火电智慧电厂调度数据网
发布时间：2022-04-20 21:35:16来源：
1发展背景
1.1发展需求
智慧电厂是先进信息技术与传统电力生产深度融合产物，实现更加安全、高效、清洁、经济、可持续发展的生产目标。智慧电厂建设能够促进运行、检修、安全和状态诊断等各个方面的创新，增强核心竞争力，是发电行业在新时代竞争浪潮中实现生存和发展的重要选择。
1.2建设目标
智慧电厂是在广泛采用现代数字信息处理技术和通信的基础上，集成智能的传感与执行、控制和管理等技术，创新设备运行、检修、安全和状态诊断，建设网源协同、安全可控、指标最优、成本最低、满足电力市场需求的智慧电厂，提升发电企业内部管控水平、外部环境适应能力，增强区域内传统能源与可再生能源的互补能力，提高整体运营水平。
2火电智慧电厂技术路线
2.1数字化规划和建设
采用“区域、场站、机组”三层架构，实现了新能源风光场站“远程监控、无人值班、少人值守、状态检修”的生产运营模式，通过在集控中心侧搭建了基于时序数据库的数据中心，将数据作为生产的核心资产，利用集控中心数据，系统提供生产统计功能，为多种数据对标分析提供智能化统计模板。平台在运行人员操作层实现监控操作的统一，在管理控制层实现指标控制的统一，并以此为基础为领导决策提供了可靠的参考。新能源远程集控系统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。（1）数据采集。通过跨平台数据采集软件，采集风力发电机、逆变器，光伏电站等设备的实时数据，并通过算法加密后上传。（2）数据传输。将采集的数据通过正向网闸等设备传输到消息总线。控制命令通过反向网闸下行传输，同时控制数据采用算法进行加密。（3）通信总线。利用开源消息中间件和数据转发中心等进行数据认证和分发。（4）存储和计算。利用实时数据库和关系型数据仓库，并建立各种指标计算模型，利用相应计算程序统计计算结果，为上层应用提供数据支持，通过调度平台来管理各种计算程序。（5）控制区应用功能。基于底层开发的应用，包括生产监视、实时报警，自有报表等功能。（6）数据智能化应用功能。利用大数据和数据挖掘技术，进行复杂机理建模与指标统计计算，并支撑发电评价、性能评价、故障分析、生产报表等应用。
2.25G网络切片
（1）孤网运行。对5G网络通信数据进行信令剥离，以保证数据不出厂区，实现5G厂级网络的园内应用。（2）MEC解决方案。MEC将业务服务器下沉至用户接入的边缘，并通过UPF实现业务数据本地分流，以保证业务访问5G网络的安全性，同时缩短了访问业务服务器的时延，提升了用户体验。MEC采用了云化分布式软件架构，将业务处理单元、分布式数据库和分布式负载均衡单元进行分离，从而提升了网络架构的可靠性。（3）加装硬件防火墙。业务数据接入厂区专有基站后，通过对应切片资源连接至MEC。MEC到每个网络设备之间再加装硬件防火墙进行物理隔离，以保证从用户终端到MEC再到厂区每张网络的安全隔离。（4）基于切片技术的业务隔离。MEC与园区内网打通后，将生产内网与管理内网分别切入2个网络切片中，以保证厂区不同业务数据对网络资源的需。
2.3设计智慧电厂业务能力点
基于电力生产中的业务实际痛点需求，将枕头坝电厂智慧业务能力划分为五层，从基础往上依次为：设备智能层、系统智能层、作业智能层、生产智能层、电厂管理层。设备智能层对应智慧业务能力的“泛在感知”场景，主要包含实现设备状态感知和自主运行的能力。系统智能层对应智慧业务能力的“数字孪生”和“多系统联动”场景，通过各种数字化手段实现控制单元的智能化升级，实现多系统之间联动控制，构建基于设备机理的数字孪生云端电厂。作业智能层对应智慧业务能力的“无人巡检”、“智能操作”、“智能作业辅助”三大场景，实现电厂运行监盘、巡检、操作、定期轮换/试验、消缺、检修、事故处理及作业现场智能化管理等作业行为的智能化。生产智能层对应智慧业务能力的“安全风险管理”和“智能生产管理”场景，对设备管理、检修管理、缺陷管理、安全风险管理、备品备件及工器具管理等生产管理活动提供智能化支持。电厂管理层对应智慧业务能力的“电厂驾驶舱”场景，基于领导层的视野，实现智慧电厂的宏观态势整体管控能力，其核心包括生产态势管理、所有安全生产风险的集中管控，以及应急指挥的一体化管控能力。
2.4 多层网络系统结构
新的监控系统将建控制网、数据网和信息发布网，将与电站实时控制无关的设备和网络信息分离出来，防止其对系统控制网络的干扰，形成三网四层系统结构，使不同性质的信息分类在不同的网络通道上传输，有效提高监控系统的安全可靠性与系统技术性能指标。采用三网四层系统结构，将系统设备层次分为现地控制单元层、厂站控制层、厂站数据层和信息发布层四层，网络分为控制网、数据网和信息发布网三网的分层分布式系统结构。
