电力能源行业的工业互联网实践
工业互联网在电力能源行业的协同应用
工业互联网在电力能源行业的协同应用随着信息技术的快速发展和智能化的推进，工业互联网正逐渐成为各个行业的关键技术和发展方向。
在电力能源行业，工业互联网的协同应用正在发挥着重要的作用，助力着电力能源的高效、安全和可持续发展。
一、工业互联网与电力能源行业的结合工业互联网是将物理世界和数字世界相连接的一种技术体系，通过实时感知、数据采集、数据传输和数据分析等手段，实现设备、工艺和人员的全面连接与交互。
而电力能源行业是一个涉及到能源生产、输配电和能源利用的广泛领域，其复杂性和关键性对信息化技术提出了更高的要求。
因此，工业互联网与电力能源行业的结合是顺应时代发展趋势，也是推动电力能源行业转型升级的必然选择。
二、工业互联网在电力能源行业的应用场景1. 智能电网建设工业互联网可以实现对电力系统各个环节的实时监控和管理，包括发电、输配电和用户侧能源利用等。
通过对电力设备、线路和能源流向的数据采集和分析，可以实现电网运行状态的实时把握和异常预警，提高电力系统的运行效率和稳定性。
2. 能源调度优化借助工业互联网的大数据和人工智能技术，可以对电力系统的能源供需进行精细化分析和优化调度。
从发电调度到用电预测，再到电力市场交易等环节，都可以通过工业互联网的应用实现系统的智能化和高效化。
3. 设备运维管理电力设备的运维管理对于电力系统的安全稳定运行至关重要。
工业互联网可以实现对设备运行的远程监控和智能化管理，通过实时采集设备的运行数据，及时发现故障和异常情况，并进行预判和预警，提高设备的可靠性和维护效率。
4. 安全保障与风险防控工业互联网可以加强电力系统的安全保障和风险防控能力。
通过建立完善的网络安全体系和数据隐私保护机制，保护电力系统不受网络攻击和信息泄露的威胁。
同时，对于电力系统的风险预警和应急响应也能够通过工业互联网的技术手段进行快速响应和处置。
三、工业互联网应用的挑战与展望在工业互联网在电力能源行业的协同应用中，仍然存在着一些挑战和问题需要解决。
电力企业工业互联网发展现状和问题研究
电力企业工业互联网发展现状和问题研究摘要：在各方的共同努力下，我国工业互联网平台呈现加速发展态势，在电力企业系统中的应用范围不断扩大，正成为电力与互联网深度融合的新抓手，驱动制造业向数字化、网络化、智能化和云化方向延伸。
但我国电力互联网平台还处于起步阶段，在建设与应用方面还要面临诸多问题。
本文介绍了我国电力企业工业互联网平台发展现状，分析了在发展应用中存在的问题，就加快推动我国电力企业工业互联网平台发展提出了一些对策建议。
关键词：电力企业；工业互联网；发展现状；问题研究引言当前，工业互联网的关注热度不断提高，已成为政府、制造企业、互联网公司等各方关注和竞争的新焦点，越来越多的市场主体开始涌入工业互联网领域，各行业巨头依托自身情况，纷纷推出自己的工业互联网平台，意在抢占行业制高点。
电力企业也在大力推进工业互联网平台建设，各企业抢夺行业“蛋糕”的竞争也日趋白热化，电力企业工业互联网平台建设取得了一定成效，但仍面临一些问题尚待解决。
一、电力企业工业互联网发展现状（一）缺乏创新人才。
目前，国内既缺乏大量高端软件应用开发、开源社区和工业APP开发等专业人才，又极度缺乏精通工业经验、数学建模、信息技术、软件开发的跨界融合人才，引进人才成本又过高，技能型、应用型人才培养滞后于电力企业工业互联网发展需求。
平台服务商、第三方开发者与用户企业相互合作的产业生态尚未形成，人才紧缺成为制约电力企业工业互联网平台发展应用的重要因素。
（二）平台管理有待完善。
当前，我国存在的电力企业工业互联网平台，平台企业基本处于单打独斗状态，平台水平参差不齐，缺乏统一的平台设计开发、建设、运行、服务、检测认证等相关技术标准和规范，存在数据流转和行业准则不规范、安全防护体系不完善、运营管理和第三方服务不到位等问题，亟需研究制定平台许可准入、互联设备入网许可、数据保护、关键产品和服务的试验测试与动态监测等相关法规政策。
（三）行业应用场景复杂。
浅析能源企业数字化转型实践
