摘要：本文結(jié)合北京某燃氣電廠大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的實際應用，通過燃氣電廠在生產(chǎn)經(jīng)營管理過程中的應用進行分析總結(jié)，對優(yōu)化燃氣電廠生產(chǎn)經(jīng)營管理中提質(zhì)增效工作有一定的提升和促進作用，為智能電廠在大數(shù)據(jù)管理開發(fā)由生產(chǎn)技術(shù)向生產(chǎn)經(jīng)營方向延伸提供進一步的研究方向和方法支持。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；生產(chǎn)經(jīng)營；提質(zhì)增效；優(yōu)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

進入21世紀以來，人類社會的科技水平飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新概念不斷更新發(fā)展，電力行業(yè)也發(fā)生著翻天覆地的變化^[1]。近年來，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)在電廠中被廣泛應用。隨著大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的不斷更新完善，在電廠生產(chǎn)經(jīng)營管理中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著電廠需求的多元化，以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的各種應用拓展也不斷深化，對電廠的生產(chǎn)經(jīng)營管理起到了有效的促進和提升作用^[2]。

大數(shù)據(jù)是近年來受到廣泛關(guān)注的新概念，是指通過對大量的、多種類和來源復雜的數(shù)據(jù)進行高速地捕捉、發(fā)現(xiàn)和分析，用經(jīng)濟的方法提取其價值的技術(shù)體系或技術(shù)構(gòu)架^[3]。大數(shù)據(jù)不僅包括單純的數(shù)據(jù)，同時還包括對這些數(shù)據(jù)進行處理的理論和方法。火力發(fā)電廠大數(shù)據(jù)主要分為兩類：（1）有關(guān)生產(chǎn)運行相關(guān)數(shù)據(jù)；（2）涉及到企業(yè)管理等相關(guān)數(shù)據(jù)。本文主要對與燃氣電廠經(jīng)營管理過程中大數(shù)據(jù)的應用研究，這些運行數(shù)據(jù)之間不是完全獨立的，存在比較復雜的耦合關(guān)系。火力發(fā)電廠大數(shù)據(jù)的特點主要包括以下幾個方面：（1）數(shù)據(jù)來自各種不同的設(shè)備和系統(tǒng)；（2）數(shù)據(jù)量大、維數(shù)多、數(shù)據(jù)種類多；（3）大數(shù)據(jù)對電廠運行可靠性、經(jīng)濟性均具有巨大的價值；（4）各數(shù)據(jù)之間存在著復雜關(guān)系需要挖掘，且大多數(shù)情況下有實時性要求^[4]。北京地區(qū)某燃氣電廠采用先進的SSS離合器技術(shù)和煙氣余熱深度利用技術(shù)，將先進的“一鍵啟停”技術(shù)及現(xiàn)場總線技術(shù)應用于聯(lián)合循環(huán)機組，構(gòu)建現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)控制系統(tǒng)、企業(yè)管理體系一體化的智能化管控平臺。通過對現(xiàn)場總線設(shè)備管理功能的二次開發(fā)，并結(jié)合SIS系統(tǒng)及ERP系統(tǒng)建設(shè)，已建成基于現(xiàn)場總線技術(shù)的數(shù)字化電廠。電廠依托科技創(chuàng)新優(yōu)勢，利用信息化手段不斷實踐大數(shù)據(jù)系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理中的深入應用，也一直努力將企業(yè)成本管理向業(yè)務前端延伸，力爭實現(xiàn)價值管控從“事后反饋”到“事中監(jiān)控”再到“事前策劃”的轉(zhuǎn)變。

