在能源變革深入影響下，能源電力領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型地位和轉(zhuǎn)型迫切度持續(xù)提高，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為應(yīng)對能源危機(jī)和提升能源供應(yīng)穩(wěn)定的重要手段，作為數(shù)字化技術(shù)融合應(yīng)用的綜合體現(xiàn)，發(fā)電企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型方向、轉(zhuǎn)型路徑、轉(zhuǎn)型模式上均面臨著嚴(yán)峻考驗。

2017年國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《安全生產(chǎn)“十三五"規(guī)劃》，2018年國家能源局發(fā)布的《電力安全生產(chǎn)行動計劃（2018-2020年）》均非常重視電力安全生產(chǎn)與電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

某省屬國企的清潔能源集團(tuán)公司下轄15家分子公司及3家參股公司，主要從事水力發(fā)電、太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、配售電等新能源投資、建設(shè)與運營，水利水電、電力工程機(jī)電安裝與工程施工等業(yè)務(wù)。隨著發(fā)電企業(yè)自動化、信息化系統(tǒng)的快速發(fā)展，各電力行業(yè)生產(chǎn)自動化方面取得了長足的進(jìn)步，然而和生產(chǎn)過程自動化相對應(yīng)的企業(yè)管理信息化還遠(yuǎn)沒有達(dá)到國民經(jīng)濟(jì)對電力生產(chǎn)的要求。

目前很多電站現(xiàn)有系統(tǒng)均是采用“煙囪式"的開發(fā)方式，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不一致，接口不統(tǒng)一，電站各系統(tǒng)存在信息孤島、業(yè)務(wù)孤島，使得公司難以整體掌握全站運行狀態(tài)，無法實現(xiàn)各電站的資產(chǎn)集中發(fā)展，統(tǒng)一管理和控制；且相較于電站生產(chǎn)自動化改造，公司在對下屬電站的企業(yè)管理信息化上還沒有成熟的系統(tǒng)，無法實現(xiàn)發(fā)電生產(chǎn)領(lǐng)域的精細(xì)化管控能力和現(xiàn)場工作人員的智能化應(yīng)用。同時，對于公司管理者來說，也無法從企業(yè)管理信息化系統(tǒng)方便、及時地獲悉全站整體資產(chǎn)、發(fā)電經(jīng)營效益等數(shù)據(jù)信息，從而為管理、經(jīng)營決策提供信息支撐。

二、建設(shè)目標(biāo)

采用先進(jìn)的技術(shù)架構(gòu)，構(gòu)建安全穩(wěn)定的信息網(wǎng)絡(luò)，同時項目總體設(shè)計方案與設(shè)備組成的系統(tǒng)，滿足當(dāng)前電站監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)等相關(guān)法律法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，實現(xiàn)電站設(shè)備信息采集、實時查詢與控制，多業(yè)務(wù)主題的綜合分析功能，實現(xiàn)面向生產(chǎn)經(jīng)營決策的輔助支撐能力。

實現(xiàn)對電站信息的實時采集與處理、運行監(jiān)視，滿足現(xiàn)場“無人值班、少人值守"，遠(yuǎn)方實時安全監(jiān)視、經(jīng)濟(jì)運行和日常運行管理等需要。遵守整體規(guī)劃、分步實施、統(tǒng)一架構(gòu)、復(fù)制推廣的建設(shè)原則，可避免重復(fù)投資和消除信息孤島。

可以接入水電、光伏、風(fēng)電、儲能等各類型的電站，該中心采用先進(jìn)的信息技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化算法，可對電站進(jìn)行遙測、遙信、遙控、遙調(diào)以及遙視，實現(xiàn)集中監(jiān)視控制、生產(chǎn)運營管理、安全應(yīng)急管理、故障診斷分析等功能。一期先接入12座水電站和3個光伏電站，二期批量接入其他光伏電站和水電站，分期建設(shè)實施，總體規(guī)劃設(shè)計。

三、系統(tǒng)設(shè)計

充分考慮某能源集團(tuán)信息化建設(shè)的整體要求，根據(jù)當(dāng)前的實際情況和規(guī)劃建設(shè)要求，考慮到平臺在橫向和縱向兩個方面上的擴(kuò)展，做到和現(xiàn)有的應(yīng)用平臺相互兼容、互聯(lián)互通、信息能夠共享和重復(fù)利用。

系統(tǒng)總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的配置具有前瞻性，充分考慮今后的發(fā)展。針對公司下屬電廠的信息化程度和信息化建設(shè)現(xiàn)狀，充分利用電廠已有資源，節(jié)約系統(tǒng)建設(shè)資金，避免浪費。系統(tǒng)總體業(yè)務(wù)模型圖如下所示：

系統(tǒng)建設(shè)充分考慮技術(shù)架構(gòu)的實用性和可擴(kuò)展性，平臺組件和中間件要求使用開源免費組件，后期隨接入電站規(guī)模擴(kuò)展只需增加服務(wù)器硬件；充分結(jié)合發(fā)電集團(tuán)的實際情況以及國家對于信息安全、網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)法律法規(guī)要求，平臺安全設(shè)計需要著重考慮，生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)需要以網(wǎng)絡(luò)安全法以及信息安全等級保護(hù)管理辦法等相關(guān)文件精神作為系統(tǒng)安全設(shè)計指導(dǎo)，從應(yīng)用安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、主機(jī)安全方面考慮。

