摘要：隨著數(shù)字化技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，電力行業(yè)正在經(jīng)歷著前所未有的變革，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為電力企業(yè)邁向未來(lái)的關(guān)鍵路徑，優(yōu)化電力營(yíng)商環(huán)境也成為電力企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必經(jīng)之路。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，電力企業(yè)優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境面臨著技術(shù)和設(shè)備更新的高成本和復(fù)雜性、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇和壓力增加等諸多挑戰(zhàn)和困境。該文結(jié)合電力企業(yè)實(shí)際，通過(guò)對(duì)金上流域電站數(shù)字電力生產(chǎn)平臺(tái)進(jìn)行分析，研究了數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下電力企業(yè)優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境的路徑。

關(guān)鍵詞：流域電站；電力生產(chǎn)平臺(tái)；運(yùn)營(yíng)商

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.018

中圖分類(lèi)號(hào)：TP 315 文獻(xiàn)標(biāo)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(chǎn)管理系統(tǒng)是電站運(yùn)營(yíng)管理的基礎(chǔ)平臺(tái)，當(dāng)流域級(jí)電站投產(chǎn)后，數(shù)字化系統(tǒng)增加，多系統(tǒng)存在，各系統(tǒng)相互獨(dú)立，易造成孤島效應(yīng)，對(duì)流域電站管理帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。金上流域電站數(shù)字電力生產(chǎn)平臺(tái)的建設(shè)，整合電站各個(gè)數(shù)字化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)交互，聚合核心設(shè)備關(guān)鍵信息，精準(zhǔn)診斷故障、評(píng)價(jià)設(shè)備可靠性，并據(jù)以?xún)?yōu)化營(yíng)銷(xiāo)策略，提高管理效能。

1 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

金上流域電站數(shù)字電力生產(chǎn)平臺(tái)采用技術(shù)先進(jìn)的微服務(wù)架構(gòu)搭建，應(yīng)用系統(tǒng)采用前后端分離的技術(shù)架構(gòu)。后端搭建分布式服務(wù)集群，前端根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景開(kāi)發(fā)多客戶(hù)端系統(tǒng)，滿(mǎn)足水電站場(chǎng)景應(yīng)用的需要。支持容器云部署，從實(shí)現(xiàn)的功能與業(yè)務(wù)分層角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)規(guī)范上進(jìn)行了細(xì)分和擴(kuò)充，系統(tǒng)整體可以分為4個(gè)層次，分別承擔(dān)不同的職責(zé)，包括基礎(chǔ)設(shè)施、微服務(wù)集群、應(yīng)用服務(wù)和客戶(hù)端。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施是產(chǎn)品運(yùn)行的物理環(huán)境，需要有最基本的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)設(shè)備，需要提供云計(jì)算平臺(tái)和安全保障措施保障服務(wù)集群分布式部署和運(yùn)維。

（2）微服務(wù)集群使用Spring Cloud框架作為基礎(chǔ)框架，實(shí)現(xiàn)API網(wǎng)關(guān)和服務(wù)治理的相關(guān)能力，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)服務(wù)和業(yè)務(wù)服務(wù)?；A(chǔ)服務(wù)以共享服務(wù)和中間件服務(wù)為主，業(yè)務(wù)服務(wù)依托于工程管理業(yè)務(wù)的理解和抽象進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（3）應(yīng)用服務(wù)構(gòu)建產(chǎn)品系列，滿(mǎn)足水電站生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)各種場(chǎng)景管理需要，在微服務(wù)集群的基礎(chǔ)上還可以快速構(gòu)建各種特定場(chǎng)景下需要的應(yīng)用系統(tǒng)。

（4）客戶(hù)端令水電站運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的分級(jí)管控[1]。

2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)

金上流域電站數(shù)字電力生產(chǎn)平臺(tái)基于金上流域水電站管理特點(diǎn)及電站運(yùn)營(yíng)實(shí)際管理需要，實(shí)現(xiàn)公司—分公司—電廠(chǎng)三層生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全業(yè)務(wù)鏈管理，減輕員工工作強(qiáng)度，提升水電站生產(chǎn)管理水平和水電站整體智能化水平。數(shù)字電力生產(chǎn)平臺(tái)基于統(tǒng)一的技術(shù)構(gòu)架和集成平臺(tái)將管理數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)結(jié)合，通過(guò)前端、后臺(tái)數(shù)據(jù)智能分析為公司的安全生產(chǎn)管理部門(mén)提供集管理、監(jiān)控、預(yù)警和指揮管理于一體的智能管控平臺(tái)。

