2024发电企业数据中心数据采集方案

1、发电企业数据中心数据采集方案2024目录1. 数据平台架构图32. 数据流53. 数据源和数据采集53.1. 新能源数据采集51) 风力发电机组数据采集52) 光伏阵列数据采集63) 升压站综合自动化数据采集64) 电能计量信息采集65) 功率预测数据采集66) 箱变实时数据采集77) 功率控制系统（AGC/AVC）数据采集73.2. 燃煤燃机机组数据采集74. 数据标准化7图 风机状态码细化及标准化清单7图 风机状态码细化及标准化逻辑图85. 数据传输86. 数据处理8粗范围检验9突变点检验9冗余检验9标准差检验9相关性检验97. 数据存储98. 异地容灾119. 数据应用1110. 数据接口121. 数据平台架构图生产调度管控中心系统建设，采用目前先进的技术框架，通过分层架构的优势将更利于系统的水平扩展和分布式架构，可快速基于系统之上进行业务需求的持续集成及二次开发，以最少的代价部署上线新的业务模块和功能，快速适应需求变化、提高功能、业务的复用度。系统采用组件化、模板库编程思路，同类业务可基于模型库快速构建，减少重复代码编写过程，进一步提高开发效率、缩短开发周期、减少运维成本。数据

2、平台架构图采用分层架构和分布式架构作为系统的整体框架。数据层次包括数据源层、采集传输层、数据存储和处理层、数据服务层、数据应用层和数据展示层，各层描述如下：数据采集传输层:数据采集层主要实现基础数据的采集工作。实时数据的采集包括从新能源场站（风场和光伏站）采集，采集范围详见新能源数据采集章节。燃机和煤机电厂的数据从电厂SIS系统采集，也可以从实时数据库或者其他数据文件中采集。同时满足104、OPC、Modbus等多种采集传输协议。数据存储处理层: 数据层建立了统一大数据平台，包括了各电源的生产实时数据以及经过分析、挖掘和统计后形成的决策、分析管理类数据。该类数据可基于标准、简易的接口提供给其它业务部门和业务系统。数据服务层:提供统一的数据访问、数据授权、数据认证、数据资产管理和数据发布服务。数据应用层:提供实时数据应用、历史数据应用、多源数据处理、数据资产管理、数据轮询、复合数据服务和数据展示支撑。数据展示层:提供给各类用户的直观展示和使用界面，包括大屏展示、个人PC、工作站、移动终端、系统集成等。2. 数据流数据采集与传输的整体流程的设计图：平台采用实时数据缓存机制，在集控中心节点故

3、障和通道链路故障的情况下，保证历史数据（包括周期采样的实时数据、计算数据和统计数据）是连续的、完整的，即历史数据不会因为系统故障而丢失。3. 数据源和数据采集按照XXX新能源企业生产指标管理办法（试行）的要求进行数据采集和管控，参考集团大数据中心的风电、光伏收资表列举数据采集内容。数据采集测点及编码遵循Q/CDT 101 07 001-2020风电数据采集技术规范相关要求，并满足5类34项指标体系要求，由系统运行管理系统监视其运行状态，并支持手动或自动切换功能。采集风机全息数据，保证数据采集的可靠性。3.1. 新能源数据采集目前盐城集控中心已接入多个新能源电站，通过安全III区接入XXX风电XXX光伏.采集的数据源包括：风力发电机组监控系统、光伏监控系统、升压站综合自动化系统、风功率预测系统、光功率预测系统、AGC/AVC系统等。1) 风力发电机组数据采集采集整个场站的风机运行数据，实现信息交互。风电机组的采集数据点包含但不限于以下几类：l 风电机组运行状态信息l 风电机组运行数据l 风电机组部件数据l 风电机组所有故障信息l 事件代码和事件发生时间l 风电机组的历史数据，具备断点续传

