新能源資產(chǎn)智慧運維平臺——金開新能科技有限公司
案例基本內(nèi)容和執(zhí)行情況
金開新能“新能源資產(chǎn)智慧運維平臺”是圍繞公司資產(chǎn)運營數(shù)字化轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略口通過大數(shù)據(jù)平臺＋集約化管理”的資產(chǎn)運維模式，以降低運維成本，提高發(fā)電效益為目標(biāo)而打造的綜合數(shù)字化平臺。平臺從指標(biāo)引導(dǎo)、閉環(huán)管理、透明化現(xiàn)場和分級管理四個維度進行生產(chǎn)管理優(yōu)化，開發(fā)了智能診斷、故障預(yù)警、輔助決策等功能。自系統(tǒng)上線以來，公司發(fā)電設(shè)備消缺時長從21年平均54.43小時降至11.72小時，故障處理各階段時間優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)、研判階段時間占比從50.05％下降至16.51%。
平臺采用云邊協(xié)同技術(shù)架構(gòu)，利用邊緣計算技術(shù)進行場站實時數(shù)據(jù)的采集及處理，利用大數(shù)據(jù)及微服務(wù)架構(gòu)構(gòu)建一套具備良好拓展性的開放平臺，遵循高內(nèi)聚低耦合、分層、模塊化的原則、預(yù)留統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，確保系統(tǒng)具備可擴展性口一方面，支持新能源業(yè)務(wù)的快速擴張；另一方面，系統(tǒng)能夠支持未來增加更多子系統(tǒng)模塊，支持金開新能未來可能接入的水電、燃氣、儲能、生物質(zhì)等資產(chǎn)類型，具備金開新能20GW以上多業(yè)態(tài)資產(chǎn)統(tǒng)一管理技術(shù)能力□
戰(zhàn)略規(guī)劃
公司基于國資委《關(guān)與加快推進國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的通知》的精神，與公司十四五發(fā)展規(guī)劃中明確了數(shù)字化作為支撐公司發(fā)展的三條曲線之一。十四五期間公司將通過數(shù)字化的廣泛應(yīng)用提升業(yè)務(wù)運營效率，把能量流、信息流、物理流的統(tǒng)一作為重點工作方向，探索生態(tài)協(xié)同發(fā)展的創(chuàng)新實踐，抓住電力體制改革的歷史機遇，努力培育數(shù)字化業(yè)務(wù)的市場化能力。
伴隨金開新能數(shù)字化建設(shè)的積極推進，智能生產(chǎn)運營與管理模式不斷創(chuàng)新。2021年搭建生產(chǎn)數(shù)字化智慧管理系統(tǒng)，打破數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)系統(tǒng)上線。2022-2023年深入開展生產(chǎn)數(shù)據(jù)治理，生產(chǎn)指標(biāo)全部線上化，實現(xiàn)生產(chǎn)業(yè)務(wù)智能運營，助力新能源資產(chǎn)智慧管理。 2024-2025年實現(xiàn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域全面覆蓋，數(shù)據(jù)全面、可預(yù)測，覆蓋生產(chǎn)全流程。
業(yè)務(wù)模式
隨著系統(tǒng)建設(shè)，金開新能針對風(fēng)電、光伏、儲能等運營管理將由分散模式過渡到集中模式，為公司帶來社會、管理、經(jīng)濟等多方面效益。未來可依托”大數(shù)據(jù)平臺＋集約化管理”,整合發(fā)電廠商、設(shè)備廠商、EPC及設(shè)計院、科研機構(gòu)、金融機構(gòu)與工業(yè)園區(qū)等，打通電力行業(yè)發(fā)電、輸配（儲）電、售電環(huán)節(jié)，致力成為集“發(fā)、配、售、儲”為一體的綜合型清潔能源服務(wù)商。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新能源資產(chǎn)智慧運維平臺，以終端設(shè)備和系統(tǒng)連接為抓手，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)之上的綜合能源智慧服務(wù)管控平臺，實現(xiàn)發(fā)電資產(chǎn)的統(tǒng)一管理、大數(shù)據(jù)分析、智能預(yù)警等目標(biāo)，在中長期規(guī)劃中可實現(xiàn)“源－網(wǎng)－荷－儲＂的綜合能源管理和協(xié)同，具有廣闊的發(fā)展前景。同時，開展設(shè)備健康度管理，預(yù)防重大安全事故發(fā)生，詮釋“以人為本，安全發(fā)展”的理念，展示企業(yè)形象，深耕品牌可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)。
技術(shù)架構(gòu)
本項目建設(shè)的新能源資產(chǎn)智慧運維平臺包括邊緣計算層、平臺數(shù)據(jù)計算和存儲層、數(shù)字化應(yīng)用層。場站側(cè)利用邊緣采集軟件實現(xiàn)設(shè)備模型統(tǒng)一與多規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采集與集成，為大數(shù)據(jù)平臺提供數(shù)據(jù)支撐�；诖髷�(shù)據(jù)平臺應(yīng)用賦能、數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)接入和通用組件等服務(wù)功能，對海量數(shù)據(jù)進行采集、計算、存儲、加工，快速沉淀企業(yè)新能源業(yè)務(wù)，總部側(cè)實現(xiàn)在定制化大屏進行集中監(jiān)視、風(fēng)電／光伏設(shè)備診斷、集中功率預(yù)測、電力交易、EAM生產(chǎn)管理。
