新能源資產智慧運維平臺——金開新能科技有限公司
案例基本內容和執行情況
金開新能“新能源資產智慧運維平臺”是圍繞公司資產運營數字化轉型的戰略口通過大數據平臺＋集約化管理”的資產運維模式，以降低運維成本，提高發電效益為目標而打造的綜合數字化平臺。平臺從指標引導、閉環管理、透明化現場和分級管理四個維度進行生產管理優化，開發了智能診斷、故障預警、輔助決策等功能。自系統上線以來，公司發電設備消缺時長從21年平均54.43小時降至11.72小時，故障處理各階段時間優化，發現、研判階段時間占比從50.05％下降至16.51%。
平臺采用云邊協同技術架構，利用邊緣計算技術進行場站實時數據的采集及處理，利用大數據及微服務架構構建一套具備良好拓展性的開放平臺，遵循高內聚低耦合、分層、模塊化的原則、預留統一的標準接口，確保系統具備可擴展性口一方面，支持新能源業務的快速擴張；另一方面，系統能夠支持未來增加更多子系統模塊，支持金開新能未來可能接入的水電、燃氣、儲能、生物質等資產類型，具備金開新能20GW以上多業態資產統一管理技術能力□
戰略規劃
公司基于國資委《關與加快推進國有企業數字化轉型工作的通知》的精神，與公司十四五發展規劃中明確了數字化作為支撐公司發展的三條曲線之一。十四五期間公司將通過數字化的廣泛應用提升業務運營效率，把能量流、信息流、物理流的統一作為重點工作方向，探索生態協同發展的創新實踐，抓住電力體制改革的歷史機遇，努力培育數字化業務的市場化能力。
伴隨金開新能數字化建設的積極推進，智能生產運營與管理模式不斷創新。2021年搭建生產數字化智慧管理系統，打破數據壁壘，實現系統上線。2022-2023年深入開展生產數據治理，生產指標全部線上化，實現生產業務智能運營，助力新能源資產智慧管理。 2024-2025年實現業務領域全面覆蓋，數據全面、可預測，覆蓋生產全流程。
業務模式
隨著系統建設，金開新能針對風電、光伏、儲能等運營管理將由分散模式過渡到集中模式，為公司帶來社會、管理、經濟等多方面效益。未來可依托”大數據平臺＋集約化管理”,整合發電廠商、設備廠商、EPC及設計院、科研機構、金融機構與工業園區等，打通電力行業發電、輸配（儲）電、售電環節，致力成為集“發、配、售、儲”為一體的綜合型清潔能源服務商。
基于物聯網技術的新能源資產智慧運維平臺，以終端設備和系統連接為抓手，構建物聯網平臺架構之上的綜合能源智慧服務管控平臺，實現發電資產的統一管理、大數據分析、智能預警等目標，在中長期規劃中可實現“源－網－荷－儲＂的綜合能源管理和協同，具有廣闊的發展前景。同時，開展設備健康度管理，預防重大安全事故發生，詮釋“以人為本，安全發展”的理念，展示企業形象，深耕品牌可持續發展的建設。
技術架構
本項目建設的新能源資產智慧運維平臺包括邊緣計算層、平臺數據計算和存儲層、數字化應用層。場站側利用邊緣采集軟件實現設備模型統一與多規約標準化數據采集與集成，為大數據平臺提供數據支撐。基于大數據平臺應用賦能、數據處理、物聯接入和通用組件等服務功能，對海量數據進行采集、計算、存儲、加工，快速沉淀企業新能源業務，總部側實現在定制化大屏進行集中監視、風電／光伏設備診斷、集中功率預測、電力交易、EAM生產管理。
平臺采用分布式技術、大數據平臺架構，以高內聚低耦合的微服務架構為設計理念，提供完全自主可控的基礎技術平臺能力。采用HBase、HDFS等組件，ES、MySQL、TSDB等數據庫進行數據存儲；采用Openshift、Kubernetes等技術實現集群管理；基于 Apache Spark™ Streaming實現數據流處理，基于Map Reduce實現數據批量處理；通過人工智能技術及機器學習、深度學習、神經網絡等多種前沿算法實現各類生產數據的智能分析；此外，平臺還通過Serverless、Zookeeper、Kafka等中間件豐富平臺能力。
平臺針對風電、光伏業務具備全球領先的算法模型積累，實現數據的智能分析與深度挖掘。在風電領域，基于DBSCAN+Ra ndomForest+GeneticAlgorithm組合模型的風機偏航對風異常檢測、復合滑動窗口＋SVR+CUSUM組合模型的變槳轉矩控制異常變化檢測能及時有效發現風電機組發電性能降低問題。在光伏領域，基于光伏生產數據，進行大數據分析、挖掘，采用行業中唯一一款可以實現光伏端到端的損失分析軟件開展損失分析，將損失分類為可挽回損失、不可挽回損失并完整對標到Pvsyst 15項損失中，結合光伏專家建議，給出合理化維護方案，有效提升場站發電量。光伏組件清洗計劃分析中，將30年典型氣象數據與實時氣象數據相結合，與各場站5大場景分類，實時計算優化組件清洗計劃。
案例主要經濟成效和社會成效分析
1、企業價值及經濟價值
隨著新能源資產智慧運維平臺的建設，金開新能源股份有限公司在新能源場站的運營管理模式中實現了質的提升：故障損失電量下降，發電量提升。本項目已累計上線5個風場、37個光伏場站，分布12個省，共計2.28GW。2022年故障電量比2021年減少37.51%,同比發電量提升4.87%,剔除光資源影響因素，發電量提升3.07%。大幅減少數據上報和故障現場排查工作，實現減員降本。平臺投入使用后，大部分發電設備故障可以遠程監控告警，公司各部門所需數據及分析報表可從系統中直接獲取。22年平臺覆蓋電站容量2,234MW,平均每lGW減員22.1人。賦能運維子公司，提升公司企業形象。金開新能子公司金開智維（寧夏）科技有限公司通過平臺提供的增值服務，在市場上具備了技術和成本的競爭優勢，已成功獲得其他發電企業運維訂單。整體上擴大了企業在行業中的影響力，提升了上市公司的公眾滿意度。
2、社會價值
提升行業專業運維水平，實現資源優化配置。通過項目的實施，把電力生產運維人員從低價值工作解放出來，有利于實現前沿新技術的探索和專業技術人員能力的提高。同時，通過運維經驗在系統的沉淀，可以輔助運維人員提高行業服務水平，提高電站運維效率，提升電站穩定運行及收益水平等均提供正面助益。優化新能源資產，助力綠色產業發展。該項目有助于加快光伏、風能等綠色能源利用，實現區域內企業和社會資源的更優配置，幫助政府減輕節能減排與電能供應的雙重壓力，優化產業結構。助推新能源產業轉型發展，提升全社會參與度，促進能源供給側優化，加快推動我國綠色能源發展。
本文選自數據要素價值創新示范案例集（2023年度）