1　基于大數(shù)據(jù)的信息化手段在企業(yè)經(jīng)營管理中的應用

1.1　大力開發(fā)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

企業(yè)以本質(zhì)安全、高效生產(chǎn)、降低成本、清潔環(huán)保為目標，充分利用當前先進的大數(shù)據(jù)智能技術(shù)，提升企業(yè)的自動化水平和管理水平。在基建期利用三維建模 技術(shù)模擬施工，檢查出設(shè)計的不合理及碰撞問題，避免因設(shè)計問題導致的返工、窩工現(xiàn)象，從而輔助基建工程管理，節(jié)約電纜造價2000萬元，有效控制工程進度。并在基建完工后運用三維模型進行對象化的工程數(shù)據(jù)移交，構(gòu)建數(shù)字化的虛擬工廠，實現(xiàn)全廠生產(chǎn)設(shè)備的全壽命周期管理。

該電廠在行業(yè)內(nèi)率先構(gòu)建發(fā)電廠大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，將大數(shù)據(jù)分析技術(shù)引入到發(fā)電領(lǐng)域，針對發(fā)電廠軟件系統(tǒng)的多樣性，公司開發(fā)“大平臺、微應用”的一體化工作管理平臺，構(gòu)建表單電腦化、應用集成化、業(yè)務移動化、內(nèi)容可視化的信息系統(tǒng)，建設(shè)一體化的信息總線平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一。并在一體化平臺的基礎(chǔ)上，開發(fā)了與之無縫對接的移動端應用，以現(xiàn)場設(shè)備標識牌上的二維碼作為媒介，連接虛擬與現(xiàn)實，實現(xiàn)智能兩票、巡檢、點檢、資料查閱、設(shè)備管理等移動作業(yè)功能，構(gòu)建出發(fā)電廠人-機無紙化作業(yè)體系。公司創(chuàng)新性的將信息技術(shù)進行深入應用，顯著提升了發(fā)電企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平和經(jīng)濟運行水平。

1.2　大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)促使企業(yè)經(jīng)營管理水平持續(xù)提升

企業(yè)充分利用大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及一體化管理平臺，初步實現(xiàn)財務預算全員全過程管控。特別是通過落實全面預算管理的過程控制環(huán)節(jié)，實現(xiàn)指標數(shù)字化、任務清單化，把任務和指標分解聯(lián)動，大大提升預算管控效果。

（1）實現(xiàn)年度生產(chǎn)經(jīng)營指標的滾動調(diào)整和動態(tài)控制。公司依據(jù)集團下達的年度重點生產(chǎn)經(jīng)營指標，各責任部門依托大數(shù)據(jù)平臺，將年度指標分解到月，牽頭部門平衡優(yōu)化，并按月校核指標實際完成情況，將實際完成與計劃差值進行滾動調(diào)整。各責任部門按照滾動調(diào)整目標落實實際工作，有效提升公司整體指標的督促落實，強化了成本分析效果，讓工作效果和指標體現(xiàn)更直觀。

（2）實現(xiàn)年度重點工作任務分解落實和動態(tài)督辦。公司依托大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、一體化工作平臺、ERP系統(tǒng)等信息化手段，圍繞年度生產(chǎn)經(jīng)營指標，以提質(zhì)增效為目的，對全年的重點工作任務進行梳理盤點，制定措施計劃。實時跟蹤完成進度，按月進行任務督辦，全過程掌握重點工作進展情況。同時成本分析和重點工作進度同步，通過及時督辦對公司成本控制有明顯的促進作用。

（3）實現(xiàn)月度生產(chǎn)經(jīng)營指標完成情況與人力資源績效掛鉤。公司依托大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，在一體化平臺中開發(fā)新的績效模塊。將每月機組生產(chǎn)經(jīng)營指標實際完成情況與內(nèi)控指標進行對比分析并計算出當月經(jīng)營計劃指標得分；將每月安全生產(chǎn)工作實際完成情況與原定計劃進行對比并得出當月安全指標得分。依據(jù)得分情況計算當月員工績效。通過此項功能開發(fā)探索預算控制與考核制度的關(guān)聯(lián)機制，讓公司全員更為直觀地感受到公司生產(chǎn)經(jīng)營目標的完成情況，引導激勵員工創(chuàng)造價值的積極氛圍。