平臺采用分布式技術(shù)、大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)，以高內(nèi)聚低耦合的微服務(wù)架構(gòu)為設(shè)計理念，提供完全自主可控的基礎(chǔ)技術(shù)平臺能力。采用HBase、HDFS等組件，ES、MySQL、TSDB等數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)存儲；采用Openshift、Kubernetes等技術(shù)實現(xiàn)集群管理；基于 Apache Spark™ Streaming實現(xiàn)數(shù)據(jù)流處理，基于Map Reduce實現(xiàn)數(shù)據(jù)批量處理；通過人工智能技術(shù)及機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種前沿算法實現(xiàn)各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能分析；此外，平臺還通過Serverless、Zookeeper、Kafka等中間件豐富平臺能力。
平臺針對風(fēng)電、光伏業(yè)務(wù)具備全球領(lǐng)先的算法模型積累，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的智能分析與深度挖掘。在風(fēng)電領(lǐng)域，基于DBSCAN+Ra ndomForest+GeneticAlgorithm組合模型的風(fēng)機偏航對風(fēng)異常檢測、復(fù)合滑動窗口＋SVR+CUSUM組合模型的變槳轉(zhuǎn)矩控制異常變化檢測能及時有效發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機組發(fā)電性能降低問題。在光伏領(lǐng)域，基于光伏生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)分析、挖掘，采用行業(yè)中唯一一款可以實現(xiàn)光伏端到端的損失分析軟件開展損失分析，將損失分類為可挽回損失、不可挽回損失并完整對標(biāo)到Pvsyst 15項損失中，結(jié)合光伏專家建議，給出合理化維護方案，有效提升場站發(fā)電量。光伏組件清洗計劃分析中，將30年典型氣象數(shù)據(jù)與實時氣象數(shù)據(jù)相結(jié)合，與各場站5大場景分類，實時計算優(yōu)化組件清洗計劃。
案例主要經(jīng)濟成效和社會成效分析
1、企業(yè)價值及經(jīng)濟價值
隨著新能源資產(chǎn)智慧運維平臺的建設(shè)，金開新能源股份有限公司在新能源場站的運營管理模式中實現(xiàn)了質(zhì)的提升：故障損失電量下降，發(fā)電量提升。本項目已累計上線5個風(fēng)場、37個光伏場站，分布12個省，共計2.28GW。2022年故障電量比2021年減少37.51%,同比發(fā)電量提升4.87%,剔除光資源影響因素，發(fā)電量提升3.07%。大幅減少數(shù)據(jù)上報和故障現(xiàn)場排查工作，實現(xiàn)減員降本。平臺投入使用后，大部分發(fā)電設(shè)備故障可以遠程監(jiān)控告警，公司各部門所需數(shù)據(jù)及分析報表可從系統(tǒng)中直接獲取。22年平臺覆蓋電站容量2,234MW,平均每lGW減員22.1人。賦能運維子公司，提升公司企業(yè)形象。金開新能子公司金開智維（寧夏）科技有限公司通過平臺提供的增值服務(wù)，在市場上具備了技術(shù)和成本的競爭優(yōu)勢，已成功獲得其他發(fā)電企業(yè)運維訂單。整體上擴大了企業(yè)在行業(yè)中的影響力，提升了上市公司的公眾滿意度。
2、社會價值
提升行業(yè)專業(yè)運維水平，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。通過項目的實施，把電力生產(chǎn)運維人員從低價值工作解放出來，有利于實現(xiàn)前沿新技術(shù)的探索和專業(yè)技術(shù)人員能力的提高。同時，通過運維經(jīng)驗在系統(tǒng)的沉淀，可以輔助運維人員提高行業(yè)服務(wù)水平，提高電站運維效率，提升電站穩(wěn)定運行及收益水平等均提供正面助益。優(yōu)化新能源資產(chǎn)，助力綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。該項目有助于加快光伏、風(fēng)能等綠色能源利用，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)企業(yè)和社會資源的更優(yōu)配置，幫助政府減輕節(jié)能減排與電能供應(yīng)的雙重壓力，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。助推新能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，提升全社會參與度，促進能源供給側(cè)優(yōu)化，加快推動我國綠色能源發(fā)展。
本文選自數(shù)據(jù)要素價值創(chuàng)新示范案例集（2023年度）