電力生產中大數(shù)據(jù)應用的探討
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0 引 言
大數(shù)據(jù)分析在各行各業(yè)都已是特別響亮的詞語。主要是 因為它的產生讓很多看似凌亂不堪的信息,可以通過某種專業(yè) 分析產生可觀的價值,并能夠源源不斷的從中發(fā)現(xiàn)新的價值。 那么,如何應用和深挖其中的潛在價值,現(xiàn)在也是百花齊放, 各有所見。本文就大數(shù)據(jù)分析在電力行業(yè)的應用做一粗淺的 探討。
大數(shù)據(jù)一詞最早出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),“大數(shù)據(jù)”一度成為 互聯(lián)網(wǎng)信息技術行業(yè)的流行詞匯。它的主要功能是從龐大的 終端用戶的資料庫中,通過專業(yè)的分析軟件,提取出有價值的 信息,以更好地挖掘潛在的商業(yè)價值。然而經(jīng)過發(fā)展,人們 發(fā)現(xiàn)這種技術不僅僅局限于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè),如果能夠更好的利 用,將在各行各業(yè)的專業(yè)領域都有更大的發(fā)展和作用。隨著計 算機技術在電力行業(yè)的普遍推廣和應用,信息量也是成倍數(shù) 增加,如何在電力行業(yè)中挖掘大數(shù)據(jù)的巨大作用,我個人有一 些想法。
1 數(shù)據(jù)采集方法
首先,從字面理解,大數(shù)據(jù)當然是數(shù)據(jù)量的龐大性,數(shù) 據(jù)量越大它的潛藏信息就越多,潛在價值就越大。當然,所 謂的大不止是單一的大,應該是多樣的大,多元化的大。如何 才能挖掘更全面的數(shù)據(jù)量資源呢?單從發(fā)電企業(yè)來看,隨著分 散控制系統(tǒng)(簡稱 DCS)技術在電力行業(yè)的全面應用,我們 對電力生產過程實時監(jiān)控變得更加不可缺少,不怕監(jiān)控的多, 就怕監(jiān)控的少,從而導致達不到電力行業(yè)高效節(jié)能環(huán)保的生 產要求。因此通過 DCS 技術我們就能獲得許多龐大的實時數(shù) 據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。從生產過程來看,DCS 技術只實現(xiàn)了生產介質 (及水、煤、風、汽等)和動力設備的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,而對 整個監(jiān)控設備自身的參數(shù)性能(包括精度、壽命、故障率等)缺少全面的數(shù)據(jù)采集和分析,這往往也會給電力生產帶來諸 多安全隱患。而現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)能夠彌補 DCS 的不足,能 夠實現(xiàn)全廠在線儀表的實時監(jiān)控,如能實現(xiàn)全面推廣將對電 力生產有很大幫助。同時生產管理方面也有好多數(shù)據(jù)可挖掘, 比如資料管理、事故報告分析等,如果都能實現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理 將是很好的數(shù)據(jù)資源。
以上所說只屬于終端數(shù)據(jù)庫,對一個發(fā)電集團而言,他 下面有好多大大小小的子發(fā)電企業(yè),把所有子發(fā)電企業(yè)的數(shù) 據(jù)全部進行數(shù)據(jù)上傳管理,如圖 1 所示,那在集團層面上將 是一個很大的數(shù)據(jù)中心。
其二,數(shù)據(jù)采集不能盲目,要有針對性。因為行業(yè)生產 畢竟有相對的局限性,不同于互聯(lián)網(wǎng)的開放性,所以在數(shù)據(jù) 采集過程中應該對一些生產過程外的數(shù)據(jù)進行分類采集,因 為這些數(shù)據(jù)都需要人為錄入,不能自動采集,本文稱之為被動 性數(shù)據(jù),此類數(shù)據(jù)應該通過集體公司指定標準化的數(shù)據(jù)錄入 系統(tǒng),同時各個發(fā)電公司應該根據(jù)集團的要求,建立自己的數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng),分專業(yè)、分部門的進行數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)庫。比如對 每年的停機次數(shù)建立數(shù)據(jù)庫,錄入詳細的分析過程,然后將 數(shù)據(jù)上傳至集團數(shù)據(jù)庫,以備上層大數(shù)據(jù)軟件分析整個集團 的生產狀態(tài),并給出指導性的優(yōu)化方案。
