電力生產(chǎn)中大數(shù)據(jù)應(yīng)用的探討

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(yǔ)。主要是 因?yàn)樗漠a(chǎn)生讓很多看似凌亂不堪的信息，可以通過(guò)某種專業(yè) 分析產(chǎn)生可觀的價(jià)值，并能夠源源不斷的從中發(fā)現(xiàn)新的價(jià)值。 那么，如何應(yīng)用和深挖其中的潛在價(jià)值，現(xiàn)在也是百花齊放， 各有所見(jiàn)。本文就大數(shù)據(jù)分析在電力行業(yè)的應(yīng)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(shù)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(kù)中，通過(guò)專業(yè)的分析軟件，提取出有價(jià)值的 信息，以更好地挖掘潛在的商業(yè)價(jià)值。然而經(jīng)過(guò)發(fā)展，人們 發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)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(lǐng)域都有更大的發(fā)展和作用。隨著計(jì) 算機(jī)技術(shù)在電力行業(yè)的普遍推廣和應(yīng)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(gè)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(dāng)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(jià)值就越大。當(dāng)然，所 謂的大不止是單一的大，應(yīng)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(lái)看，隨著分 散控制系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 DCS）技術(shù)在電力行業(yè)的全面應(yīng)用，我們 對(duì)電力生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)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(dǎo)致達(dá)不到電力行業(yè)高效節(jié)能環(huán)保的生 產(chǎn)要求。因此通過(guò) DCS 技術(shù)我們就能獲得許多龐大的實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。從生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，DCS 技術(shù)只實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)介質(zhì) （及水、煤、風(fēng)、汽等）和動(dòng)力設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，而對(duì) 整個(gè)監(jiān)控設(shè)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(huì)給電力生產(chǎn)帶來(lái)諸 多安全隱患。而現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)能夠彌補(bǔ) DCS 的不足，能 夠?qū)崿F(xiàn)全廠在線儀表的實(shí)時(shí)監(jiān)控，如能實(shí)現(xiàn)全面推廣將對(duì)電 力生產(chǎn)有很大幫助。同時(shí)生產(chǎn)管理方面也有好多數(shù)據(jù)可挖掘， 比如資料管理、事故報(bào)告分析等，如果都能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理 將是很好的數(shù)據(jù)資源。

以上所說(shuō)只屬于終端數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)一個(gè)發(fā)電集團(tuán)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(jìn)行數(shù)據(jù)上傳管理，如圖 1 所示，那在集團(tuán)層面上將 是一個(gè)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(duì)性。因?yàn)樾袠I(yè)生產(chǎn) 畢竟有相對(duì)的局限性，不同于互聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)放性，所以在數(shù)據(jù) 采集過(guò)程中應(yīng)該對(duì)一些生產(chǎn)過(guò)程外的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類采集，因 為這些數(shù)據(jù)都需要人為錄入，不能自動(dòng)采集，本文稱之為被動(dòng) 性數(shù)據(jù)，此類數(shù)據(jù)應(yīng)該通過(guò)集體公司指定標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)錄入 系統(tǒng)，同時(shí)各個(gè)發(fā)電公司應(yīng)該根據(jù)集團(tuán)的要求，建立自己的數(shù) 據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，分專業(yè)、分部門(mén)的進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)。比如對(duì) 每年的停機(jī)次數(shù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，錄入詳細(xì)的分析過(guò)程，然后將 數(shù)據(jù)上傳至集團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)，以備上層大數(shù)據(jù)軟件分析整個(gè)集團(tuán) 的生產(chǎn)狀態(tài)，并給出指導(dǎo)性的優(yōu)化方案。

其三，發(fā)電集團(tuán)應(yīng)建立一個(gè)專業(yè)的大數(shù)據(jù)管理和服務(wù)機(jī) 構(gòu)，組織技術(shù)專家通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)分析，并通過(guò)專家的經(jīng) 驗(yàn)對(duì)電力生產(chǎn)提出指導(dǎo)性優(yōu)化方案?？偟恼f(shuō)來(lái)，大數(shù)據(jù)分析 帶給我們的是一個(gè)現(xiàn)有和曾經(jīng)的數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果，真正要 做好完善電力生產(chǎn)，還必須依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員有針對(duì) 性的提出優(yōu)化解決方案。這樣才能真正指導(dǎo)生產(chǎn)建設(shè)。例如 我們現(xiàn)有的主機(jī)保護(hù)問(wèn)題，由于建設(shè)期間和生產(chǎn)期間的不同 要求，對(duì)主機(jī)保護(hù)采取了不同的保護(hù)策略，但是這些策略的 提出現(xiàn)在還是建立在個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，有的人遇到了問(wèn)題， 他就覺(jué)得某種策略不可靠，帶有很大的隨機(jī)性。如果通過(guò)數(shù)據(jù)上傳，把集團(tuán)中每個(gè)生產(chǎn)單位的故障問(wèn)題都錄入集團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)， 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累，一定能產(chǎn)生一個(gè)量化直觀的分析結(jié)果。比如 對(duì)同一控制策略，可以通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在集團(tuán)的發(fā)電企業(yè) 中，同一控制策略在集團(tuán)投產(chǎn)機(jī)組中的可靠性，如果可靠性非 常高那就應(yīng)該在集團(tuán)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(wù)于電力生產(chǎn)，如果能夠突破集團(tuán)的封閉，匯 聚成行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，大家在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，那么整個(gè)電 力行業(yè)的生產(chǎn)服務(wù)將會(huì)有很大質(zhì)量的提高。

