2023基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的能源生產(chǎn)調(diào)度中心

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的能源生產(chǎn)調(diào)度中心目錄TOC\o"1-2"\h\u29588引 言 325434一、項目概況 4207591.項目背景 4249382.項目簡介 5127353.項目目標(biāo) 521249二、項目實施概況 6138021.項目總體架構(gòu) 62122.項目物理架構(gòu) 7117993.具體應(yīng)用場景和應(yīng)用模式 83834.安全及可靠性 139762三、下一步實施計劃 1326451.熱電全流程智能協(xié)調(diào)優(yōu)化的推廣建設(shè) 1369992.應(yīng)急指揮系統(tǒng)的延伸和推廣建設(shè) 1321424四、項目創(chuàng)新點和實施效果 14153541.項目先進(jìn)性及創(chuàng)新點 1453222.實施效果 14——PAGE119———PAGE120—引 言7230001820051067海運兩家A太極股份致力于“做中國最優(yōu)秀的數(shù)字化服務(wù)提供商”，率先推出TECO（TaijiEnergyCloudEcOsystem）化工、軍工制造等工業(yè)領(lǐng)域有著眾多的客戶、豐富的業(yè)務(wù)實踐和案例。隨著浙能集團(tuán)能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速擴(kuò)張，對集團(tuán)生產(chǎn)安全工作信息化提出更國內(nèi)外能源企業(yè)已成功實踐。在此背景下，2018年，浙江省能源集團(tuán)委托太極計算機(jī)股份有限公司開展TECOBI通過-信息--集團(tuán)創(chuàng)造條件。一、項目概況生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化應(yīng)用以及閉環(huán)的應(yīng)急能力建設(shè)應(yīng)用。項目背景競爭力的重要抓手，為此，國家也陸續(xù)出臺了“互聯(lián)網(wǎng)2025”等國家戰(zhàn)略。在此背景下，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的浙能集團(tuán)應(yīng)急調(diào)度指揮中心已具備建設(shè)條件。項目簡介搭建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，匯集全量生產(chǎn)實時和歷史數(shù)據(jù)、生產(chǎn)相關(guān)的管二次開發(fā)和集成，為開展應(yīng)用提供平臺支撐。實現(xiàn)各產(chǎn)業(yè)重要指標(biāo)、運行參數(shù)和生產(chǎn)工藝流程的實時在線監(jiān)視，提優(yōu)化等生產(chǎn)調(diào)度和工藝優(yōu)化應(yīng)用的建設(shè)。實現(xiàn)覆蓋突發(fā)事件的預(yù)防、準(zhǔn)備、響應(yīng)、恢復(fù)的整個應(yīng)急全流程的閉度、數(shù)字預(yù)案、資源共享調(diào)配、應(yīng)急評估和案例歸檔等功能。項目目標(biāo)管理水平和管理效率，同時提升浙能集團(tuán)整體智能化水平。二、項目實施概況200余家生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)和生產(chǎn)相關(guān)經(jīng)營管理數(shù)據(jù)AISPaaS平臺；并基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，開發(fā)了生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)。其中，采用基于大數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，項目總體架構(gòu)應(yīng)用層、平臺層、基礎(chǔ)層、接入層（采集層全管理體系、運維保障體系下。系統(tǒng)總體架構(gòu)圖示如下：圖1系統(tǒng)總體架構(gòu)圖數(shù)據(jù)源層、OPC、modbus等設(shè)備協(xié)議，接入不同來源、ETL、ERP、安健環(huán)等經(jīng)營管理數(shù)據(jù)；通過http基礎(chǔ)設(shè)施層（作系統(tǒng)）支持。平臺層PaaS據(jù)庫、MPP數(shù)據(jù)庫、HDFSPaaS平臺由數(shù)據(jù)建模和分析、GIS平臺、應(yīng)用開發(fā)和微服務(wù)框架、微服務(wù)組件、應(yīng)用市場組成。