大数据管理系统在燃气电厂生产经营管理中的应用实践探索--控制网


大数据管理系统在燃气电厂生产经营管理中的应用实践探索
企业: 日期:2019-05-06
领域: 点击数:170

摘要:本文结合北京某燃气电厂大数据管理系统的实际应用,通过燃气电厂在生产经营管理过程中的应用进行分析总结,对优化燃气电厂生产经营管理中提质增效工作有一定的提升和促进作用,为智能电厂在大数据管理开发由生产技术向生产经营方向延伸提供进一步的研究方向和方法支持。

关键词:大数据;生产经营;提质增效;优化

Abstract: Combining with the practical application of the big data management system of a gas power plant in Beijing, this paper analyses and summarizes the application of the gas power plant in the process of production, operation and management, which can improve and promote the quality and efficiency in the optimization of the production and management of the gas power plant, and develop the production technology for the intelligent power plant in the big data management. Technology provides further research direction and methodological support for the extension of production and operation direction.

Key words: Big data; Production and operation; Improving quality and increasing efficiency; Optimization

进入21世纪以来,人类社会的科技水平飞速发展,大数据、云计算、物联网、移动互联网等新概念不断更新发展,电力行业也发生着翻天覆地的变化[1]。近年来,大数据系统在电厂中被广泛应用。随着大数据系统的不断更新完善,在电厂生产经营管理中发挥着越来越重要的作用。随着电厂需求的多元化,以大数据为基础的各种应用拓展也不断深化,对电厂的生产经营管理起到了有效的促进和提升作用[2]

大数据是近年来受到广泛关注的新概念,是指通过对大量的、多种类和来源复杂的数据进行高速地捕捉、发现和分析,用经济的方法提取其价值的技术体系或技术构架[3]。大数据不仅包括单纯的数据,同时还包括对这些数据进行处理的理论和方法。火力发电厂大数据主要分为两类:(1)有关生产运行相关数据;(2)涉及到企业管理等相关数据。本文主要对与燃气电厂经营管理过程中大数据的应用研究,这些运行数据之间不是完全独立的,存在比较复杂的耦合关系。火力发电厂大数据的特点主要包括以下几个方面:(1)数据来自各种不同的设备和系统;(2)数据量大、维数多、数据种类多;(3)大数据对电厂运行可靠性、经济性均具有巨大的价值;(4)各数据之间存在着复杂关系需要挖掘,且大多数情况下有实时性要求[4]。北京地区某燃气电厂采用先进的SSS离合器技术和烟气余热深度利用技术,将先进的“一键启停”技术及现场总线技术应用于联合循环机组,构建现场设备、工业控制系统、企业管理体系一体化的智能化管控平台。通过对现场总线设备管理功能的二次开发,并结合SIS系统及ERP系统建设,已建成基于现场总线技术的数字化电厂。电厂依托科技创新优势,利用信息化手段不断实践大数据系统在企业生产经营管理中的深入应用,也一直努力将企业成本管理向业务前端延伸,力争实现价值管控从“事后反馈”到“事中监控”再到“事前策划”的转变。

1 基于大数据的信息化手段在企业经营管理中的应用

1.1 大力开发大数据管理系统

企业以本质安全、高效生产、降低成本、清洁环保为目标,充分利用当前先进的大数据智能技术,提升企业的自动化水平和管理水平。在基建期利用三维建模 技术模拟施工,检查出设计的不合理及碰撞问题,避免因设计问题导致的返工、窝工现象,从而辅助基建工程管理,节约电缆造价2000万元,有效控制工程进度。并在基建完工后运用三维模型进行对象化的工程数据移交,构建数字化的虚拟工厂,实现全厂生产设备的全寿命周期管理。

该电厂在行业内率先构建发电厂大数据分析系统,将大数据分析技术引入到发电领域,针对发电厂软件系统的多样性,公司开发“大平台、微应用”的一体化工作管理平台,构建表单电脑化、应用集成化、业务移动化、内容可视化的信息系统,建设一体化的信息总线平台,实现数据信息的统一。并在一体化平台的基础上,开发了与之无缝对接的移动端应用,以现场设备标识牌上的二维码作为媒介,连接虚拟与现实,实现智能两票、巡检、点检、资料查阅、设备管理等移动作业功能,构建出发电厂人-机无纸化作业体系。公司创新性的将信息技术进行深入应用,显著提升了发电企业的安全生产管理水平和经济运行水平。