浅析能源企业数字化转型实践摘要：本文从能源企业数字化建设的现状出发，在总结能源企业数字化转型意义的基础上明确能源企业数字化转型的任务与具体策略，着力推动能源企业在大数据、云存储和5G技术的支撑下提高转型效率，发挥数字化技术的服务价值，突破传统能源企业服务模式的困境，实现能源企业创新发展的战略目标。
本文主要分析能源企业数字化转型的难点与优化措施。
关键词：能源企业；数字化；转型发展；优化措施能源企业数字化转型的重点在于提高数据的规范性，构建完善的数据管理机制，发挥专业技术团队的作用，基于理论创新优化企业各个流程，从而达到推动能源企业转型的效果。
一、能源企业数字化转型的难点分析1.数字化基础不足能源企业数字化转型的主要障碍是能源企业的硬件设施和软件平台存在着一些短板，现有设施设备相对老旧，设备升级的任务量大，需要先进的技术手段支持，这在很大程度上制约了数据采集、传输、监测和分析工作的开展。
还有的能源企业缺乏规范化的运转标准，不少能源企业的系统技术架构较为复杂，数据标准各异，技术标准各异，在行业范围内进行技术标准统一的难度较大。
由于新一代信息通讯技术未能广泛普及，大数据、云技术与物联网建设还未能纳入到全部的工业场景中，5G及ipv6边缘计算还处在探索当中，数据信息的分析与运用能力不足，人工智能处在发展当中，未能达到催生新业态效果。
2.管理机制不统一从能源企业的管理机制与制度建设来看，数字化转型还缺乏强有力的管理机制。
例如，在组织结构方面，很多能源企业还未能成为具有跨部门特征的数据分析与综合控制部门，数据信息缺乏宏观管理，导致难以推动数字信息技术与各部门业务工作充分融合，事实上存在着数据流通难、数据共享难和数据上报汇总不及时的情况。
而且能源企业之间的信息壁垒较高，跨业务信息系统的建设难度大。
目前，能源企业数字化转型还处在由上至下的逐层推广阶段，很多子企业未能将数字化渗透到业务细节，未能发动全员投入数字化转型。
国华电力大数据应用案例 火力发电大数据集成应用暨工业互联网示范工程
案例国家能源集团▪国华电力公司国华电力大数据应用案例火力发电大数据集成应用暨工业互联网示范工程引言：工业互联网作为新一代信息技术与工业技术、制造技术深度融合的产物，日益成为新工业革命和中国制造2025的重要基石，不仅是实现两化融合和智能制造的重要依托，也是落实国务院发改委关于深化“互联网+”智慧能源指导意见的重要举措。
为进一步实现管控模式、管理手段、生产方式、生产技术的全面创新，融入能源互联网，建设“能量-信息-价值”互联互通的智能电力企业，在国家能源集团的领导和支持下，国华电力公司构建了电力生产大数据平台，并开展工业互联网的应用研究。
一、项目概况国华电力公司通过对海量数据进行高效的存储组织和有效管理，为数据访问提供统一透明通道，来满足各类业务应用需求。
大数据平台的建立，提升了公司大数据处理能力，可全面满足发电生产运行信息、能耗信息、电量信息、设备状态信息等数据服务与管理，为优化运行、状态评估、故障预警、发电生产集控运行等应用奠定基础。
1.项目背景国家能源集团的发展目标是成为“技术领先、管理先进、创新驱动、价值创造”的世界一流清洁能源供应商。
在电力板块，集团以持续创造价值为宗旨，提出建设智能电力，打造全绿色电力。
智能电力离不开，智能化电站，智能化电站是在数字化电站基础上发展起来的，综合运用了各种数字化、自动化、信息化技术手段，形成的以数据分析处理技术为核心的新型电站。
电站智能化水平的提升，导致现场总线、智能仪表、传感器、摄像头等新型技术和智能设备的大量应用，造成了数据采集量的急剧增大，数据采集的多样化与多源化的情况日益显现，在智能化电站产生了，数据采集的范围越来越广，采集频率越来越高，数据类型越来越多，数据量越来越大，数据产生速度越来越快的现象，为大数据应用奠定了基础。
2.项目简介1、电厂面对大规模且种类多样的现场数据，传统的应用软件已经很难处理。
有必要运用大数据管理、大数据分析与挖掘技术，通过在智能化电站的体系中，进一步强化和拓展数据的利用范围与利用方式，让数据赋予电站新的生产运营能力，并从中发现新的认知，创造新的价值，满足智能电站的生产与运营。