個性化應(yīng)用的開發(fā)和運行，提供應(yīng)用市場支撐算法、模型、應(yīng)用的二次開發(fā)/集成、共享。業(yè)務(wù)應(yīng)用層門戶層提供大屏、桌面、移動多種門戶；提供應(yīng)用市場，支持?jǐn)?shù)據(jù)、算法、模型、應(yīng)用的分享和運營。項目物理架構(gòu)項目物理架構(gòu)圖示如下：圖2物理架構(gòu)示意DMZAPP服務(wù)。ERPDMZ部署的數(shù)據(jù)采集服務(wù)，安全接入外部的氣象、船舶AIS、煤炭價格指數(shù)等數(shù)據(jù)。具體應(yīng)用場景和應(yīng)用模式熱電全流程智能協(xié)調(diào)優(yōu)化（生產(chǎn)工藝優(yōu)化方向）效率。①問題提出燃燒熱損失、機(jī)械不完全燃燒熱損失，見下圖通用燃燒曲線：圖3通用燃燒曲線因此，我們重點針對這些主要因素開展優(yōu)化工作。②解決方案通過以下路徑，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計：保證燃燒裝置負(fù)荷穩(wěn)定的情況下，尋找最少的燃料消耗（燃料優(yōu)化；（風(fēng)量優(yōu)化在負(fù)荷、設(shè)備性能發(fā)生變化的情況下，尋找最佳的控制點（控制點優(yōu)化。③采用技術(shù)轉(zhuǎn)換功能等。優(yōu)化模式下的負(fù)荷控制點（多爐母管制系統(tǒng)、床溫控制點、氧含量控制點、二次風(fēng)量控制點等隨工況而浮動。④模型構(gòu)建和應(yīng)用模式圖示如下：圖4模型構(gòu)建和應(yīng)用過程邊緣端服務(wù)負(fù)責(zé)采集生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)（負(fù)荷、給煤量、主蒸汽壓力等，并通比較驗證。一致時，表示通過驗證。當(dāng)模型驗證通過后，在邊緣端發(fā)布模型，啟動鍋爐燃燒優(yōu)化控制程序。⑤優(yōu)化結(jié)果煤量優(yōu)化爬山圖：尋找最少的燃料量圖5煤量優(yōu)化爬山圖（尋找最少的燃料量）風(fēng)量優(yōu)化爬山圖：尋找最佳的風(fēng)煤配比圖6風(fēng)量優(yōu)化爬山圖—尋找最佳的風(fēng)煤配比打通集團(tuán)各產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)煤電供應(yīng)鏈的協(xié)同優(yōu)化80%的動態(tài)規(guī)劃模型實現(xiàn)。（、港口泊位和堆存能力、煤炭檢驗?zāi)芰Γ?）外部行情數(shù)據(jù)，包括煤炭價格指數(shù)（I/T/E、運價指數(shù)等，并綜合特殊季節(jié)特殊需求等因素。計劃和電廠的裝卸計劃。通過煤炭供應(yīng)鏈優(yōu)化模型的應(yīng)用，實現(xiàn)最優(yōu)的安全可用庫存，極大減少燃料資金占用成本。同時，在保障電煤供應(yīng)的前提下，煤炭板塊可以進(jìn)行市場售煤，獲取最大運營效益。覆蓋應(yīng)急全流程的閉環(huán)應(yīng)急能力建設(shè)體系（安全管理優(yōu)化）GIS圖7從監(jiān)測預(yù)警到研判、響應(yīng)、總結(jié)的閉環(huán)能力建設(shè)體系動預(yù)警、科學(xué)決策和無延時、零距離的精準(zhǔn)調(diào)度。安全及可靠性平臺采用Hadoop分布式文件系統(tǒng)(HDFS)，提供高可用、高可靠性；基于微服務(wù)架構(gòu)和容器技術(shù)，支撐應(yīng)用的高可用和高可擴(kuò)展性。三、下一步實施計劃針對本項目應(yīng)用成果，開展延伸建設(shè)和推廣工作。熱電全流程智能協(xié)調(diào)優(yōu)化的推廣建設(shè)目前應(yīng)用到一個火電廠；20多個燃煤電廠；明年推廣到其它集團(tuán)燃煤電廠。應(yīng)急指揮系統(tǒng)的延伸和推廣建設(shè)3類突發(fā)事件的應(yīng)急管理體系建設(shè)；13類突發(fā)事件；明年推廣到其它能源企業(yè)。四、項目創(chuàng)新點和實施效果項目先進(jìn)性及創(chuàng)新點實現(xiàn)泛在感知能力。子地圖等方式直觀展示具體設(shè)備、設(shè)施的實時信息。提升綜合分析能力。天然氣、化工、海運、港口等行業(yè)生產(chǎn)決策和安全應(yīng)急的智能應(yīng)用。提升管控決策能力。決策能力。打造應(yīng)用創(chuàng)新能力。實施效果促進(jìn)生產(chǎn)的穩(wěn)定運行、經(jīng)濟(jì)運行通過熱電全流程智能協(xié)調(diào)優(yōu)化，實現(xiàn)了以下經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)：①主汽溫度控制精度：R±2℃；②主汽壓力控制精度：R±R*3%(90%時間)；③二氧化硫和NOx每小時均值的控制指標(biāo)在R±