其四，大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生必將帶來(lái)大數(shù)據(jù)安全維護(hù)工作。在 大量數(shù)據(jù)匯聚的過(guò)程中，信息量快速膨脹，他的維護(hù)和可靠 運(yùn)行就日益重要。同時(shí)信息量越大系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)更高。 因此應(yīng)該建立一套可靠的嚴(yán)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(shuō)來(lái)，大數(shù)據(jù)的信息架構(gòu)如圖 1 所示。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)該 建立分層級(jí)結(jié)構(gòu)，發(fā)電公司為數(shù)據(jù)庫(kù)的信息來(lái)源終端，同時(shí)也 是最低一層的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，通過(guò)逐級(jí)信息匯總，數(shù)據(jù)量將會(huì) 逐級(jí)增大，同時(shí)帶來(lái)的分析計(jì)算的復(fù)雜性將成倍數(shù)增加，越 到上層的行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)越將會(huì)是一個(gè)非常龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(guò)專業(yè)性的分析軟件和專家會(huì)診， 將會(huì)發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì)來(lái)指導(dǎo)電力行業(yè)的最優(yōu)化生產(chǎn)。它具體表 現(xiàn)在以下 3 個(gè)方面。

（1）指導(dǎo)新建機(jī)組采用可靠的控制策略。

 機(jī)組運(yùn)行的可靠性分析，可通過(guò)搜集集團(tuán)公司中各發(fā)電公司歷年的事故報(bào)告，對(duì)機(jī)組的保護(hù)策略進(jìn)行逐條統(tǒng)計(jì)分析， 做出量化設(shè)想保護(hù)策略的可靠性，從而指導(dǎo)新建或投產(chǎn)機(jī)組 采用最優(yōu)的控制策略以提高生產(chǎn)的可靠性。降低機(jī)組的非正常 停機(jī)率，最大限度地調(diào)高機(jī)組的安全使用率。

（2）對(duì)運(yùn)行機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)事故預(yù)判。

 機(jī)組的事故預(yù)判分析，可通過(guò)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控， 全面分析運(yùn)行機(jī)組主要設(shè)備的使用壽命時(shí)間，在壽命末期提 前預(yù)警以指導(dǎo)生產(chǎn)單位提早更換，降低機(jī)組的非正常停機(jī)率。 同時(shí)通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表參數(shù)的數(shù)據(jù)分析，提早計(jì)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(shí)更換。

（3）優(yōu)化集團(tuán)事物，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。 

通過(guò)集團(tuán)數(shù)據(jù)庫(kù)，可對(duì)全集團(tuán)現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備的可靠性、 經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出最優(yōu)的設(shè)備配型，從而指導(dǎo)生產(chǎn) 機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行。同時(shí)通過(guò)集團(tuán)數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出機(jī)組的最 佳運(yùn)行狀態(tài)，以指導(dǎo)各生產(chǎn)單位用可靠經(jīng)濟(jì)的策略進(jìn)行生產(chǎn)。

3 結(jié) 語(yǔ)

大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用，不僅僅是以上所列的幾種，通過(guò)不 同的算法，能夠在人員管理、資源配置等各個(gè)方面達(dá)到優(yōu)化。 從而為電力生產(chǎn)的安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行做出巨大貢獻(xiàn)。大數(shù) 據(jù)前景是無(wú)限的，有待人于們不斷的挖掘。然而各行各業(yè)應(yīng)有 針對(duì)性的細(xì)化方案，各行各業(yè)有其自身的獨(dú)立性和確定性，不 同于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)終端的無(wú)序性和隨機(jī)性。所以在大數(shù)據(jù)建設(shè) 方面，我們應(yīng)該區(qū)別對(duì)待。從而使各行各業(yè)都能夠在大數(shù)據(jù)時(shí) 代，享受到大數(shù)據(jù)帶給我們的便利。