工业互联网在电力能源行业的协同应用
工业互联网在电力能源行业的协同应用工业互联网是指将工业和互联网技术相结合的新兴领域，通过物联网、云计算、大数据等技术手段，实现设备和系统的相互连接、数据的实时传输和智能分析，从而提升生产效率、降低成本，促进产业升级和转型。
电力能源行业作为国家经济发展的基础和支撑，对工业互联网的协同应用有着广泛的需求和巨大的潜力。
一、工业互联网在电力能源行业的背景和意义电力能源行业是实体经济领域中重要的基础产业，对国家经济的发展和社会生活起着至关重要的作用。
然而，传统的电力能源行业面临诸多挑战，如能源消耗效率低下、电力设备使用效益不高、能源供应与需求之间配比不平衡等问题。
工业互联网的发展为电力能源行业提供了新的解决方案和机遇。
工业互联网的协同应用可以实现电力设备和系统之间的相互连接和信息交互，实现对电力设备的远程监控和智能管理，提高电力能源行业的生产效率和运营效益。
通过工业互联网平台，可以实现对电力设备的远程监视、故障预测和维护管理，提高设备的使用寿命和可靠性。
同时，通过工业互联网平台的数据采集和分析，可以实现对电力设备和用电行为的智能化分析和优化，发现和解决潜在的能源浪费问题，提高能源的利用效率和环境可持续性。
二、工业互联网在电力能源行业的关键技术和应用案例1. 物联网技术在电力设备监测中的应用物联网技术可以将各种电力设备、传感器和监测设备进行有机连接，实现对电力设备状态和运行情况的实时监控和数据采集。
通过物联网技术，可以监测电力设备的温度、压力、电流等参数，及时发现异常情况，并进行预警和故障诊断，提高电力设备的可靠性和安全性。
2. 云计算技术在电力能源优化中的应用云计算技术可以将电力设备和用电行为的数据集中存储和管理，通过大数据分析和处理，实现对电力能源的优化和调控。
例如，通过对用户用电行为的数据分析，可以制定合理的用电计划和配比，减少高峰期的能源需求，提高电力供需的平衡性和效率。
3. 大数据技术在电力设备维护中的应用大数据技术可以对电力设备的历史运行数据进行全面分析和挖掘，发现潜在的故障和问题，并进行预测性维护。
互联网+电力一体化解决方案
一体化解决方案
目录
ONTENTS
1 行业背景及分析 2 解决方案 3 商务模式 4 某优势
一、行业背景及分析
“互联网+”国家战略
在2015年3月5日十二届全国人大三次会议上，李克强总 理在政府工作报告中提出“互联网+”行动计划，推动移动 互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合， 促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展，引导 互联网企业拓展国际市场。
城 市 电 力 系 统 技 术 规 范
云基础 服务 IAAS
云基础 设施
基础运行环境
云资源管理平台
虚拟资源池
海量信息存储
高性能服务器
网络设备网
三、商务模式
灵活的商务模式
ICT模式
客户方：投资平台建设（软、硬件）、支付线
路等各项费用、采购终端。整体投资较大、后 期维护成本较高。
某方：负责网络的建设，并提供整体解决方案
和系统集成负责平台建设（软件、硬件），培 训、网络维护等各项工作。
优势：由统一集成商总体实施，建设速度快。
BOT模式 （推荐 ）
客户方：只需按月/年整体支付平台使用费用
某方：投资平台（软、硬件） 、网络传输建设
，提供整体解决方案，和平台建设（软件、硬 件），负责培训、网络维护等各项工作。
优势：建设速度快、用户方一次性投资较低、
全省供电用户429万户； 公司所属经营管理的500千伏线路4条，总长度481.1公里； 500千伏变电站2座，变电容量225万千伏安。 220千伏线路179条，总长度7892.6公里； 220千伏变电站58座，变电容量1163.6万千伏安。 66千伏线路473条，总长度8790.5公里； 66千伏变电站246座（含变电塔16座），变电容量901.2万千伏安。 国电营业网点32个
电力市场环境下能源互联网发展现状与展望