4、功能2) 光伏阵列数据采集光伏设备的采集数据点包含以下几类：l 逆变器：A/B/C相电网侧电压/电流，直流电压、直流电流、直流输入功率，交流输出有功功率，交流输出无功功率，温度，功率因数，并网频率，逆变器效率，日发电量，总发电量、开机时间、关机时间、运行小时数、故障开始时间、故障结束时间、故障持续小时数；l 直流汇流箱：光伏组串 N电流，母线电压，总电流，温度，断路器状态等；l 逆变器、汇流箱等光伏设备相关故障遥信、遥测信息。l 光伏逆变器的历史数据，具备断点续传功能。3) 升压站综合自动化数据采集数据采集系统通过远动管理装置采集升压站系统的运行数据（具备开放接口条件），在采集过程中，可能需要重新启动远动通信装置，需与相应部门提前沟通。变电站信号包含遥信、遥测（整型、浮点型）、遥控、遥调、遥脉的采集。历史数据具备断点续传功能。4) 电能计量信息采集数据采集系统通过远动装置或电能量计量装置采集数据（具备开放接口条件），包括正、反向有功电量和无功电量表底值，实现电量数据、表计状态信息的自动周期采集、自动和人工启动数据补采以及存储和查询等功能。5) 功率预测数据采集基于场站侧已配置的风/光功

5、率预测系统，且具备相应采集接口，采集方式是以串口或网络模式，具备远动通信规约通信和文件传输功能。6) 箱变实时数据采集场站侧配置(或拟配置)箱变监控系统，且具备相应采集接口，数据采集系统采集箱变实时状态数据并上传。7) 功率控制系统（AGC/AVC）数据采集中心侧能够接收、汇总展示和记录电网调度的功率控制系统相关数据（具备开放接口条件），包括AGC/AVC调节状态量信息和数值量信息、有功（无功）调节计划曲线、有功（无功）调节出力曲线、实时查看目标值等。3.2. 燃煤燃机机组数据采集生产调度管控系统实现从8家电厂SIS系统中采集实时生产过程数据，SIS与生产调度管控系统通过OPC协议进行通讯，采集到数据写入生产调度管控系统的实时/历史数据库中进行整体展示与调度，采集点数量支持大于20万点的授权。4. 数据标准化风机、逆变器状态码细化和标准化。对风机状态进行二次判断、细化，满足功率管理、设备管理的需求。使用原始状态码、参数设定值、故障码、子系统状态值、电气设备遥信值等作为判断依据。图 风机状态码细化及标准化清单图 风机状态码细化及标准化逻辑图5. 数据传输为保证通信的可靠性、实时性，场站与

6、生产调度管控中心的通信规约，按104规约、OPC协议要求主动上送、实时感知，采集刷新数据周期为1秒；Modbus采用轮询方式，采集周期根据单个通道开出数据量和设备性能确定。场站采集系统根据现场实际情况确定采集周期。数据采集保证实时数据库和历史数据库中数据值的时间戳均与时钟同步系统同步。进行数据采集时，在保留原有时间戳的同时，加入时钟同步系统时间戳。6. 数据处理实时/历史数据库中的数据采用统一编码，系统具备对量测值进行有效性检查的功能，包括数据过滤、零漂处理、限值检查、死区设定、多源数据处理。同时具备最值分析、统计及生成曲线等功能。包括模拟量、状态量、电度量、数据质量和运行标志、趋势记录数据处理功能。校核内容包括：数据类型、量程、刷新时间、误差，以保证数据质量。数据分类宜包含：中心级、厂站级、设备级、系统级、子系统级、部件级，以保证快速确认故障位置。重要数据进行标准化处理，以消除不同品牌型号发电设备之间的描述差异、状态差异、逻辑差异、时钟差异。采用统一标准进行指标分析，以保证发电设备可在同一维度进行对标。数据传输采用校验技术或密码技术保证通讯过程中数据的完整性。采用密码技术保证通信过程

