摘要：文章将智慧型水电厂与传统水电厂进行对比，并对基于大数据的智慧水电厂的架构进行分析，以供参考。
关键词：大数据；智慧水电；路径研究
1引言
在能源电力变革的新时代与工业 4.0 的大潮中，电力企业在信息化的推动下正经历着巨大的变革和创新，水力发电已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，如何在能源变革的新时代里完成转型升级，进一步提升水电企业的效率和效益，建设“智慧电厂”是提升发电企业综合竞争力的必然选择。诸多企业在对水电厂开始建设或改造时都会在“无人值班、少人值守”的管理模式加上“智慧管理”的翅膀，通过各种计算机监控系统以、在线监测系统、及大量传感系统和应用算法来实现自动化、数字化、智慧化等特点，智慧管理也在逐渐取代传统管理成为未来发展的必然趋势。
2智慧电厂概述
近年来我国电力技术发展突飞猛进，大型发电企业及相关的院校、科研院所都加大了对智慧电厂建设的研究，但是针对其具体的定义没有达成共识。部分学者将智慧电厂定义为再现代化的数字信息处理技术以及通信技术进行应用的基础上，对智能传感以及执行和智能控制与管理决策等技术进行集成应用，实现电厂的安全、高效以及环保运行。其他学者提出智慧电厂就是在发电领域中将信息化以及智能化的技术进行高度发展和深度融合，对目前比较先进的云大物移及可视化技术，以及先进的测量与智能控制技术进行应用，主要表现自感知、自适应、智能融合以及互动化等特点。国际主流观点也认为智慧电厂具有数字化、智能化、可视化、 信息化等特点，是数字化电厂结合智能系统后的进一步发展。其主要表现为安全、高效、绿色、创新和可持续的特点。
3智慧型水电厂和传统水电厂的比较
智慧水电厂的建设不可能一蹴而就，国内诸多先行先试的研究者与试点电厂，大多以“主动安全” 的理念为导向，以“云大物移” 的技术为支撑，以“智能分析”（专家知识库）为大脑，以三维可视化展示为媒介，以智能化移动终端为工具，构建更高阶段的信息化与自动化电厂。针对智慧电厂的特性，与传统水电厂则需要从以下几个方面进行比较：一是传统的水电厂达不到学习型组织型的标准，发展需要探寻新模式，周期太长。智慧水电厂则在组织的各个方面都可以作为终身、全员、全过程学习，突破组织成长的极限来保持可持续发展；二是传统的水电厂的管理方式比较僵硬且缺乏灵活性，而智慧水电厂可以发挥员工的自主领导和创新能力，领导者制定战略、指导、协助以及推动执行即可；三是传统水电厂采用制度化的管理方式，落地困难且偏差较大；而智慧型水电厂则以人为本，智能分析智慧决策，执行高效有效。四是传统水电厂的管理系统应用缺乏整体性与联动性，而智慧水电厂的智联管控系统和物联网建设通过一体化的方式对各种资源进行智能调配及分析；五是传统水电厂的员工需要依赖传统安全常识，安全知识体系过于庞杂难以有效吸收，整体安全意识相对薄弱，并缺少一体化的指标预警系统。而智慧水电厂通过预警体系、智能设备关联通讯以及安全文化建设来对风险进行防范和控制。此外，与传统水电厂相比，智慧水电厂还具有良好的经济效益和社会效益，具有较高的可持续发展能力、创新能力和应变能力。不仅如此，智慧水电厂具有较高的资源利用效率，能够实现技术与管理的有效匹配，提高人力资源效率，提高企业的市场竞争力。
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4基于大数据的智慧水电厂架构
4.1大数据分析平台
设备智能化是智慧电厂的重要组成部分，通过计算机监控系统、在线监测系统、工业电视系统、智能传感系统的建设与完善，把各个的数据汇聚到统一的数据库，构建一体化大数据与智能化分析平台。通过平台的数据引擎，对相关设备及系统进行信息自动关采集、测量、控制、保护、计量、监测，通过大数据及人工智能等技术进行深度挖掘与智能分析，进一步构建机器自主学习，构架大数据分析平台，实现设备管理数字化、通信平台网络化、信息共享标准化以及企业管理智能化等管理目标。