电力市场环境下能源互联网发展现状与展望摘要：数据中心的能源系统作为能源系统的典型形态，其也与能源系统的未来业态——能源互联网的发展趋势相辅相成。
如此，数据中心能源系统的提质增效，也可以用能源互联网的方法论及视域去阐述和优化，旨在使数据中心能够健康、可持续地发展。
基于此，以下对电力市场环境下能源互联网发展现状与展望进行了探讨，以供参考。
关键词：电力市场环境；能源互联网；发展现状；展望引言将新能源与能源互联网融合发展，利用先进的信息技术和互联网思维，基于高比例清洁能源，形成以电为核心，冷、热、气等多种能源横向互补，以及能源产业链、能源交易市场等纵向耦合的新兴能源生态，营造开放共享的能源互联网生态环境，一方面可解决新能源的不匹配难题，另一方面有助于改善能源的生产方式、供应体系和发展模式，是推动能源革命和能源安全新战略的重要举措。
1电力市场与能源互联网发展的关系电力市场可以促进能源互联网的发展，为能源互联网项目提供市场环境，有利于实现“三型两网”的枢纽型、平台型、共享型的发展目标。
能量市场和辅助服务市场不仅能促进发电侧的竞争，更能促进需求侧响应、虚拟电厂和综合能源等能源互联网业务的发展，打通发电侧与需求侧的能源流和数据流，有利于电网企业充分发挥自身枢纽属性。
其次，电网企业可以通过搭建分布式电能交易平台、灵活负荷聚合平台和综合能源平台等能源互联网业务平台，为需求侧响应、分布式电能交易、综合能源等业务提供盈利空间，打通零售市场和批发市场之间的壁垒，有利于电网企业充分发挥自身平台型的属性。
最后，电力市场有助于电网企业整合各类能源业务数据，发挥共享型的作用，引导社会资本参与能源互联网建设，促进相关能源互联网业务的发展。
2电力市场环境下能源互联网发展现状我国人口众多、幅员辽阔，经济建设中能源消耗量巨大，尤其是改革开放初期，单纯的追求经济发展而忽视对资源、能源的保护，造成能源大量消耗甚至是浪费，能源紧缺已成为不争的事实，也是制约社会经济快速发展的最大问题。
能源互联网的架构设计与实现
能源互联网的架构设计与实现随着全球能源需求的不断增长和对气候变化影响的越来越严重的担忧，人们开始越来越认识到发展可持续的、清洁的能源是必须的。
在这一过程中，能源互联网被认为是实现这一目标的关键工具之一。
能源互联网是一个集成化的、可靠的、智能化的能源系统，利用互联网技术和分布式发电系统，将各种能源形式有机融合，实现能源的高效、清洁和安全供应。
它不仅可以解决能源短缺和污染的问题，还可以打破能源供应的地域限制，促进全球能源互通、优化能源配置，实现能源的高质量发展。
能源互联网架构设计为了实现能源互联网，需要建立一个基于互联网和物联网技术、信息化的、覆盖全球的智能能源供应网络。
该网络应该具有以下特征：1.分布式发电系统分布式发电系统是能源互联网的基础，也是未来能源供应的主流形式。
它由大量小型的、可再生的能源发电设备组成，如太阳能、风能、水能等，这些设备可以分散在城市、工业区、农村和海洋等地方。
2.电力云电力云是能源互联网的关键组成部分，它起到“蓄水池”作用，通过收集、统计和管理能源数据，帮助实现对全局能源供应的智能管理和控制。
同时它也为相互联合的能源系统提供了完美的云计算平台。
这个云可以基于大量的数据产生预测模型来指导电网协调运行，这可以极大提升电网的吨位效应和清洁供能能力。
3.能源物流能源物流是指在能源输送、储存和消费中的一系列物流环节，它涉及能源物流系统、物流设备和管理信息。
能源物流的重要性在于通过减少中间环节和优化物流链条，降低能源供应成本和降低能源交易成本，加速能源互联网的普及和发展。
4.能源交易能源交易是能源互联网的经济运营模型，它通过电力市场、能源排放交易、能源服务等方式，实现能源生产、储存和消费主体之间的能源信息交流、交易和结算。
这将利用价格的自发力驱动，又充分考虑了买家与卖家的需求之间的相互交流需要。
能源互联网的实现为了实现能源互联网，需要关注以下方面：一、技术创新能源互联网需要广泛采用互联网和物联网技术，包括人工智能、大数据、云计算、区块链等技术的应用。
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太极携手浙能集团打造地方能 源集团工业互联网平台
