有關(guān)電力企業(yè)信息集成應(yīng)用的實(shí)踐與思考

1、關(guān)于電力企業(yè)信息集成應(yīng)用的實(shí)踐與思考摘要： 目前大多數(shù)電力企業(yè)都面臨新一輪的數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用整合問題，本文根據(jù)國電九江發(fā)電廠在這方面的規(guī)劃和實(shí)踐，提出了在此項(xiàng)工作中應(yīng)著重解決的重點(diǎn)問題和實(shí)用化的開展思路。關(guān)鍵詞： 電力 數(shù)據(jù)整合 信息集成一、 引言近年來，電力企業(yè)信息化工作的廣度和深度都在不斷擴(kuò)展，在業(yè)務(wù)部門的需求各不相同而又存在大量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和交換的情況下，軟件體系和功能實(shí)現(xiàn)思路各不相同，技術(shù)水平參差不齊，而目前缺乏統(tǒng)一的分層次規(guī)劃和相應(yīng)的信息化標(biāo)準(zhǔn)，使得“信息孤島現(xiàn)象不斷出現(xiàn)，由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)整合和應(yīng)用集成難度加大。上述問題引起了業(yè)內(nèi)專家和主管部門的高度重視，在信息化戰(zhàn)略和規(guī)劃層面進(jìn)行了深入分析

2、，就統(tǒng)一平臺建設(shè)、建立標(biāo)準(zhǔn)的信息編碼、數(shù)據(jù)整合實(shí)施策略等方面提出了可行的解決方案，但方案的實(shí)施往往涉及到電力行業(yè)和發(fā)電集團(tuán)的規(guī)那么、技術(shù)路線的制定和整體推進(jìn)。對于廣闊的電力企業(yè)而言，如何解決目前存在的問題，將積累的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有價值的信息是當(dāng)務(wù)之急。本文試圖通過分析一個在信息化開展歷程中具有典型意義的電力企業(yè)來提出信息集成的實(shí)用化思路。國電九江發(fā)電廠開工興建于1977年6月，一期工程安裝兩臺125MW機(jī)組，先后于1983年9月和1984年9月投產(chǎn)發(fā)電。二期工程安裝兩臺200MW機(jī)組，分別1991年11月和1992年9月并網(wǎng)發(fā)電。九江三期發(fā)電工程是江西省首家利用外資建設(shè)的電力工程，規(guī)模為兩臺35萬

3、千瓦發(fā)電機(jī)組，2021年投產(chǎn)后與一、二期工程一起形成了135萬千瓦裝機(jī)能力，是國電集團(tuán)公司的主力電廠之一。建設(shè)階段跨度大、機(jī)組類型和自動化水平不同、管理模式開展快是其顯著特點(diǎn)。1998年開始建設(shè)的管理信息系統(tǒng)遵循當(dāng)時省電力公司的實(shí)用化標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計開發(fā)了17個子系統(tǒng)，涵蓋了大局部電廠生產(chǎn)經(jīng)營管理數(shù)據(jù)和流程，在當(dāng)時的應(yīng)用環(huán)境下取得了預(yù)期的效果，同時為信息化思想在電力企業(yè)的啟蒙起到了較大的作用；隨著電力體制改革的進(jìn)行和信息化理論研究的深入，以及企業(yè)對自身需求的逐步明確，各類專業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用層出不窮，先后實(shí)施了新的燃料管理系統(tǒng)、巡點(diǎn)檢系統(tǒng)、工作票管理系統(tǒng)、實(shí)時數(shù)據(jù)系統(tǒng)、經(jīng)營工程管理系統(tǒng)等等；近年來，基于電力

4、集團(tuán)的多項(xiàng)應(yīng)用已經(jīng)迅速啟動實(shí)施，如基于廣域網(wǎng)的物資管理系統(tǒng)、生產(chǎn)經(jīng)營分析系統(tǒng)、實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)等。以上系統(tǒng)的建設(shè)滿足了特定時期內(nèi)的專業(yè)需求，同時也產(chǎn)生了一系列數(shù)據(jù)集成應(yīng)用方面的問題。二、 數(shù)據(jù)整合 對于電廠而言，解決在數(shù)據(jù)共享和一致性方面存在的問題是影響信息集成的根底工作。這方面問題的來源及相應(yīng)的解決方式主要有以下幾點(diǎn)：1、 數(shù)據(jù)來源不同：例如進(jìn)煤量數(shù)據(jù)，生產(chǎn)部門以每日入廠煤軌道衡過衡數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，財務(wù)部門以結(jié)算數(shù)據(jù)為準(zhǔn)；一些電量指標(biāo)，用于日報的數(shù)據(jù)是由現(xiàn)場整點(diǎn)抄表數(shù)據(jù)計算生成，而實(shí)時指標(biāo)那么是根據(jù)相關(guān)曲線模擬計算得出。這局部問題的解決難度不大，只需要將數(shù)據(jù)按使用對象細(xì)分后賦予相應(yīng)的附加屬性，在將