7、中数据的保密性。数据预处理：由于抽取到的数据中可能包含噪音、不完整、甚至不一致数据，还有数据内容不满足挖掘的要求，因此在数据建模前需对所涉及到的数据对象进行预处理。平台集成了异常值处理、空值填补、数据归一化、值转换、类型转等常用的预处理方法。支持粗范围检验、突变点检验（53H）、冗余检验、标准差检验、相关性检验等数据处理方法以实现对设备、设点的异常发现及数据重构：粗范围检验此法可以用于检测仪表是否故障，但只适用于少数测点，如大气压力等。突变点检验此法可以用于关键测量数据的检验，特别是容易受干扰的测量数据如流量、压力等。冗余检验适用于测量参数：汽包压力、主汽压力、调节级压力、给水流量等冗余测量参数。标准差检验此法是针对单个测点的检验方法。主要是检验拉直线或异常波动的情况。相关性检验适应于两个相关点如除氧器水箱温度、给水泵出口温度（#3高加进水温度）、（小机进汽参数）中排参数、四段抽汽参数。7. 数据存储生产调度管控系统采用分布式数据存储，依据厂站大小布置数据库容量，主站部署实时/历史数据库支现有装机历史数据存储时长不少于3年。实时数据库、历史数据库数据文件具备备份、恢复功能，以及数据的二

8、次计算及其结果数据的存储功能。具备数据压缩功能，提供无损数据压缩算法。场站侧采集系统或数据库提供通用的接口协议（如OPC、Modbus、104规约、102规约等），并具备大批量数据插入性导入、导出及转换功能。历史数据管理系统提供一系列完整性处理策略，当发生主备切换、网络故障、节点掉电、重启等情况时，保证历史数据（包括周期采样的实时数据、计算数据和统计数据）是连续的、完整的，即历史数据不会因为系统故障而丢失。支持历史数据导入数据库，供生产调度管控中心数据分析和查询。大数据存储需要满足海量存储、安全存储和快速读取的要求。其中海量存储包括容量和数据文件量两个方面。平台数据存储采用大数据分布式存储技术，支持系统存储容量能够以比较低的成本存储海量数据并能实现快速平滑扩展。为保障数据安全存储不丢失，平台支持大数据在存储过程中采用加密等安全技术，同时会对数据进行至少一次备份，当服务器出现故障，能够自动恢复数据。为了支持数据快速读取和并发访问，平台提供索引机制，能够快速定位数据。平台提供一套基于HBASE的实时数据库X-DB(简称X-DB),能够支持百万千万级标签点，PB级以上数据；是数据库技术在工业

9、控制领域深入的应用。X-DB能够对快速变化的实时数据进行长期高效的存储和检索，是连接工厂控制层（DCS、PLC等）与生产管理层之间的桥梁。X-DB提供了丰富、易用的客户端管理工具，包括授权许可管理、日志管理、安全管理、标签管理、实时/历史数据库管理、分布式管理、目录管理、数据镜像、报表工具、数据告警、组态工具(支持移动终端)、曲线分析、数据采集、数据计算、OpcServer等功能，以帮助用户进行数据库数据的各项管理、分析和维护.支持以设备对象的标签点数据，能够对标签点数据进行统一编码管理，对标签点数据进行动态修改。实现对数据的状态监控、异常检查、数据计算、数据分析、数据访问控制等管理要求。采集的实时数据库中的点位可以进行灵活配置，支持动态点位增加、采集频率调整、采集时段设定等功能，支持实时采集和历史数据的批处理采集。8. 异地容灾生产调度管控中心具备异地备份功能，利用通信网络将重要数据备份至淮安区域运维中心。定期对关键业务的数据进行备份，并实现历史归档数据的异地保存。数据备份是容灾的基础，是指为防止系统出现操作失误或系统故障导致数据丢失，需要将全部或部分数据集合从应用主机的硬盘或阵列复制到其它的存储介质。9. 数据应用(1)实时数据应用：数据浏览实例数据和元数据都按树形层次结构组织，提供依据不同模式的层次结构。数据访问提供对数据的同步读写、异步读写和订阅，支持应答方式进行数据访问，支持预先定义数据组按一定的周期或有变化时进行数据发布。(2)历史数据应用：具备时间序列数据访问服务或历史数据的服务。支持同步、异步历史数据读取方式。历史数

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