1.2 大数据管理系统促使企业经营管理水平持续提升

企业充分利用大数据管理系统及一体化管理平台,初步实现财务预算全员全过程管控。特别是通过落实全面预算管理的过程控制环节,实现指标数字化、任务清单化,把任务和指标分解联动,大大提升预算管控效果。

(1)实现年度生产经营指标的滚动调整和动态控制。公司依据集团下达的年度重点生产经营指标,各责任部门依托大数据平台,将年度指标分解到月,牵头部门平衡优化,并按月校核指标实际完成情况,将实际完成与计划差值进行滚动调整。各责任部门按照滚动调整目标落实实际工作,有效提升公司整体指标的督促落实,强化了成本分析效果,让工作效果和指标体现更直观。

(2)实现年度重点工作任务分解落实和动态督办。公司依托大数据管理系统、一体化工作平台、ERP系统等信息化手段,围绕年度生产经营指标,以提质增效为目的,对全年的重点工作任务进行梳理盘点,制定措施计划。实时跟踪完成进度,按月进行任务督办,全过程掌握重点工作进展情况。同时成本分析和重点工作进度同步,通过及时督办对公司成本控制有明显的促进作用。

(3)实现月度生产经营指标完成情况与人力资源绩效挂钩。公司依托大数据管理系统,在一体化平台中开发新的绩效模块。将每月机组生产经营指标实际完成情况与内控指标进行对比分析并计算出当月经营计划指标得分;将每月安全生产工作实际完成情况与原定计划进行对比并得出当月安全指标得分。依据得分情况计算当月员工绩效。通过此项功能开发探索预算控制与考核制度的关联机制,让公司全员更为直观地感受到公司生产经营目标的完成情况,引导激励员工创造价值的积极氛围。

1.3 积极探索价值创造的新途径

(1)利用成本分析指导机组运行方式寻优。公司利用大数据平台对机组运行历史数据进行分析。一是在年度发电供热计划确定的情况下,结合机组运行特性,以提高机组经济运行为目的,通过升级智能精准计算寻找出全年最优机组运行的月度发电、供热安排。二是结合机组特性和历史工况,充分分析机组运行参数,寻求机组在最优运行方式下创造最大经济价值。通过建模分析,为指导现场实际生产工作、实现机组利益最大化提供有利的数据理论支撑保障。

(2)基于机组生产数据实时测算机组度电利润。公司依托大数据管理系统建立度电利润的计算模型,通过一体化平台读取生产系统数据,将每天的上网电量、供热量、耗气量代入计算模型,得出每天的度电利润,以数据图表的形式展示出来。用户可以直接明了看到每天的度电盈利情况和保本点,及时知晓机组的功效情况,为生产经营决策提供参考和建议,同时也奠定了成本测算模型的基础。

(3)依据机组运行情况实现公司碳资产动态管理。公司成立碳资产管理QC小组,依托大数据管理系统和一体化平台,开发一个全新的碳资产管理模块,从节能减碳的角度对机组运行方式进行调整。模块通过机组每日发电量、供热量、天然气用量等数据进行分析计算,得出碳排放强度及碳排放总量,对控制碳排放量和找出降低碳排放的机组最佳经济运行方式起到重要作用。同时也对公司今后在碳交易市场中的行为作出指导。将碳资产管理工作由纵向管理向偏平管理进化,使企业碳排放检测实时、直观化。

(4)通过大数据管理系统分析机组两个细则的运行规律,率先实现两个细则考核的正向收益。由于燃气机组的运行特性受天气变化等因素影响较大,在电网两个细则考核过程中处于不利。机组投产以来,公司充分利用大数据管理系统对机组的特性进行详细分析,寻找与两个细则运行规则较为契合的运行方式,取得良好的效果。机组累计已实现两个细则正向收入3800余万元。

通过开展管控的实践活动,自投产以来,企业各项考核指标均超标准完成上级单位下达的目标值并处于行业优秀值。累计创利14.48亿元,平均利率4.38%,资产负债率58.49%。