其三,發(fā)電集團應建立一個專業(yè)的大數(shù)據(jù)管理和服務機 構,組織技術專家通過對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析,并通過專家的經(jīng) 驗對電力生產提出指導性優(yōu)化方案??偟恼f來,大數(shù)據(jù)分析 帶給我們的是一個現(xiàn)有和曾經(jīng)的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計結果,真正要 做好完善電力生產,還必須依靠經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員有針對 性的提出優(yōu)化解決方案。這樣才能真正指導生產建設。例如 我們現(xiàn)有的主機保護問題,由于建設期間和生產期間的不同 要求,對主機保護采取了不同的保護策略,但是這些策略的 提出現(xiàn)在還是建立在個人經(jīng)驗的基礎上,有的人遇到了問題, 他就覺得某種策略不可靠,帶有很大的隨機性。如果通過數(shù)據(jù)上傳,把集團中每個生產單位的故障問題都錄入集團數(shù)據(jù)庫, 經(jīng)過長期積累,一定能產生一個量化直觀的分析結果。比如 對同一控制策略,可以通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,在集團的發(fā)電企業(yè) 中,同一控制策略在集團投產機組中的可靠性,如果可靠性非 常高那就應該在集團發(fā)電企業(yè)中推廣,否則就需要優(yōu)化。這樣 就能更好地服務于電力生產,如果能夠突破集團的封閉,匯 聚成行業(yè)數(shù)據(jù)庫,大家在行業(yè)內進行數(shù)據(jù)共享,那么整個電 力行業(yè)的生產服務將會有很大質量的提高。
其四,大數(shù)據(jù)的產生必將帶來大數(shù)據(jù)安全維護工作。在 大量數(shù)據(jù)匯聚的過程中,信息量快速膨脹,他的維護和可靠 運行就日益重要。同時信息量越大系統(tǒng)的安全風險就會更高。 因此應該建立一套可靠的嚴格的安全保障體系,讓他不能出現(xiàn) 任何漏洞,否則將是不可估量的損失。
總體說來,大數(shù)據(jù)的信息架構如圖 1 所示。數(shù)據(jù)庫應該 建立分層級結構,發(fā)電公司為數(shù)據(jù)庫的信息來源終端,同時也 是最低一層的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),通過逐級信息匯總,數(shù)據(jù)量將會 逐級增大,同時帶來的分析計算的復雜性將成倍數(shù)增加,越 到上層的行業(yè)數(shù)據(jù)庫越將會是一個非常龐大的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。

2 數(shù)據(jù)分析的意義
全面的數(shù)據(jù)采集后,通過專業(yè)性的分析軟件和專家會診, 將會發(fā)揮最大的優(yōu)勢來指導電力行業(yè)的最優(yōu)化生產。它具體表 現(xiàn)在以下 3 個方面。
(1)指導新建機組采用可靠的控制策略。
機組運行的可靠性分析,可通過搜集集團公司中各發(fā)電公司歷年的事故報告,對機組的保護策略進行逐條統(tǒng)計分析, 做出量化設想保護策略的可靠性,從而指導新建或投產機組 采用最優(yōu)的控制策略以提高生產的可靠性。降低機組的非正常 停機率,最大限度地調高機組的安全使用率。
(2)對運行機組進行實時事故預判。
機組的事故預判分析,可通過對生產系統(tǒng)的實時監(jiān)控, 全面分析運行機組主要設備的使用壽命時間,在壽命末期提 前預警以指導生產單位提早更換,降低機組的非正常停機率。 同時通過對現(xiàn)場儀表參數(shù)的數(shù)據(jù)分析,提早計算出監(jiān)控儀表 的工作狀態(tài),比如精度降低、零位飄逸,提前告知檢修人員, 及時更換。
(3)優(yōu)化集團事物,提高生產的經(jīng)濟性和可靠性。
通過集團數(shù)據(jù)庫,可對全集團現(xiàn)有發(fā)電設備的可靠性、 經(jīng)濟性進行統(tǒng)計分析,找出最優(yōu)的設備配型,從而指導生產 機組的優(yōu)化運行。同時通過集團數(shù)據(jù)分析,計算出機組的最 佳運行狀態(tài),以指導各生產單位用可靠經(jīng)濟的策略進行生產。
3 結 語
大數(shù)據(jù)分析的應用,不僅僅是以上所列的幾種,通過不 同的算法,能夠在人員管理、資源配置等各個方面達到優(yōu)化。 從而為電力生產的安全、環(huán)保、經(jīng)濟運行做出巨大貢獻。大數(shù) 據(jù)前景是無限的,有待人于們不斷的挖掘。然而各行各業(yè)應有 針對性的細化方案,各行各業(yè)有其自身的獨立性和確定性,不 同于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)終端的無序性和隨機性。所以在大數(shù)據(jù)建設 方面,我們應該區(qū)別對待。從而使各行各業(yè)都能夠在大數(shù)據(jù)時 代,享受到大數(shù)據(jù)帶給我們的便利。