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'''中小水电智能管理服务云平台技术应用案例'''水电为中国最早发展、最成熟的 [[ 可再生能源 ]] ，对国家完成国际减排目标有着举足轻重的作用。

===1. 技术应用所属行业特点、机遇与挑战 ；===

水电为中国最早发展、最成熟的可再生能源<ref>[https://www.sohu.com/a/716739835_99915713 还有谁？细数七大可再生能源] ，搜狐，2023-09-01</ref>，对国家完成国际减排目标有着举足轻重的作用。水电在中国经历了多年 [[ 发展 ]] ，总装机容量从1980年代约1000万千瓦，跃增至2017年的3.41亿千瓦。随着水电开发成本增加、可开发资源减少、弃水严重等问题影响，行业投资速度放缓，整体发展进入稳定发展期或成熟期。

===2. 技术应用所解决的行业难点、热点问题，必要性及重要意义 。===

另一方面，“厂网分开，竞价上网”，发电企业必须挖掘一切潜力，减少运行 [[ 成本 ]] ，才能在竞争中处于优势地位。目前我国水电站尤其是中小型水电站存在管理混乱、技术水平落后、设备设施老化严重等问题，发电效能逐年降低，甚至面临倒闭的风险。中小水电的运营管理问题是水电行业亟待解决的重要问题。

云层：采用云技术，将广域网或局域网内的所有硬件、软件及网络等系列 [[ 资源 ]] 统一起来。

传输层：以互联网为桥梁低成本打通电站与云层 [[ 数据 ]] 的联系，采用防火墙、隔离、加密、签名等手段，保障数据与系统安全。

1、 [[ 计算机 ]] 监控系统实现电站侧设备的自动化监控与管理。

3、智能网关对接监控系统与云平台，同时实现电站的 [[ 智能 ]] 发电控制。

4、视频网关对接视频 [[ 系统 ]] 与云平台，同时实现运营场景的音频识别与视频识别。

平台自2017年以来，已经实现了新华发电总部对50多座控股电站（涉及水电、风电、光伏发电<ref>[https://www.sohu.com/a/295152323_466936 光伏知识小科普 让你更了解光伏发电] ，搜狐，2019-02-16</ref>、生物质能、电网等多个产业链）的集中 [[ 管理 ]] ，在维护电站投资方权益、社会公共利益方面起到了非常好的示范效应，对整个清洁能源行业健康良性发展方面也起到了积极作用。同时，还应用于区域和流域不同公司中小电站的集中智能管理，总体效果如下：

云平台可以通过使用云端对电站进行远程监控，大量地减少值班人员，至少可以减少60%以上，节省人力成本；同时对云端存储的电站大数据进行分析，可以优化机组出力，提高综合发电效率1%以上；电站故障报警系统直接和云平台的 [[ 专家 ]] 系统连接，故障发生时自动推送故障的解决建议和方案，框定故障关联的范围，减少平均故障处理时间25%以上；根据长期收集到的电站设备数据，定期给电站设备做体检报告，提示可能存在的故障隐患，至少减少后期的非计划停机时间30%。

通过云平台存储的大量电站设备静态和动态数据，对数据进行挖掘和 [[ 分析 ]] ，提示设备的性能状况、使用寿命及检测时间，长期保持电站设备良好率，100%保证电力生产的安全和稳定。

利用云平台对水情 [[ 系统 ]] 接入的优势，监视区域内水力资源发展情况，做好水力资源预测，优化水库调度，提升水力资源的利用率，减少弃水量15%以上。

借助云平台，可以实现流域或 [[ 区域 ]] 中小电站的集中控制和集中运维管理，实现了集中化、规模化、专业化运维，大幅减少单个电站的运维人员投入，使区域电站整体运维费用降低50%以上。

1、采用基于Redis的内存 [[ 数据库 ]] 及优化，按当前数据上传频率每10~30秒一次，读占比约10%，每个电站1500个点，可支持4万个电站实时数据读写。

3、基于微服务的Web框架及OS优化，每秒并发访问用户可达到2500且平均1秒返回 [[ 结果 ]] ，当前硬件和业务频度下可支持千万用户。

中小型水电站工业互联网平台以水电站为基础对象进行研发，同时兼顾光伏发电站、风力发电厂等自动化测控系统对象，通过将物联网、云计算、大数据、人工智能等信息技术引入到研究对象的 [[ 信息化 ]] 建设中，以满足研究对象在信息化建设方面投资成本低、建设周期短、易于维护、可扩展性强等需求。

主控层使用智能数据采集装置，通过标准电力协议接入监控系统或现地控制单元（LCU）及工业电视系统，将数据加密后传输到云层，并内置智能控制模块，以满足水电站检测、控制和执行的高实时性，避免数据分析和控制逻辑全部在云层，难以满足业务的实时性要求，而云层聚焦非实时、长周期数据的大数据分析，能在周期性维护，业务决策支撑等领域发挥特长，云层的大数据分析优化输出的业务 [[ 规则 ]] 也可以下发到智能数据采集装置，从而使得智能数据采集装置逐渐从联接向智能演进，在人工智能等新技术使能下，可能进一步发展为自治，即自主业务逻辑分析和计算，动态实时自我优化及执行，从而实现无人电站。

对分散的闲置资源和 [[ 信息 ]] 进行了整合和共享，以平台为纽带互联互通，提高了资源和信息的利用效率，促进了经济的发展。

线上和线下相结合的运维托管模式，有效解决了运维 [[ 成本 ]] 高、管理水平低、招人难留人难等问题，通过集中运维管理，有效提高管理效率，通过线上系统应用，进一步降低运维人员投入。

通过平台实现了数据的多方向流动、相互共享，有利于获取自身所需的数据，提升运营 [[ 效率 ]] ；同时数据可以在平台进行交易，扩展了营运的盈利规模。

实现设备信息共享，使用方和生产方直接对接，实时反馈质量和功能缺陷，便于及时改进、特殊定制；更好地融合供需双方，推动行业的健康发展和进步。大量应用数据共享，提供准确的研发、改进方向，推进了新 [[ 产品 ]] 研发的速度。

通过企业需求和社会化服务资源的有效对接，提供新的 [[ 服务 ]] 岗位，解决行业服务人员就业问题；服务众包模式解决了企业运营管理问题，投资的积极性，促进行业良性发展。

打破行业传统老旧的生产运营 [[ 管理 ]] 模式，提高了企业运营管理效率，倒逼整个行业转型升级，社会化大生产和大研发的普及，推动行业更好更快的发展。