1.3　積極探索價值創(chuàng)造的新途徑

（1）利用成本分析指導機組運行方式尋優(yōu)。公司利用大數(shù)據(jù)平臺對機組運行歷史數(shù)據(jù)進行分析。一是在年度發(fā)電供熱計劃確定的情況下，結(jié)合機組運行特性，以提高機組經(jīng)濟運行為目的，通過升級智能精準計算尋找出全年最優(yōu)機組運行的月度發(fā)電、供熱安排。二是結(jié)合機組特性和歷史工況，充分分析機組運行參數(shù)，尋求機組在最優(yōu)運行方式下創(chuàng)造最大經(jīng)濟價值。通過建模分析，為指導現(xiàn)場實際生產(chǎn)工作、實現(xiàn)機組利益最大化提供有利的數(shù)據(jù)理論支撐保障。

（2）基于機組生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時測算機組度電利潤。公司依托大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)建立度電利潤的計算模型，通過一體化平臺讀取生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將每天的上網(wǎng)電量、供熱量、耗氣量代入計算模型，得出每天的度電利潤，以數(shù)據(jù)圖表的形式展示出來。用戶可以直接明了看到每天的度電盈利情況和保本點，及時知曉機組的功效情況，為生產(chǎn)經(jīng)營決策提供參考和建議，同時也奠定了成本測算模型的基礎(chǔ)。

（3）依據(jù)機組運行情況實現(xiàn)公司碳資產(chǎn)動態(tài)管理。公司成立碳資產(chǎn)管理QC小組，依托大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和一體化平臺，開發(fā)一個全新的碳資產(chǎn)管理模塊，從節(jié)能減碳的角度對機組運行方式進行調(diào)整。模塊通過機組每日發(fā)電量、供熱量、天然氣用量等數(shù)據(jù)進行分析計算，得出碳排放強度及碳排放總量，對控制碳排放量和找出降低碳排放的機組最佳經(jīng)濟運行方式起到重要作用。同時也對公司今后在碳交易市場中的行為作出指導。將碳資產(chǎn)管理工作由縱向管理向偏平管理進化，使企業(yè)碳排放檢測實時、直觀化。

（4）通過大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)分析機組兩個細則的運行規(guī)律，率先實現(xiàn)兩個細則考核的正向收益。由于燃氣機組的運行特性受天氣變化等因素影響較大，在電網(wǎng)兩個細則考核過程中處于不利。機組投產(chǎn)以來，公司充分利用大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對機組的特性進行詳細分析，尋找與兩個細則運行規(guī)則較為契合的運行方式，取得良好的效果。機組累計已實現(xiàn)兩個細則正向收入3800余萬元。

通過開展管控的實踐活動，自投產(chǎn)以來，企業(yè)各項考核指標均超標準完成上級單位下達的目標值并處于行業(yè)優(yōu)秀值。累計創(chuàng)利14.48億元，平均利率4.38%，資產(chǎn)負債率58.49%。

2　開發(fā)應用過程中問題分析

（1）作為創(chuàng)新型項目，在系統(tǒng)開發(fā)應用過程中需要結(jié)合企業(yè)實際需求，進一步發(fā)散開創(chuàng)性思維。大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)的收集整理，如何應用海量數(shù)據(jù)，是系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵。需要系統(tǒng)應用人員和系統(tǒng)開發(fā)人員進一步發(fā)散思維，充分了解企業(yè)的實際情況，掌握企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營管理中的切實需求，開發(fā)出系統(tǒng)穩(wěn)定、操作直觀便捷、使用效率高的應用客戶端。利用信息化手段提升企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理效率，為企業(yè)創(chuàng)造可觀的效益。

