據(jù)，只有把握好、使用好這些數(shù)據(jù)資源，對其進行歸納總結(jié)，深度挖掘其中的規(guī)律，才能精準(zhǔn)的實現(xiàn)電力生產(chǎn)企業(yè)各系統(tǒng)的運行管理與預(yù)測[4-5]。大量的數(shù)據(jù)按照傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法無法滿足電力生產(chǎn)企業(yè)各系統(tǒng)、各設(shè)備的即時性控制要求，與此同時，電力生產(chǎn)是一個連貫性、整體性較強的過程，因此我們迫切的需要一款容納電廠中各個系統(tǒng)、各臺設(shè)備的一體化大數(shù)據(jù)平臺，助力智慧電廠建設(shè)。

2智慧電廠背景下的一體化大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)

在智慧電廠的背景下，搭建了如圖1所示的一體化大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)。

如圖1所示，在大數(shù)據(jù)中心門戶及相關(guān)應(yīng)用下，存在著兩大模塊，分別是現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集區(qū)域?qū)崟r歷史數(shù)據(jù)存儲分析區(qū)?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集區(qū)主要負(fù)責(zé)采集電廠內(nèi)的各個系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，搭建實時數(shù)據(jù)庫，例如鍋爐數(shù)據(jù)、汽輪機數(shù)據(jù)、發(fā)電機數(shù)據(jù)、輔機數(shù)據(jù)、燃料數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和故障數(shù)據(jù)等等。與此同時，考慮到這些數(shù)據(jù)的有效性，避免無效數(shù)據(jù)與錯誤數(shù)據(jù)損害系統(tǒng)，需要對這些數(shù)據(jù)進行質(zhì)量監(jiān)控，將數(shù)據(jù)實時接收的同時，對數(shù)據(jù)進行清洗，剔除無效數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)可靠。最后經(jīng)過清洗篩選的有效數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)流處理區(qū)，通過智能預(yù)警引擎和異步消息隊列進行處理，最終數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)共享區(qū)。

這里則需要應(yīng)用到大數(shù)據(jù)中心門戶及相關(guān)應(yīng)用下的第二個模塊，即實時歷史數(shù)據(jù)存儲分析區(qū)，其下屬兩個模塊，綜合技術(shù)平臺與數(shù)據(jù)挖掘。在綜合技術(shù)平臺，涵蓋了追朔分析、實時查詢、歷史查詢、多維分析、相關(guān)性分析和統(tǒng)計分析多種功能，保證可以即時的查詢各種歷史數(shù)據(jù)。與此同時，這些歷史數(shù)據(jù)還會被導(dǎo)入到數(shù)據(jù)挖掘模塊，通過機器學(xué)習(xí)的手段進行模型開發(fā)與模型預(yù)測。

現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集區(qū)域的數(shù)據(jù)實時歷史數(shù)據(jù)存儲分析區(qū)的數(shù)據(jù)都與數(shù)據(jù)共享區(qū)互聯(lián)，保證現(xiàn)有的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)互聯(lián)，通過各維度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時預(yù)警。

3智慧電廠背景下的一體化大數(shù)據(jù)平臺業(yè)務(wù)流程

通過對一體化大數(shù)據(jù)平臺的架構(gòu)，本文建立了一整套業(yè)務(wù)流程，其流程圖如圖2所示。

通過實時采集、手動錄入以及其他系統(tǒng)采集等手段，對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行采集，采集完畢之后通過實時的計算分析發(fā)現(xiàn)問題，對整個平臺進行報警、預(yù)警。進而大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過統(tǒng)計計算完成對問題的分析診斷，隨后通過歷史數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)比對，大數(shù)據(jù)分析進行決策支持，進而解決問題，完成對系統(tǒng)的優(yōu)化指導(dǎo)。最終整個解決問題的流程以及問題本身被納入到問題管理數(shù)據(jù)庫內(nèi)，作為案例庫與知識庫用以下次問題備查。其一體化大數(shù)據(jù)平臺業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流程如圖3所示。

該數(shù)據(jù)平臺可以有效的利用現(xiàn)有的即時性數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行對比分析，通過大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)挖掘數(shù)據(jù)中的相關(guān)規(guī)律，全面自動的監(jiān)視整個電廠中運行的各系統(tǒng)、設(shè)備，即時性的修正與干預(yù)，達到修正設(shè)備參數(shù)，預(yù)防事故的目的。最終實現(xiàn)對整個電廠的事故早期預(yù)警與診斷，提高機組的可靠性與安全性。

4結(jié)論

智慧電廠是現(xiàn)階段電廠發(fā)展的主流方向，其核心在于各系統(tǒng)與各設(shè)備在運行維護過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。本文提供了一種一體化大數(shù)據(jù)平臺，介紹了其架構(gòu)以及業(yè)務(wù)流程，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對現(xiàn)有的即時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行實時分析計算，完成對故障的預(yù)警以及系統(tǒng)的優(yōu)化指導(dǎo)，使得智慧電廠可以順利達成超低排放、節(jié)能減排等目標(biāo)。為智慧電廠的建設(shè)提供一定的借鑒與參考。

參考文獻

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[2]朱珂，李昱，胡振亞，王林.基于數(shù)據(jù)讀取與分析的智慧電廠競價上網(wǎng)平臺設(shè)計[J].微型電腦應(yīng)用，2021，37（07）：94-96+103.

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