工业互联网技术在新能源远程集控系统中的应用研究

刘思君

摘要：随着新能源产业的快速发展，发电企业开始通过建设远程集控系统的方式进行新能源电站的统一调度管理，而其中工业互联网将成为推动发电企业发展的重要助力。本文主要介绍了工业互联网技术在新能源远程集控系统上的应用，并分析了两者融合所能带来的影响。

关键词：新能源集控;工业互联网技术

引言

当前我国已进入速度变化、结构调整、动力转换的经济发展新常态，电力工业的发展迎来布局优化和转型升级的重要窗口期，新能源发电产业得以高速发展。在新的环境形势下，大小发电企业通过远程集控系统进行新能源电站的统一调度管理已逐步成为一种发展趋势，其目的就是为了提升各风力发电场、光伏电站的综合管理水平，实现“远程集控、无人值班、少人值守、状态检修”的科学管理模式，减少运行维护成本。而新能源远程集控系统所采集接收的大量监控系统底层数据如何服务于生产管理，是否可以借助工业互联网技术打造出“传统发电产业+互联网”的竞争新优势，真正实现新能源产业的精细化管理，成为发电企业在系统使用过程中所诞生研究的新课题。

1新能源远程集控系统现状

1.1 发展现状

目前，发电企业建设新能源远程集控系统的目标大多是采集、整理新能源电站各底层监控系统的生产类数据，建立统一的区域级实时、历史数据库平台，实现数据的统一、长期存储;并以此为基础，实现区域级生产过程信息远程实时监视控制、趋势分析、实时报警等功能;最终提供计算、分析结果，自动产生各类报表以满足新能源电站对于生产过程的管理要求，确保机组安全、高效运行。

1.2 发展方向

随着新能源产业的发展，新能源发电场站的建设正在步入新的历史阶段，其产业的业务模式逐渐从“以新能源场站的硬件设备建设为中心”转型为“以软件平台为依托的集中优化监控服务为中心”。当前的集控系统已经实现对新能源发电机组的状态监测和数据记录，那么如何将这些基础数据进行汇总和集中处理，挖掘出数据中有价值的信息，以新能源场站为单位实现区域性新能源发电的生产调度优化，是当前各大发电集团提高自身竞争优势，保证自身新能源发电产业高效运行的关键。

2工业互联网技术应用

2.1 技术概述

“工业互联网”概念最早于2012 年由美国GE公司提出，并推出Predix工业互联网平台，将发电设备、数据等连接起来，并使用分布式计算、大数据分析、资产数据管理等先进技术，实现对发电设备可靠性状态、设备运行经济性水平等进行分析。经过近些年的发展与应用，国内各大小发电厂数字化、智能化的建设已有了相当的实践基础，工业互联网技术作为新一代信息技术与制造业深度融合的新兴产物，已经成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石，对未来工业经济发展将产生全方位、深层次、革命性的影响。

工业互联网层级架构主要包括基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。被誉为工业互联网平台操作系统的PaaS正逐渐成为工业互联网平台发展的聚焦点和关键突破口，也是目前工业互联网技术在新能源远程集控系统的主要应用点。

2.2 技术应用

基于工业互聯网的新能源远程集控系统的研究项目的实质是工业与互联网结合的概念，在全面互联的基础上，通过数据流动和分析，形成智能化变革，产生新的模式和新的业态。工业互联网更强调数据，更强调充分的连接，也更强调数据的流动和集成以及分析和建模，其本质是要有数据的流动和分析。

因此基于工业互联网技术的新能源远程集控系统就是要把整个区域内的每个新能源场站、每台发电机组在保障安全性的原则上实现互通互联，获取大量的生产数据，实现对区域下每个新能源场站、每台机组的全面监控;同时通过对海量数据的历史统计与实时分析，实现对整个区域生产情况的分析，帮助区域发电企业整合区域资源，促使各新能源企业内部从单一、被动的生产管理模式向全方面控制生产、经营、安全、规划等模式发生转变。

首先要利用工业互联网技术搭建适用于新能源远程集控系统的数据平台，实现PaaS层的相关功能，并结合新能源发电企业的特点，建设包括数据采集和交换、统一数据存储、数据分析和计算、统一的接口和微服务发布等一系列平台基础组件。其次以此平台为基础，将大数据分析技术、机器学习技术逐步应用在新能源远程集控系统的数据平台中，并在设备预警、故障检修、优化运行等专业领域发挥指导作用。

2.3 技术关键点

基于工业互联网技术开展新能源远程集控系统的研究面临着诸多挑战，需要重点研究的技术关键点包括：

（1）数据采集和交换

新能源发电企业一般为生产管理单位，其下属管理数量众多的新能源场站和监控系统，存在多种类型的数据源。根据电力监控系统安全防护规定要求，电力企业实行安全分区管理，不同监控系统归属不同的大区，系统在采集实时数据时不仅需要考虑做好通讯接口的安全防护，同时也要尽可能避免数据的跨区抽取和采集。其中针对历史数据，可充分利用ETL技术，其在传统的数据采集、转换、加载功能基础上，具备了结构化和非结构化的数据采集能力，为历史数据的采集提供了更多采集方式的选择。

（2）数据存储

工业互联网技术与大数据紧密挂钩，基于开源的大数据组件提供平台管理与数据管理，可以实现海量数据的分布式存储。对结构化、非结构化数据分类别存储，完成数据仓库、数据集市的构建。同时结合大数据组件的快速计算能力，可以在平台为上层应用提供快速、准确的计算结果，支撑上层业务的正常运行。

（3）数据集成和数据治理

数据是新能源远程集控系统的重要基础，而目前绝大部分新能源企业尚未建立起统一的数据标准，各底层监控系统、业务应用系统数据标准不统一，缺乏统一的数据指标体系及有效的数据质量管理。

3结语

综上所述，新能源远程集控系统的建立正是为了满足发电企业日益增长的新能源产业管理需求，而将工业互联网技术应用于新能源远程集控系统则是推动新能源发电企业发展的新机遇。成熟的新能源远程集控系统工业互联网技术应用将让新能源发电企业精细化管理成为现实，为后期有针对性的发电设备维护提供分析判断依据，提高设备健康水平，真正促进企业的科学发展。

参考文献：

[1]毕超，郑松，曾其鋆，王百灵.工业互联网中的数据采集与控制技术[A].2018中国自动化大会（CAC2018）论文集[C]，2018年

[2] 赵一洋，王彦.工业互联网的政策解读和发展状况[J].互联网经济，2018（11）.

（作者单位：南京华盾电力信息安全测评有限公司）