3 系統(tǒng)集成技術(shù)方案

3.1 接口表集成方式

系統(tǒng)接口隊(duì)列表標(biāo)識(shí)接收系統(tǒng)處理各自接口表中記錄的順序。有兩個(gè)隊(duì)列表，一個(gè)用于入站事務(wù)，另一個(gè)用于出站事務(wù)。用于提取出站消息的數(shù)據(jù)的外部應(yīng)用程序可使用出站接口隊(duì)列表。外部應(yīng)用程序也可選擇使用滿(mǎn)足其集成需求的其他出站消息使用方法。

（1）創(chuàng)建接口表：如果企業(yè)服務(wù)和發(fā)布通道使用相同接口表，“創(chuàng)建接口表”對(duì)話(huà)框?qū)⒏鶕?jù)接口表名稱(chēng)及其相應(yīng)端點(diǎn)的唯一性顯示一列接口表。

（2）重新生成接口表：在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)表中添加或刪除列之后，必須重新生成與這些對(duì)象結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的所有本地和遠(yuǎn)程接口表。

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

（4）接口表的格式：接口表與其對(duì)應(yīng)對(duì)象結(jié)構(gòu)的格式相同，包含持久性和非持久性列，而不包含對(duì)象結(jié)構(gòu)中排除的任何列。

（5）接口表輪詢(xún)：預(yù)定義的Cron任務(wù)將輪詢(xún)接口隊(duì)列表，并使用IFACENAME、EXTSYSNAME和TRANSID值來(lái)將相應(yīng)記錄放入適當(dāng)?shù)娜胝綣MS隊(duì)列中，以便進(jìn)行處理。接口輪詢(xún)過(guò)程將檢查外部系統(tǒng)和企業(yè)服務(wù)的名稱(chēng)是否有效以及是否已啟用[2]。

3.2 JMS集成方式

外部系統(tǒng)可以使用系統(tǒng)的Web Service集成框架將消息或查詢(xún)發(fā)送到電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)自帶三種服務(wù)集成方式，將任意一種部署后，即可與外部系統(tǒng)通信。

集成框架支持從外部系統(tǒng)進(jìn)行查詢(xún)。外部系統(tǒng)發(fā)送XML消息以查詢(xún)集成框架，而集成框架則返回XML消息來(lái)充當(dāng)對(duì)查詢(xún)的響應(yīng)?？梢酝ㄟ^(guò)在Web Service中使用HTTP、Java遠(yuǎn)程方法調(diào)用（RMI）或簡(jiǎn)單對(duì)象訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議（SOAP）請(qǐng)求來(lái)為對(duì)象結(jié)構(gòu)和企業(yè)服務(wù)執(zhí)行查詢(xún)。

對(duì)XML查詢(xún)的支持基于系統(tǒng)的按示例查詢(xún)（QBE）功能，該功能可通過(guò)大多數(shù)應(yīng)用程序的列表選項(xiàng)卡使用。基于XML的查詢(xún)提供應(yīng)用程序中提供的相同查詢(xún)支持，但是某些系統(tǒng)應(yīng)用程序中提供的屬性搜索除外。集成查詢(xún)超時(shí)由mxe.db.Query.Timeout系統(tǒng)屬性控制。

（1）集成框架：JMS集成方式主要是通過(guò)Java平臺(tái)中關(guān)于面向消息中間件（MOM）的API，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)應(yīng)用程序之間或分布式系統(tǒng)中的異步通信。

（2）集成框組件說(shuō)明：集成框架以對(duì)象結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)對(duì)象、發(fā)布通道、調(diào)用通道、企業(yè)服務(wù)等組件構(gòu)成，通過(guò)預(yù)定義集成內(nèi)容、靈活的組件創(chuàng)建配置、多種通信方式和數(shù)據(jù)格式支持等方面的優(yōu)勢(shì)，集成框組件能夠?yàn)槠髽I(yè)實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、安全的系統(tǒng)集成提供有力支持。

（3）消息處理：集成消息流入和流出時(shí)，框架提供Java類(lèi)、XSL映射和處理規(guī)則之類(lèi)的選項(xiàng)，以提供消息變換邏輯和業(yè)務(wù)規(guī)則來(lái)滿(mǎn)足您的集成需求。

（4）通信：集成框架可簡(jiǎn)化異步或同步數(shù)據(jù)交換。異步消息通過(guò)Java消息服務(wù)（JMS）隊(duì)列進(jìn)行處理。JMS隊(duì)列可以按照優(yōu)先級(jí)（順序）或多線(xiàn)程方式（連續(xù)）處理消息。需要對(duì)發(fā)送方進(jìn)行響應(yīng)的同步消息不通過(guò)JMS隊(duì)列處理，而是需要在集成框架與外部應(yīng)用程序之間建立直接連接。

可配置多種通信協(xié)議，包括HTTP、Web Service和JMS消息傳遞。與多個(gè)外部應(yīng)用程序集成時(shí)，可基于各個(gè)外部應(yīng)用程序的功能，配置不同通道和服務(wù)以使用不同通信協(xié)議，包括HTTP、Web Service和JMS消息傳遞。