四、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

五、主要材料

六、平臺功能介紹

能源集控運維平臺，首期接入光伏電站3座，水利電站12座，總電站裝機(jī)容量43.5MW，新電站項目陸續(xù)接入中。前期實現(xiàn)的主要功能如下：

1、綜合大屏

通過GIS一張圖整合和可視化呈現(xiàn)所有光伏電站、水力電站的區(qū)域位置分布；
展示所有電站項目的概況；
展示電站實時的發(fā)電效率、實時負(fù)荷、實時發(fā)電量數(shù)據(jù)等；
可查看電站實時的天氣情況和電站發(fā)電量排名；
展示每個電站計劃于實際的完成率；
展示了碳減排量情況；
實時監(jiān)控電站設(shè)備運行狀態(tài)、電站報警數(shù)據(jù)；；
集成了每個電站現(xiàn)場的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可查看現(xiàn)場實時監(jiān)控視頻；
集成了企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)及綜合運營管理業(yè)務(wù)；

2、智慧水電

站點概況：顯示當(dāng)前查看的水電站點的基礎(chǔ)信息，最近三天的氣象，實時水位，發(fā)電計劃，機(jī)組運行狀態(tài)，今日發(fā)電量與實時功率趨勢分析，日/月/年發(fā)電量統(tǒng)計，裝機(jī)容量、當(dāng)前功率等站點綜合數(shù)據(jù)。
仿真畫面：顯示每個水電站主接線圖及仿真圖，并可進(jìn)行遠(yuǎn)程開合閘操作。
歷史曲線：顯示站點采集到的電流、電壓、功率、溫度等電參數(shù)據(jù)生成的圖表。
生產(chǎn)報表：顯示單個設(shè)備的各項電參數(shù)據(jù)報表，支持導(dǎo)出到EXCLE表格。
生產(chǎn)計劃：填寫并顯示每個發(fā)電機(jī)組每個月的發(fā)電計劃。

3、智慧光伏

監(jiān)測企業(yè)分布式光伏電站運行情況，包括逆變器運行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電效率分析、發(fā)電量及收益統(tǒng)計以及光伏發(fā)電功率控制。可實現(xiàn)對光伏系統(tǒng)的全景監(jiān)測。對光伏系統(tǒng)的概覽、運行數(shù)據(jù) 、運行指標(biāo) 、發(fā)電功率、發(fā)電量進(jìn)行采集監(jiān)控與展示。

實時監(jiān)控

包括并網(wǎng)點開關(guān)位置、并網(wǎng)點開關(guān)保護(hù)動作、光伏限功率調(diào)節(jié)使能、光伏故障/告警狀態(tài) 、光伏緊急停機(jī)狀態(tài)、光伏停機(jī)狀態(tài)、光伏運行狀態(tài)、光伏限功率運行狀態(tài)、光伏總發(fā)電量、光伏日發(fā)電量、并網(wǎng)點有功無功功率、并網(wǎng)點電壓電流、并網(wǎng)點功率因數(shù)頻率等數(shù)據(jù)的監(jiān)控。

匯流箱數(shù)據(jù)監(jiān)控

包括匯流箱每路電流、匯流箱每路電壓、匯流箱每路故障信號等數(shù)據(jù)的監(jiān)控。

逆變器監(jiān)控

對逆變器的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)控，包括對逆變器運行狀態(tài)、逆變器故障信號、逆變器直流輸入功率、逆變器直流輸入電壓、逆變器直流輸入電流、逆變器輸出功率、逆變器輸出電壓、逆變器輸出電流、逆變器輸出電壓頻率、逆變器功率因數(shù)等數(shù)據(jù)采集監(jiān)控與展示。

光伏概覽

顯示光伏站點的發(fā)電量、輻照量、co2減排量、裝機(jī)容量、逆變器數(shù)量、功率、環(huán)境溫濕度、當(dāng)前風(fēng)速等站點數(shù)據(jù)。

設(shè)備智能監(jiān)測

顯示光伏站點回路的監(jiān)測數(shù)據(jù)，如相電流、功率、相電壓、組串電流、組串電壓的實時采集曲線圖。
顯示各站點的所有設(shè)備的實時狀態(tài)以及該設(shè)備所采集到的數(shù)據(jù)，并可點擊查看單個設(shè)備的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
顯示光伏站點的日、月、年發(fā)電數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖。
顯示光伏站點的日、月發(fā)電收益數(shù)據(jù)。
顯示光伏站點的月、年發(fā)電效率數(shù)據(jù)圖。選擇光伏站點的多條監(jiān)測回路進(jìn)行離散對比，計算所選回路的平均離散率、最大離散率以及最小離散率。
可自由選擇光伏站點設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的對比查詢顯示對IV曲線進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，應(yīng)用AI智能診斷算法，精準(zhǔn)識別故障組串，并輸出診斷報告。
通過配置光伏站點，對其他光伏站點進(jìn)行對比顯示，輔助對光伏發(fā)電的效率評估。

運行日報

顯示逆變器每日數(shù)據(jù)報表，如日發(fā)電量、日輻照量、天氣情況、環(huán)境溫濕度等。