智慧电厂背景下的一体化大数据平台研究

马开放

摘要：智慧电厂可以精准的实现电力生产企业各系统的运行管理与预测，是未来电厂发展的主流方向。本文在智慧电厂的大背景下，设计出了一款容纳电厂中各个系统、各台设备的一体化大数据平台，助力智慧电厂建设。该平台以即时数据和历史数据为核心，通过大数据技术实现了电厂中各系统的精准控制以及故障预警。希望为智慧电厂的发展提供一定的借鉴与参考。

关键词：智慧电厂;一体化;大数据;平台

1前言

随着时代的发展，对电力行业的要求也愈发严格，节能与环保成为电厂的主要发展目标，但是单纯的依靠设备的升级换代不足以全面的达成这一目标[1]。需要对电力生产单位进行全面的精细化生产管理以及全生命周期管理，这需要大量的数据分析与决策，单纯的依靠人力无法解决，因此智慧电厂应运而生[2]。智慧电厂可以实现电力生产企业的各系统、设备自我管理、自我学习以及故障诊断与预测，是电力生产企业朝着信息化发展的必然路径[3]。

电厂在经历智能化改造之后往往会带来大量的运行与监测数据，只有把握好、使用好这些数据资源，对其进行归纳总结，深度挖掘其中的规律，才能精准的实现电力生产企业各系统的运行管理与预测[4-5]。大量的数据按照传统的数据处理方法无法满足电力生产企业各系统、各设备的即时性控制要求，与此同时，电力生产是一个连贯性、整体性较强的过程，因此我们迫切的需要一款容纳电厂中各个系统、各台设备的一体化大数据平台，助力智慧电厂建设。

2智慧电厂背景下的一体化大数据平台架构

在智慧电厂的背景下，搭建了如图1所示的一体化大数据平台架构。

如图1所示，在大数据中心门户及相关应用下，存在着两大模块，分别是现场数据采集区域实时历史数据存储分析区。现场数据采集区主要负责采集电厂内的各个系统的实时数据，搭建实时数据库，例如锅炉数据、汽轮机数据、发电机数据、辅机数据、燃料数据、环境数据和故障数据等等。与此同时，考虑到这些数据的有效性，避免无效数据与错误数据损害系统，需要对这些数据进行质量监控，将数据实时接收的同时，对数据进行清洗，剔除无效数据，保证数据的精准可靠。最后经过清洗筛选的有效数据进入数据流处理区，通过智能预警引擎和异步消息队列进行处理，最终数据进入数据共享区。

这里则需要应用到大数据中心门户及相关应用下的第二个模块，即实时历史数据存储分析区，其下属两个模块，综合技术平台与数据挖掘。在综合技术平台，涵盖了追朔分析、实时查询、历史查询、多维分析、相关性分析和统计分析多种功能，保证可以即时的查询各种历史数据。与此同时，这些历史数据还会被导入到数据挖掘模块，通过机器学习的手段进行模型开发与模型预测。

现场数据采集区域的数据实时历史数据存储分析区的数据都与数据共享区互联，保证现有的数据与历史数据互联，通过各维度统计数据，实现数据的实时预警。

3智慧电厂背景下的一体化大数据平台业务流程

通过对一体化大数据平台的架構，本文建立了一整套业务流程，其流程图如图2所示。

通过实时采集、手动录入以及其他系统采集等手段，对基础数据进行采集，采集完毕之后通过实时的计算分析发现问题，对整个平台进行报警、预警。进而大数据分析系统通过统计计算完成对问题的分析诊断，随后通过历史数据库的数据比对，大数据分析进行决策支持，进而解决问题，完成对系统的优化指导。最终整个解决问题的流程以及问题本身被纳入到问题管理数据库内，作为案例库与知识库用以下次问题备查。其一体化大数据平台业务数据流程如图3所示。

该数据平台可以有效的利用现有的即时性数据与历史数据进行对比分析，通过大数据挖掘技术挖掘数据中的相关规律，全面自动的监视整个电厂中运行的各系统、设备，即时性的修正与干预，达到修正设备参数，预防事故的目的。最终实现对整个电厂的事故早期预警与诊断，提高机组的可靠性与安全性。

4结论

智慧电厂是现阶段电厂发展的主流方向，其核心在于各系统与各设备在运行维护过程中产生的数据。本文提供了一种一体化大数据平台，介绍了其架构以及业务流程，通过大数据技术对现有的即时数据和历史数据进行实时分析计算，完成对故障的预警以及系统的优化指导，使得智慧电厂可以顺利达成超低排放、节能减排等目标。为智慧电厂的建设提供一定的借鉴与参考。

参考文献

[1]张伟，丁朝晖，杨国玉，车业蒙，黄冠杰，魏金秀.基于区块链和数字签名技术的智慧电厂数据安全传输系统研究与设计[J].电力信息与通信技术，2021，19（07）：33-39.

[2]朱珂，李昱，胡振亚，王林.基于数据读取与分析的智慧电厂竞价上网平台设计[J].微型电脑应用，2021，37（07）：94-96+103.

[3]高林.智慧电厂建设背景下档案管理智慧化问题的研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2021（07）：30-31.

[4]罗则红，潘勤，唐世宝，高畅，熊继顺，王静，陈永珍，肖家垠，石俊文.青山热电公司建设成为智慧电厂技术路线的探究[J].能源科技，2021，19（03）：51-56.

[5]李凯，杜磊.基于氨氮一体化网格取样测量技术的燃煤电厂智慧脱硝改造[J].电站系统工程，2021，37（02）：58-60+65.