（2）進一步完善系統(tǒng)開發(fā)成功應用和推廣，切實發(fā)揮大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的作用。系統(tǒng)開發(fā)重點是在應用。企業(yè)需要在開發(fā)的前端積極跟進項目進度，及時調(diào)整和完善開發(fā)過程中的問題。企業(yè)同時需要積極將新的應用客戶端投入生產(chǎn)經(jīng)營實踐中去，在實踐中不斷完善，也通過不斷完善應用提高工作和管理效率。

3　進一步開發(fā)應用的工作設(shè)想

結(jié)合發(fā)電企業(yè)未來的發(fā)展規(guī)劃，在進一步完善現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上，以實現(xiàn)成本管控與生產(chǎn)經(jīng)營業(yè)務一體化為目標，以數(shù)據(jù)指標為抓手，不斷擴大數(shù)據(jù)管控范圍，細化深化抓取指標的影響因素，持續(xù)完善大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)。
（1）電力市場模式下，燃氣發(fā)電成本測算。隨著國家電力市場改革的不斷推進，目前雖然北京地區(qū)燃機尚未正式進入電力市場，但為盡快適應電改大形勢，仍需積極做好應對措施。公司計劃利用大數(shù)據(jù)平臺積極開發(fā)燃氣機組成本測算模塊，力爭實現(xiàn)機組熱電成本動態(tài)跟蹤分析，為今后電力市場報價做好基礎(chǔ)準備。

（2）不同工況下余熱深度利用成本的測算分析。高安屯熱電與源深公司配合，新建一套煙氣余熱利用系統(tǒng)。深度利用煙氣余熱進行供熱對機組節(jié)能降耗有明顯的改善作用，對降低機組生產(chǎn)成本有明顯促進作用。公司計劃利用大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，通過設(shè)計計算模型測算機組在不同工況下煙氣余熱利用的成本，分析優(yōu)化機組主機設(shè)備和煙氣余熱機組配合運行最優(yōu)方式。

（3）以提高管理效率為目標，集中優(yōu)化生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)指標管理。公司計劃將生產(chǎn)、經(jīng)營、財務、安全等生產(chǎn)經(jīng)營指標通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)采集優(yōu)化，將統(tǒng)計局、能監(jiān)局、電網(wǎng)公司、經(jīng)信委、稅務局、安監(jiān)系統(tǒng)等各口徑的報表數(shù)據(jù)整理進行統(tǒng)一歸口優(yōu)化，力爭實現(xiàn)數(shù)據(jù)線上采集、線上計算、線上分析、線上核對，大幅度提高數(shù)據(jù)準確性的同時，也能有效提升公司管理效率。

4　結(jié)語

在能源互聯(lián)網(wǎng)+新電改的背景下，在大數(shù)據(jù)+云計算的新時代，依托電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)將邁進全景實時電網(wǎng)時代。大數(shù)據(jù)必然會助力電力工業(yè)的發(fā)展，成為電力工業(yè)發(fā)展的驅(qū)動器。

發(fā)電企業(yè)重點生產(chǎn)數(shù)據(jù)存在于電力生產(chǎn)過程的設(shè)備運行參數(shù)，也即SIS系統(tǒng)。可以將SIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)與企業(yè)經(jīng)營管理數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)進行整合使用。從運行優(yōu)化（節(jié)能角度）、故障預警（安全可靠性角度）、環(huán)保調(diào)整（環(huán)保角度）、成本管控（經(jīng)營角度）等方面進行數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化電廠生產(chǎn)運營效率。充分利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的海量基礎(chǔ)信息及開發(fā)可塑性強的特點，結(jié)合企業(yè)自身實際需求，不斷開發(fā)新型應用管理軟件模塊，比如：統(tǒng)計系統(tǒng)、人力資源模塊、安全管理模塊等等，提升企業(yè)生產(chǎn)運營管理綜合水平。

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作者簡介：

李　偉（1984-），男，安徽滁州人，工程師，現(xiàn)就職于北京京能高安屯燃氣熱電有限責任公司，主要從事項目管理工作。

摘自《自動化博覽》2019年4月刊