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摘要：智慧電廠可以精準的實現(xiàn)電力生產企業(yè)各系統(tǒng)的運行管理與預測，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，設計出了一款容納電廠中各個系統(tǒng)、各臺設備的一體化大數(shù)據(jù)平臺，助力智慧電廠建設。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)技術實現(xiàn)了電廠中各系統(tǒng)的精準控制以及故障預警。希望為智慧電廠的發(fā)展提供一定的借鑒與參考。

關鍵詞：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)嚴格，節(jié)能與環(huán)保成為電廠的主要發(fā)展目標，但是單純的依靠設備的升級換代不足以全面的達成這一目標[1]。需要對電力生產單位進行全面的精細化生產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，因此智慧電廠應運而生[2]。智慧電廠可以實現(xiàn)電力生產企業(yè)的各系統(tǒng)、設備自我管理、自我學習以及故障診斷與預測，是電力生產企業(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，深度挖掘其中的規(guī)律，才能精準的實現(xiàn)電力生產企業(yè)各系統(tǒng)的運行管理與預測[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企業(yè)各系統(tǒng)、各設備的即時性控制要求，與此同時，電力生產是一個連貫性、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)、各臺設備的一體化大數(shù)據(jù)平臺，助力智慧電廠建設。

2智慧電廠背景下的一體化大數(shù)據(jù)平臺架構

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。

如圖1所示，在大數(shù)據(jù)中心門戶及相關應用下，存在著兩大模塊，分別是現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集區(qū)域實時歷史數(shù)據(jù)存儲分析區(qū)?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集區(qū)主要負責采集電廠內的各個系統(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)。

這里則需要應用到大數(shù)據(jù)中心門戶及相關應用下的第二個模塊，即實時歷史數(shù)據(jù)存儲分析區(qū)，其下屬兩個模塊，綜合技術平臺與數(shù)據(jù)挖掘。在綜合技術平臺，涵蓋了追朔分析、實時查詢、歷史查詢、多維分析、相關性分析和統(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)還會被導入到數(shù)據(jù)挖掘模塊，通過機器學習的手段進行模型開發(fā)與模型預測。

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)的實時預警。

3智慧電廠背景下的一體化大數(shù)據(jù)平臺業(yè)務流程

通過對一體化大數(shù)據(jù)平臺的架構，本文建立了一整套業(yè)務流程，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。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，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)挖掘技術挖掘數(shù)據(jù)中的相關規(guī)律，全面自動的監(jiān)視整個電廠中運行的各系統(tǒng)、設備，即時性的修正與干預，達到修正設備參數(shù)，預防事故的目的。最終實現(xiàn)對整個電廠的事故早期預警與診斷，提高機組的可靠性與安全性。

4結論

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)與各設備在運行維護過程中產生的數(shù)據(jù)。本文提供了一種一體化大數(shù)據(jù)平臺，介紹了其架構以及業(yè)務流程，通過大數(shù)據(jù)技術對現(xiàn)有的即時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行實時分析計算，完成對故障的預警以及系統(tǒng)的優(yōu)化指導，使得智慧電廠可以順利達成超低排放、節(jié)能減排等目標。為智慧電廠的建設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)平臺設計[J].微型電腦應用，2021，37（07）：94-96+103.

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[4]羅則紅，潘勤，唐世寶，高暢，熊繼順，王靜，陳永珍，肖家垠，石俊文.青山熱電公司建設成為智慧電廠技術路線的探究[J].能源科技，2021，19（03）：51-56.

[5]李凱，杜磊.基于氨氮一體化網(wǎng)格取樣測量技術的燃煤電廠智慧脫硝改造[J].電站系統(tǒng)工程，2021，37（02）：58-60+65.