5、來的引用過程注意使用適用的數(shù)據(jù)即可。2、 計算公式不同：局部統(tǒng)計數(shù)據(jù)往往在多個應(yīng)用系統(tǒng)中均會生成，而各系統(tǒng)數(shù)據(jù)都根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)源自行生成，一旦數(shù)據(jù)源發(fā)生變化，各系統(tǒng)配置和適應(yīng)變更的能力不同容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致。建立統(tǒng)一的指標(biāo)庫和數(shù)據(jù)引用標(biāo)準(zhǔn)是防止上述問題的重要手段。3、 數(shù)據(jù)同步問題：相同的數(shù)據(jù)被重復(fù)建立而又缺乏同步更新機(jī)制時容易出現(xiàn)此問題。例如，在設(shè)備缺陷管理系統(tǒng)中基于一個完整的設(shè)備樹進(jìn)行流程化管理，在巡點(diǎn)檢系統(tǒng)中又根據(jù)其特定要求建立專用的設(shè)備樹，一旦發(fā)生設(shè)備改造和變更，兩個系統(tǒng)中的設(shè)備數(shù)據(jù)都必須分別更新。在設(shè)計階段增強(qiáng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度、完善數(shù)據(jù)篩選和可配置性可以較好地解決該問題。4、 人為數(shù)據(jù)調(diào)

6、整：有些調(diào)整是必須的，例如每月實(shí)際上網(wǎng)電量需要對每日上網(wǎng)電量的月累計值進(jìn)行電量平衡計算后進(jìn)行調(diào)整，以消除表計校驗(yàn)、線損等方面的影響；燃料部門每月存煤量根據(jù)盤煤結(jié)果進(jìn)行調(diào)整以消除場損因素的影響。這些調(diào)整必須考慮到數(shù)據(jù)的連續(xù)性和與之相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的同步變化，需要有一個細(xì)致的數(shù)據(jù)清理過程。而有些數(shù)據(jù)的調(diào)整那么出于管理目的，例如以前有些報表存在對內(nèi)和對外兩套數(shù)據(jù)的情況，這種情況就必須通過管理模式和管理手段的完善來逐步消除。上述數(shù)據(jù)方面問題的存在會對建立在之上的數(shù)據(jù)應(yīng)用和信息集成工作造成困難，經(jīng)過一段時間的數(shù)據(jù)清理和針對性的解決措施，目前已經(jīng)取得一定成效，從數(shù)據(jù)庫和軟件體系結(jié)構(gòu)來講，我們希望將目前已有的數(shù)據(jù)

7、按以下方式組織：.專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)輔助決策系統(tǒng)指標(biāo)管理平臺本錢分析系統(tǒng)知識庫與模型庫數(shù)據(jù)分析/挖掘燃料管理數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫經(jīng)營財務(wù)數(shù)據(jù)庫設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫本錢預(yù)測模型機(jī)組運(yùn)行模型評價方法經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系經(jīng)營綜合分析市場分析模型資產(chǎn)管理模型DCS/RTU數(shù)據(jù)軌道衡/煤計量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫實(shí)時數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)集/視圖數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換在上述結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫集成層面，我們采用的是元數(shù)據(jù)集/視圖的概念，而不是完整的數(shù)據(jù)倉庫概念，主要原因還是基于現(xiàn)實(shí)條件的考慮。其重點(diǎn)在于數(shù)據(jù)抽取和轉(zhuǎn)換，從而形成一個統(tǒng)一的，具有數(shù)據(jù)唯一性的數(shù)據(jù)源，為各應(yīng)用系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)接口，它具有數(shù)據(jù)倉庫的某些特征，但由于數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)的昂貴的投資費(fèi)用、工程實(shí)施周期長

