新能源一体化运营系统

在建设新型能源体系和构建新型电力系统的新形势、新要求下,针对新能源规模化发展中的运营支撑薄弱、智能程度不足、运维碎片化等问题,本项目通过创新统一数据底座和全栈自主技术架构,建设“运行管理+闭环督导+智能巡检+无人值守”四大核心体系,实现系统从“分散运维管理”到“协同智慧运营”的能力升级。

案例摘要

在建设新型能源体系和构建新型电力系统的新形势、新要求下,针对新能源规模化发展中的运营支撑薄弱、智能程度不足、运维碎片化等问题,本项目通过创新统一数据底座和全栈自主技术架构,建设“运行管理+闭环督导+智能巡检+无人值守”四大核心体系,实现系统从“分散运维管理”到“协同智慧运营”的能力升级。通过数据标准化、流程数字化、决策智能化的技术路径,优化运维流程与资源配置,全面提升新能源运营的集约化水平、流程协同效率与风险防控能力,形成稳定可复制的数智化运营模式。目前,系统已落地应用单位十余家,积累十余项知识产权成果,为新能源行业集约化运营提供一项可推广的实践范式。

一、实施背景

(一)规模扩张与运维碎片化矛盾凸显

随着“双碳”目标持续推进,新能源规模化高速发展,装机大、分布广、场景多。为了提升管理效能,各区域公司自主建设了多种数字系统,但因系统由多家厂商承建,存在数据标准不统一、接口协议异构的情况,容易造成“信息孤岛”,资产分散性进一步加剧协同运维难度,跨系统操作效率低,无法适配规模化资产的集约化管控需求。

(二)传统运维模式的智能化短板显著

传统模式在智能化应用中存在若干问题:一是报警体系低效,无效报警占比高,处理冗余报警耗时,缺乏智能过滤,核心告警被严重挤占;二是系统协同缺失,跨系统切换操作繁琐,导致业务流程割裂;三是数据价值挖掘不足,报表统计、故障研判高度依赖人工,难以支撑新能源营销的业务需求;四是无人值守支撑薄弱,缺乏多维度、多层级预警功能,无法满足无人化场景需求。

(三)行业政策与企业发展的双重驱动

紧扣新型电力系统转型主线,响应集团《新能源生产管理提升工作方案》中“无人值班、少人值守”的战略规划。从实际生产出发,解决系统开发整合、场站智能管控及数据安全等核心诉求,通过数智化手段重构运维流程,实现精细化建设,提升运营水平,助力企业契合行业合规要求、增强发展韧性。

二、实施目标

系统融合标准化:打通多套异构系统数据接口,实现秒级跨系统响应,多元兼容、弹性扩容适配复杂系统,保障系统稳定性与运行性能;

运维效能智增化:融合数据高效处理引擎与智能折叠聚类算法,创新闭环督导技术路径,直接提升决策科学化与响应效率,增强运维管理能效;

运营集约增效化:智能化运维减少人力投入与跨系统冗余,高效辨识缩短异常响应时间,智能分析提升异常辨识效果,实现降本增效与运营收入双重提升。

三、建设内容

(一)数据管理体系构建

构建创新型数据底座,设计出一套适用于集团、公司、场站全维度设备的统一编码体系,兼容原有系统设备台账,严格控制冗余率,实现复杂层级信息标准统一;以时间轴串联设备安装调试、检修、部件更换、故障记录等全流程数据,建立专项台账,实现关键参数精准落库,达成设备状态全维度可追溯;创新设计多维度标准化角色体系,提出一人多角色授权机制,深度适配混合管理架构下的权限分配需求。

图一体化系统中的风机全周期数据管理

(二)智析运维全域支撑

1.智能监视模块:创建场景化综合预警体系,基于实时数据高速处理与高效求值机制,实现多类型预警情况覆盖。提出一种新型智能折叠聚类算法,对多类关联测点报警进行根因分析,合并同源、同质警报,大幅压缩冗余。基于传感器数据关联性、设备物理拓扑和故障逻辑链,创新构建报警事件关系网,深入挖掘隐性逻辑,串联故障事件链,全面评估故障影响范围。优化设计分级分类报警光字牌及语音播报,确保关键报警高效触达,显著提升响应速率。