4.2智能业务模型
智慧水电厂相关业务模型的构建，以物联网(或工业互联网）、智能传感器、大数据、移动应用、人工智能、虚拟现实等为技术支撑，以创新的管理理念、专业化的管控体系、人性化的管理思想、一体化的管理平台为依托，具有数字化、可视化、智能化的特点，最大程度地实现水电厂的安全、经济、高效、环保运行。主要业务可以分为：经济运行、状态检修、大坝评估、防汛指挥、安全防护、生产管控、设备智能诊断、售电管理、智慧党建与数据治理等。其中经济运行就是对各个模块之间的协同优化机制进行强化来提高系统的整体性和协调性，通过水力、电力动态耦合机制的建立来实现在模型基础上进行全面业务的开发和互动。大坝评估就是通过在线监测、预测预警、专题会商以及决策支持等应用来对大坝的健康状态进行分析评估。防汛指挥就是通过专业决策支持系统对防汛相关信息进行汇聚整合，为防汛指挥决策提供技术支持。安全防护是在统一标准下将各个安防子系统进行整合和控制，通过各系统之间的联合动作来抵御危害安全生产的事件。设备智能诊断就是通过大数据分析工具对设备运行的监测信息进行监视和定性定量分析，实现对设备潜在故障的发现和处理。数据治理就是建立统一规范的动态指标体系来实现对全资产数据、管理数据的集中统一监管。生产管控系统就是将日常管理工作在生产管控系统中进行固化来实现管理效率的提升。通过对各个各个业务模块的梳理，建立分散且统一的业务模型与数据模型，按照相关性原则实现业务间的数据互联与互通，打破部门、业务、岗位间的业务壁垒，构建全企业一盘棋的一体化智能业务模型。
4.3智慧管理体系
智慧水电厂建设是信息化、工业化与智能化在发电领域的深度发展融合，除了设备数字化与数据实时化之外，更重要的是向数字化智慧化的思维方式转变，通过创新颠覆原有不适应新时代新经济要求的管理模式，建立企业智慧管理体系。积极探索设备智能化、管理智慧的路径，为业务重构、生产运营、来水监测、经营诊断、数据治理等方面做好统筹规划和顶层设计。可以按照虚拟电厂的模式构建智慧管理体系，主要由战略中心、数据中心、算法中心、决策中心、执行中心等组成。战略中心根据政策及电力市场信息分析提出预期的管理目标。数据中心的主要作用就是对所有数据资源进行统一收集与监测。算法中心通过各类算法模型对各类业务进行精准的运算与推演。决策中心根据运算与推演结果，结合业务分类自动生成的辅助决策图标，推送到各级决策人的智能终端。执行中心可以把决策数据进行分级，决策精度高的数据可以直接反馈到各个源系统。最终实现用数据来驱动业务，推动管理优化，提升管理水平，提升企业的市场竞争力。
5结语
智慧水电厂的建设与应用将全面实现企业的智能化安全生产和智能化调度经营，帮助电厂提高设备可靠度及机组出力水平，降低运维费用和运维工作量；提高安全性能，合理延长设备寿命；实现预测性维修管理，延长检修周期，降低检修费用；实现精细化运行管理，提高发电量，提高水能利用率，实现资源的统一调配和共享，让远程监控与诊断服务成为新常态。建设智慧水电厂，就是将职工从艰苦、繁重、重复的作业环境中解放出来，就是以新技术、新模式、新管理培育敏锐的市场洞察力和感知力，让数据驱动企业决策管理，让风险管控更加智能，提高水电厂管理的集约化以及智能化水平。
参考文献：
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[2] 王骞. 浅谈智慧水电厂建设[C]// 中国水力发电工程学会信息化专委会、水电控制设备专委会2015年学术交流会论文集. 2015.
论文作者:杨会
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/17
标签：水电厂论文; 智慧论文; 数据论文; 电厂论文; 智能论文; 业务论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第26期论文;