8、、工程成功率風(fēng)險大等原因制約了應(yīng)用，因此實(shí)踐中并不一定需要使用數(shù)據(jù)倉庫，邏輯上能實(shí)現(xiàn)上述功能就可以了。在實(shí)現(xiàn)過程中，數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換工作會遇到一定的困難，影響因素主要有：1、 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多樣化問題：例如實(shí)時數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)可能是以下方式：刷新時間測點(diǎn)名測點(diǎn)值測點(diǎn)1測點(diǎn)值1.測點(diǎn)N測點(diǎn)值N 也可能是下面的方式：刷新時間測點(diǎn)1測點(diǎn)2.測點(diǎn)N測點(diǎn)值1測點(diǎn)值2測點(diǎn)值N 對于平臺化開發(fā)的軟件而言，數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)往往更加復(fù)雜，以我們實(shí)施的某報表管理系統(tǒng)為例，讀取一個指標(biāo)數(shù)據(jù)需要涉及多個關(guān)聯(lián)的庫表：表單版本信息表單數(shù)據(jù)表表單實(shí)例表實(shí)例名控件名控件值控件清單 如果新的應(yīng)用系統(tǒng)直接利用現(xiàn)有的系統(tǒng)，那么必須分別開發(fā)一對一的

9、專用數(shù)據(jù)接口，導(dǎo)致整個信息系統(tǒng)形成復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，極大的增加了開發(fā)本錢和維護(hù)難度，因此必須在元數(shù)據(jù)集/視圖層進(jìn)行集成，從而屏蔽底層數(shù)據(jù)庫層的操作。2、 數(shù)據(jù)庫類型和版本問題：該問題的存在主要是由于各系統(tǒng)建設(shè)時期不同、規(guī)模不一等原因產(chǎn)生。某些專業(yè)部門自行實(shí)施獨(dú)立系統(tǒng)時，與信息專業(yè)缺乏溝通，當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)共享和交換時也容易出現(xiàn)此類問題。它對后續(xù)維護(hù)和備份及恢復(fù)工作帶來的影響不容無視。應(yīng)當(dāng)在考慮數(shù)據(jù)庫兼容性的前提下會同開發(fā)商一起將其整合到一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中。3、 商品化軟件的開放性問題：例如有些產(chǎn)品不提供數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)說明、有些數(shù)據(jù)字段加密存放等。必須開發(fā)商提供文檔配合解決，此類問題最好在開發(fā)前

10、的技術(shù)協(xié)議中予以明確。因此，針對具體的每個分系統(tǒng)編寫具體的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換代碼，來完成從原始數(shù)據(jù)采集、錯誤數(shù)據(jù)清理、異構(gòu)數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和數(shù)據(jù)自動定期刷新的全部過程是數(shù)據(jù)集成工作的重點(diǎn)。當(dāng)上述問題根本解決，數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)大體清晰后，我們才可以繼續(xù)進(jìn)行下一步的工作，即應(yīng)用整合和信息集成工作。三、信息集成上面討論的數(shù)據(jù)整合主要面對的是信息技術(shù)平臺的構(gòu)建，屬于后端整合工作；而信息集成那么是前端整合及功能整合，需要表達(dá)企業(yè)管理模式的變革和管理思想的進(jìn)步。總體來說，信息集成工作必須反映當(dāng)前電力企業(yè)在保證平安生產(chǎn)的前提下，提高應(yīng)對市場化能力、追求效益最大化的目標(biāo)。這個目標(biāo)可以通過引進(jìn)實(shí)施包含成熟管理

11、思想的軟件來實(shí)現(xiàn)，如EAM、ERP體系；也可以通過對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化分析來實(shí)現(xiàn)。以下通過兩個案例進(jìn)行討論：1、煤耗計算問題：煤耗是影響發(fā)電廠生產(chǎn)變動本錢的主要因素。通過燃料在生產(chǎn)過程中的消耗計算、對影響煤耗的參數(shù)進(jìn)行分析，為生產(chǎn)運(yùn)行控制決策提供依據(jù)。具體做法通常是正平衡煤耗計算結(jié)合實(shí)時數(shù)據(jù)生成的煤耗率特性曲線，配合耗差分析來指導(dǎo)運(yùn)行操作。隨著電力企業(yè)本錢壓力的增加和燃料、營銷等業(yè)務(wù)部門對數(shù)據(jù)追蹤、效果反應(yīng)的需求，不僅需要知道原來的發(fā)/供電標(biāo)煤耗率克/度，還需要知道在當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下每發(fā)一度電的燃料本錢是多少元/度。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須對原有數(shù)據(jù)和流程進(jìn)行分析后進(jìn)行集成：入爐煤質(zhì)入爐煤計量廠用電