2.闭环督导模块:打造涵盖“缺陷管理、计划确认、工单闭环、检修台账、知识反馈”的全流程数字化体系。基于生产特性,研发告警一键转缺陷功能,按等级自动分配处置时限,实现缺陷与停机联动;建立任务计划与管理模块,从源头规范场站工作;设计多级审核,结合两票自动构建工单,实现集约化管控;通过智能知识提取技术,形成故障案例库、作业指导书,确保运维作业标准化、规范化,实现安全管控流程闭环。

3.智能巡检及无人值守模块:技术上,集成多元巡检手段,实现对人工巡检的系统性替代;研究多源异构数据一体化管理技术,推动巡检工作全面智能化升级。业务上,建立“计划制定-任务下发-结果分析-人工复核”的标准流程,智能抓取汇总巡检结果,自动推送至缺陷管理,通过对缺陷上报、工单派发、处理反馈及结果验证的全流程跟踪与可视化管控,有效形成“巡检-诊断-处置-验证”的缺陷闭环。同时,创建融合安防、动环、消防的多维管理模式,全方位保障人员、财产安全,大幅提升运营整体效能。

4.智能数据分析模块:创新研发基于专业模型算子的大数据建模分析组态工具,实现计算的逻辑低代码、配置可视化、数据全追溯,适用于多种类型的数据输入。依托标准数据底座构建企业级数据仓库,提炼一系列核心场景,结合维度深度挖掘算法,自动生成标准化报表。同时,提出一种新型自由报表的快速开发模式,通过拖拽方式实现个性化表单的可视化构建,使电子报表脱离程序开发人员依赖,高效满足各部门人员对生产运营的数据的获取与应用需求。

图一体化系统通用实现方案

(三)协同移动服务搭建

为满足协同办公需要,开发跨场景移动端应用,通过数据概览与数据分析统计,实时掌握核心指标情况;通过工单处理,创建计划任务、匹配工作、验收审核,适配现场各类人员运维的移动化需求;通过预警推送,接收分级告警信息,关联处置建议,实现快速响应。

(四)自主技术架构支撑

1.多源信息接入:提出“标准接口+协议转换”的开发模式,实现多厂商系统数据兼容,接入全维度生产信息,自研算法有效降低字段对齐错误率;

2.异构数据存储:聚焦数据治理,提出多源异构数据标准化治理方案,综合运用多元存储架构,满足多类型数据交互及存储需求,建立稳健的数据基础;

3.安全防护体系:落实电力监控系统二次安全防护要求,研究分层递进混合防护算法,智能加密访问,保障数据与系统安全。

四、实施效果

(一)运营效率显著提升

决策科学及时,深度联动运行、巡检、检修三大模块,借助报警与工单管理实现故障响应时间缩短20%,工单处理效率提升20%,减少故障损失,显著提升消缺及时性。流程效率优化,打通多角色工作流程,消除跨系统操作冗余与切换耗时,使集控人员运维效率提升约20%;人力成本节约,通过联动配置功能,自动推送报警信息,减少人工统计漏报,降低人工干预工作量70%以上;借助对标分析、指标分析模块,辅助运维、管理人员快速定位问题,有效避免数据误差。

(二)可持续性与市场竞争力

构建“技术赋能+模式创新”双驱动方案。对内提高科技创新能力,深化多源异构数据融合分析能力,升级边缘计算与云端协同架构,提升智能化决策与自主运行水平。对外攻坚行业拓展,以标准产品推广配合定制服务的运营模式,灵活适配企业需求,目前已落地集团内十余家区域公司,并与多家外部企业合作,实现技术成果向行业服务高效转化。

(三)合规性与安全性保障

项目建设符合国家电力行业监管要求及集团管理规范,全流程合规。严格遵守相关的安全法规和标准,创新性提出三维权限管控机制,建立强加密算法等保障数据安全,符合信息系统安全保护的要求。

(四)知识产权成果丰硕

形成专利12项,知识产权对核心技术形成有效保护,为企业数智化转型构建了持续的技术壁垒。

完成单位:北京华能新锐控制技术有限公司

完成人:王佳惠、于淼、曾凡春、曹利蒲

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