（5）安全性：集成框架使用產(chǎn)品對(duì)J2EE認(rèn)證安全性的支持，這樣就可以針對(duì)Enterprise JavaBeans（EJB）、HTTP和Web Service進(jìn)行配置。可為應(yīng)用程序、對(duì)象和標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)方法配置授權(quán)安全性[3]。

3.3 SOAP WebServices集成方式

外部系統(tǒng)可以使用系統(tǒng)的Web Service集成框架將消息或查詢(xún)發(fā)送到電力生產(chǎn)管理平臺(tái)。

（1）集成方式：系統(tǒng)自帶三種服務(wù)集成方式，即對(duì)象結(jié)構(gòu)服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)或企業(yè)服務(wù)。

①對(duì)象結(jié)構(gòu)服務(wù)：可以通過(guò)預(yù)定義的或用戶(hù)定義的對(duì)象結(jié)構(gòu)服務(wù)創(chuàng)建對(duì)象結(jié)構(gòu)Web Service。對(duì)象結(jié)構(gòu)Web Service支持創(chuàng)建、更新、刪除、同步和查詢(xún)操作。創(chuàng)建和查詢(xún)操作還支持響應(yīng)。創(chuàng)建操作的響應(yīng)可以基于對(duì)象結(jié)構(gòu)中定義的主對(duì)象的主鍵或備用鍵。

②標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)：可以通過(guò)應(yīng)用程序服務(wù)中注釋的方法創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)Web Service。要將方法用作Web Service，應(yīng)用程序內(nèi)必須存在注釋方法。將為每個(gè)應(yīng)用程序服務(wù)創(chuàng)建單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Web Service，而該服務(wù)內(nèi)的所有注釋方法均為Web Service操作。

③企業(yè)服務(wù)：可以通過(guò)預(yù)定義的或用戶(hù)定義的企業(yè)服務(wù)創(chuàng)建企業(yè)Web Service。企業(yè)Web Service支持更多出口處理、業(yè)務(wù)規(guī)則和變換。企業(yè)服務(wù)記錄中包含的每個(gè)操作有一個(gè)服務(wù)。通過(guò)出口處理層，可以將外部模式XML映射到調(diào)用和響應(yīng)的對(duì)象結(jié)構(gòu)XML。

（2）創(chuàng)建和部署Web Service：可以基于為系統(tǒng)定義的任何對(duì)象結(jié)構(gòu)服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)或企業(yè)服務(wù)來(lái)創(chuàng)建Web Service。然后，可以將Web Service部署到產(chǎn)品Web Service容器或應(yīng)用程序Web Service容器。

（3）Web Services查詢(xún)：“企業(yè)服務(wù)”和“對(duì)象結(jié)構(gòu)”應(yīng)用程序中創(chuàng)建的查詢(xún)服務(wù)可部署為Web Service。要支持查詢(xún)，必須配置企業(yè)Web Service以繞過(guò)JMS隊(duì)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(lái)自外部使用者的請(qǐng)求。當(dāng)外部使用者發(fā)起請(qǐng)求時(shí)，REST API控制器將該資源請(qǐng)求定向到適當(dāng)?shù)馁Y源處理程序。此資源處理程序?qū)⑴c資源進(jìn)行交互，以執(zhí)行該請(qǐng)求。當(dāng)該請(qǐng)求完成時(shí)，生成的資源或資源集合將由資源序列化器進(jìn)行處理。資源序列化器將表示作為資源響應(yīng)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(tǒng)屬性中注冊(cè)的序列化器類(lèi)的實(shí)現(xiàn)支持。可以擴(kuò)展序列化器以進(jìn)行定制處理。

（3）資源處理程序和URI：REST API提供對(duì)業(yè)務(wù)對(duì)象和集成對(duì)象結(jié)構(gòu)的訪(fǎng)問(wèn)。每項(xiàng)資源的處理程序類(lèi)都在系統(tǒng)屬性中進(jìn)行注冊(cè)。業(yè)務(wù)對(duì)象資源和對(duì)象結(jié)構(gòu)資源的處理程序類(lèi)是在系統(tǒng)屬性mxe.rest.handler.mbo和系統(tǒng)屬性mxe.rest.handler.os中注冊(cè)的。

3.5 OSLC集

系統(tǒng)Integration Framework支持在基于開(kāi)放式生命周期協(xié)作服務(wù)（OSLC）集成的應(yīng)用程序之間共享生命周期數(shù)據(jù)。借助OSLC集成，用戶(hù)應(yīng)用程序可以對(duì)提供者應(yīng)用程序通過(guò)OSLC服務(wù)提供者使其可用于集成的數(shù)據(jù)資源執(zhí)行創(chuàng)建、請(qǐng)求、更新和刪除操作。