12、量場損入廠煤質(zhì)煤場管理發(fā)電量入廠煤計量運(yùn)費(fèi)途損運(yùn)輸方式煤價煤耗本錢雜費(fèi)由上圖可以看出，為了實(shí)現(xiàn)煤耗本錢的計算，必須將燃料采購、儲運(yùn)管理和生產(chǎn)運(yùn)行等多方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。某一批次的煤經(jīng)入廠計量后存放在煤場的哪個區(qū)域，何時入爐消耗、產(chǎn)生的發(fā)電量和供電量分別是多少、與之相關(guān)的煤質(zhì)和結(jié)算價格是多少、最終計算結(jié)果產(chǎn)生的偏差是由哪些因素引起等等，這一系列的問題都必須在一個閉環(huán)的流程中予以明確。要到達(dá)這一目標(biāo)，不僅需要大量數(shù)據(jù)的分析，還需要煤場管理系統(tǒng)、自動計量、在線分析等技術(shù)以及相應(yīng)的管理手段的支持。當(dāng)然也可以根據(jù)數(shù)據(jù)源的實(shí)際情況進(jìn)行仿真計算，得到每日煤耗本錢曲線或?qū)崟r煤耗本錢曲線。不僅有利于指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行

13、，還可以對燃料采購及供給商管理和電力市場營銷提供分析依據(jù)。2、實(shí)時數(shù)據(jù)應(yīng)用問題：目前談到實(shí)時數(shù)據(jù)都會考慮到SIS系統(tǒng)建設(shè)的可行性。而目前SIS系統(tǒng)的建設(shè)重點(diǎn)往往集中在實(shí)時數(shù)據(jù)庫的建立和數(shù)萬個實(shí)時測點(diǎn)的配置方面，而其核心功能的實(shí)現(xiàn)卻往往與設(shè)計目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。對于電廠生產(chǎn)管理層而言，生產(chǎn)信息過程監(jiān)視主要還是由值長為首的運(yùn)行人員在集控室等生產(chǎn)現(xiàn)場完成，把它擴(kuò)展到管理網(wǎng)絡(luò)上面向哪些用戶群體、能到達(dá)什么目標(biāo)似乎并不明確。而我們期待SIS能到達(dá)通過實(shí)時計算分析機(jī)組運(yùn)行本錢和設(shè)備檢修維護(hù)本錢來提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，從這方面適應(yīng)當(dāng)前電力企業(yè)經(jīng)營管理的開展趨勢。然而由于運(yùn)行分析技術(shù)水平的相對落后，SIS規(guī)劃中的高階功能

14、難以實(shí)現(xiàn)，從工程的投資回報效果來看，管理層看不到由此產(chǎn)生的運(yùn)行水平的優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)性的提高，也就無法對該領(lǐng)域的開發(fā)提供更多的支持。因此在實(shí)施SIS之前，我們可以考慮對現(xiàn)有實(shí)時數(shù)據(jù)的小規(guī)模應(yīng)用，例如目前我廠每臺機(jī)組傳出的實(shí)時測點(diǎn)大約1000點(diǎn)左右，在目前的數(shù)據(jù)庫存儲環(huán)境下可以做到實(shí)時的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析及考核、為集團(tuán)提供遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)視等應(yīng)用。通過局部的應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)積累，為將來實(shí)時數(shù)據(jù)的整體集成應(yīng)用打下根底。除了上述案例外，其它專業(yè)系統(tǒng)，如巡點(diǎn)檢系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)等在應(yīng)用過程中也往往存在數(shù)據(jù)分析功能弱化的現(xiàn)象。提供更有效的分析手段和集成化、人性化的功能界面，解決最終用戶的需求細(xì)節(jié)問題往往能獲得較好的效果。三、信

15、息中心的實(shí)踐和運(yùn)行模式 為做好信息集成應(yīng)用工作，信息中心必須充分履行信息管理職責(zé)、發(fā)揮溝通協(xié)調(diào)能力，從企業(yè)層面上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成、應(yīng)用整合，并在此根底上推動新的應(yīng)用。1、由于IT部門在企業(yè)中的定位普遍難以明確，因而缺乏足夠的權(quán)威性，但是其著眼點(diǎn)必須在企業(yè)層面。否那么如果出現(xiàn)各專業(yè)數(shù)據(jù)來源各不相同，彼此之間沒有溝通，發(fā)布渠道不同，導(dǎo)致企業(yè)和集團(tuán)需要的一些信息出現(xiàn)矛盾，最終會導(dǎo)致高層應(yīng)用難以開展。2、信息中心必須具備一定的軟件開發(fā)維護(hù)能力，以及時響應(yīng)用戶需求的變更；3、信息中心必須參與各專業(yè)部門的應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)施，而不是被動的作為一個信息維護(hù)和支持部門存在；4、信息中心應(yīng)該成為業(yè)務(wù)部門和開發(fā)商之間的橋梁。一方面，對業(yè)務(wù)部門