2 开发应用过程中问题分析

(1)作为创新型项目,在系统开发应用过程中需要结合企业实际需求,进一步发散开创性思维。大数据管理系统基础是数据的收集整理,如何应用海量数据,是系统开发的关键。需要系统应用人员和系统开发人员进一步发散思维,充分了解企业的实际情况,掌握企业在生产经营管理中的切实需求,开发出系统稳定、操作直观便捷、使用效率高的应用客户端。利用信息化手段提升企业生产经营管理效率,为企业创造可观的效益。

(2)进一步完善系统开发成功应用和推广,切实发挥大数据管理系统在企业生产经营中的作用。系统开发重点是在应用。企业需要在开发的前端积极跟进项目进度,及时调整和完善开发过程中的问题。企业同时需要积极将新的应用客户端投入生产经营实践中去,在实践中不断完善,也通过不断完善应用提高工作和管理效率。

3 进一步开发应用的工作设想

结合发电企业未来的发展规划,在进一步完善现有工作的基础上,以实现成本管控与生产经营业务一体化为目标,以数据指标为抓手,不断扩大数据管控范围,细化深化抓取指标的影响因素,持续完善大数据系统建设。
(1)电力市场模式下,燃气发电成本测算。随着国家电力市场改革的不断推进,目前虽然北京地区燃机尚未正式进入电力市场,但为尽快适应电改大形势,仍需积极做好应对措施。公司计划利用大数据平台积极开发燃气机组成本测算模块,力争实现机组热电成本动态跟踪分析,为今后电力市场报价做好基础准备。

(2)不同工况下余热深度利用成本的测算分析。高安屯热电与源深公司配合,新建一套烟气余热利用系统。深度利用烟气余热进行供热对机组节能降耗有明显的改善作用,对降低机组生产成本有明显促进作用。公司计划利用大数据管理系统,通过设计计算模型测算机组在不同工况下烟气余热利用的成本,分析优化机组主机设备和烟气余热机组配合运行最优方式。

(3)以提高管理效率为目标,集中优化生产经营数据指标管理。公司计划将生产、经营、财务、安全等生产经营指标通过大数据系统采集优化,将统计局、能监局、电网公司、经信委、税务局、安监系统等各口径的报表数据整理进行统一归口优化,力争实现数据线上采集、线上计算、线上分析、线上核对,大幅度提高数据准确性的同时,也能有效提升公司管理效率。

4 结语

在能源互联网+新电改的背景下,在大数据+云计算的新时代,依托电力大数据的电网将迈进全景实时电网时代。大数据必然会助力电力工业的发展,成为电力工业发展的驱动器。

发电企业重点生产数据存在于电力生产过程的设备运行参数,也即SIS系统。可以将SIS系统数据与企业经营管理数据和设备状态数据进行整合使用。从运行优化(节能角度)、故障预警(安全可靠性角度)、环保调整(环保角度)、成本管控(经营角度)等方面进行数据分析,优化电厂生产运营效率。充分利用大数据系统的海量基础信息及开发可塑性强的特点,结合企业自身实际需求,不断开发新型应用管理软件模块,比如:统计系统、人力资源模块、安全管理模块等等,提升企业生产运营管理综合水平。

参考文献:

[1] 张晋斌, 周四维, 陆星羽. 智能电厂概念架构功能及实施[J]. 中国仪器仪表, 2017 ( 4 ) : 33 - 39.

[2] 刘新龙, 贺悦科, 孟晓伟, 袁红蕾, 邬峰. 智能电厂实施过程中的大数据应用研究[J]. 电气技术, 2018 ( 6 ) : 32 - 36.

[3] 张东霞, 苗新, 刘丽平, 等. 智能电网大数据技术发展研究[J]. 中国电机工程学报, 2015 ( 1 ) : 2 - 12.

[4] 杨鑫. 大数据分析技术在发电企业应用的探讨[C]. 2017年中国智慧电厂践行论坛论文集, 2017 : 189 - 194.

作者简介:

李 伟(1984-),男,安徽滁州人,工程师,现就职于北京京能高安屯燃气热电有限责任公司,主要从事项目管理工作。

摘自《自动化博览》2019年4月刊

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