OSLC提供者應(yīng)用程序通過(guò)服務(wù)提供者使關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)資源的容器可用于集成。然后，用戶(hù)應(yīng)用程序使用這些服務(wù)提供者來(lái)查詢(xún)資源以及創(chuàng)建、更新和刪除資源數(shù)據(jù)。

（1）OSLC安全性：OSLC服務(wù)的認(rèn)證和授權(quán)支持系統(tǒng)平臺(tái)安全框架提供。通過(guò)應(yīng)用程序服務(wù)器，支持基于J2EE的認(rèn)證。要配置J2EE認(rèn)證，請(qǐng)修改web.xml文件，設(shè)置安全約束，并將useAppServerSecurity屬性設(shè)置為true。

（2）OSLC日志記錄：相關(guān)性日志記錄可以在創(chuàng)建或更新OSLC資源時(shí)記錄信息。記錄的信息包括總響應(yīng)時(shí)間以及資源大?。ㄒ宰止?jié)計(jì)）。此信息可用于性能分析。例如，可以使用日志信息來(lái)分析響應(yīng)時(shí)間。

4 功能設(shè)計(jì)

金上流域電站數(shù)字電力生產(chǎn)平臺(tái)以管控大屏、桌面終端和智能手機(jī)為載體，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的差異化展示、工作的針對(duì)性監(jiān)管和管理的多元化輔助。

建設(shè)包含運(yùn)行、檢修、設(shè)備管理、兩票、技術(shù)監(jiān)督在內(nèi)的17個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)覆蓋生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全過(guò)程、全方位、全生命周期的56項(xiàng)生產(chǎn)管理功能；實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息展示、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、管理指標(biāo)跟蹤、數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計(jì)和平臺(tái)基礎(chǔ)管理等擴(kuò)展功能；在融入手持巡視儀等智能化設(shè)備數(shù)據(jù)外，深度嵌入自動(dòng)預(yù)警、自動(dòng)分級(jí)分配、自動(dòng)推送日?qǐng)?bào)、自動(dòng)催促以及管控防火墻等智能輔助決策功能。

流域數(shù)字電力生產(chǎn)平臺(tái)集成水情、氣象、電力監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視、診斷系統(tǒng)、地震臺(tái)報(bào)等多個(gè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合交互，數(shù)據(jù)集中化管理、提高數(shù)據(jù)質(zhì)量、支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性并集中展示。

流域數(shù)字電力生產(chǎn)平臺(tái)將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)各種常見(jiàn)的圖表（如水情表、預(yù)警信息、生產(chǎn)信息等）以駕駛艙的形式展現(xiàn)，形象化、直觀(guān)化、具體化，實(shí)時(shí)反映企業(yè)運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)，直觀(guān)地監(jiān)測(cè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

流域數(shù)字電力生產(chǎn)平臺(tái)成為金沙江上游川藏段清潔能源基地電力生產(chǎn)管理和業(yè)務(wù)處理平臺(tái)，主要取得了以下效益：一是提高發(fā)電效率。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控水電站的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，如水位、流量、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)等，平臺(tái)能夠優(yōu)化發(fā)電調(diào)度策略，確保機(jī)組在最佳工況下運(yùn)行。這不僅可以提高發(fā)電效率，增加發(fā)電量，還可以延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命，降低維修成本。二是降低運(yùn)營(yíng)成本。平臺(tái)通過(guò)智能化管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水電站資源的合理配置和有效利用。通過(guò)智能調(diào)度系統(tǒng)，可以減少不必要的機(jī)組啟停次數(shù)，降低能耗；通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)，可以減少現(xiàn)場(chǎng)巡檢頻次，節(jié)省人力成本。三是提升安全管理水平。平臺(tái)利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水電站安全生產(chǎn)的全面智能監(jiān)控和預(yù)警。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，平臺(tái)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，并推送相關(guān)信息，確保隱患風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)排除，有效應(yīng)對(duì)，有助于預(yù)防安全事故發(fā)生，減少因安全事故造成的經(jīng)濟(jì)損失。四是促進(jìn)流域水資源合理利用。水電站流域一體化管控平臺(tái)不僅關(guān)注水電站本身的運(yùn)行效益，還注重流域水資源的合理利用。通過(guò)優(yōu)化調(diào)度策略，實(shí)現(xiàn)流域發(fā)電的綜合效益最大化。五是增強(qiáng)決策支持能力。平臺(tái)通過(guò)收集和分析大量數(shù)據(jù)，為管理者提供了豐富的決策支持信息。管理者可以根據(jù)平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，制定更加科學(xué)合理的決策方案，提高決策效率和準(zhǔn)確性。

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