太极携手国网新源、国能、国 电投……打造工业智能应用
03
安全可信
太极TECO平台通过研 究中心
目录
电力行业变革趋势 工业互联网在电力行业的实践 电力行业落地的特点和难点
发电机故障
转子质量不平衡 磁拉力不平衡 定转子碰磨 转子磁极刚度不足 转子磁极/磁轭松动 开停机过程转子变形分析 转子绕组匝间短路 定子铁芯局部过热 定子铁芯叠片松动 定子局部放电监测 初始气隙状态分析
多业态、多层级下的应用场景—电厂层面
变压器故障
变压器套管故障 分接开关接触不良 铁芯硅钢片层间绝缘降低 铁芯局部过热 铁芯多点接地 油中水分含量过多 变压器夹件多点接地 冷却油泵碰磨
多业态、多层级下的应用场景—电厂层面
水轮机及引水机构故障
转轮汽蚀检测 转轮叶片损伤检测 转轮质量不平衡 转轮固定件碰磨 水轮机涡带检测 活动导叶卡塞 活动导叶开口不均 迷宫环间隙不均匀 转轮与转轮室间隙不均匀
轴系故障
轴线弓形弯曲 大轴偏心 轴瓦间隙不均匀 镜板主轴不垂直 推力瓦不水平 镜板变形
实现生产、经营全价值链智能决策及考核
✓ 管控动态化 ✓ 决策智能化 ✓ 指标科学化
外部数据
✓ 考核精准 ✓ 运维优化 ✓ 安全可控
物资、燃料、财务…
火电厂
水电站
风电场
光伏电场
多业态、多层级下的应用场景—电厂层面
故障预警
发电机故障预测 齿轮箱故障预测 主轴故障预测 叶片故障预测 叶片结冰预测模型 超速故障预警模型 振动故障预警模型 叶片不平衡状态评估
电力能源+工业互联网探索与实践
电力行业变革趋势 工业互联网在电力行业的实践 电力行业落地的特点和难点
电力行业信息化发展轨迹
电力生产
集中监控 ERP
数据中心 云中心
2000
大数据平台 边缘应用
2005
2015
电力能源数字化业务变革新趋势
新形势下，电力用户都在积极探索设备数据分析技术，以及运营模式
2. 全面实现集团重要生产经营信息的数字化，实现集团全业务整体生产经营情况的集中展示分析，是 集团一体化监控、一站式辅助决策分析的信息窗口。
多业态、多层级下的应用场景--集团层面
以云计算、大数据等技术进行数据深度分析应用
设备管理
安全监控
深度 应用
计划监督
运行优化 环保监控
多业态、多层级下的应用场景--集团层面
多业态、多层级下的应用场景—电厂层面
在线监测
机组负荷 压降(一次风、二次风、烟气) 温度(一次风进出、二次风进出、
技术特征:
发电集团的智能化能力:
设备监控技术、大数据云计算、人工智能和分析算法 更强调大数据挖掘能力、智能分析能力和快速迭代能力
多业态、多层级下的应用场景--集团层面
以状态监测、全景展示为支撑
1. 对主营业务活动和核心资源开展“全天候、全方位 、全流程”即时在线监测，以全面掌握集团总体运 营状况，实现全集团经营过程中异动和问题的动态 监测及自动预警，为集团决策部署提供辅助支撑。
重要辅机故障
调速器控制参数设置不当 调速器油泵效率低 调速器组合阀故障 调速器油泵控制回路故障 调速系统外漏油检测 调速系统内漏油检测 调速系统漏气检测 励磁系统输出异常 高/低压气机效率降低 高/低压气机控制回路故障 高/低压气机系统定值漂移 检修排水泵效率降低 渗漏排水泵效率降低 顶盖排水泵效率降低 检修排水泵控制回路故障 渗漏排水泵控制回路故障 顶盖排水泵控制回路故障 冷却器堵塞
电 汽园侧 能务 务
金车
力 区 管效
交
融
理管
易
理
云计算、大数据、物联网、人工智能
“放开两头、管住中间”
电力行业是工业互联网落地的最佳行业之一
电力行业要素
OT
重设备资产、 设备单体价值 高
设备 自动化 程度高
IT
设备运营数据 有多年沉淀
传统的 信息化系统完 善，数据质量 较好
适度的 市场竞争生态 环境
建立多业态、多层级下的电力工业互联网体系
智能决策
集团 / 区域 工业互联网平台
专家知识
数务据服数据务挖掘
大模数型据服分务析
应人工用智服能
工业大数据平台
电厂端
火电厂
水电站
风电场
光伏电场
边缘计算
多业态、多层级下的应用场景需求
集团层面的数字化 生产信息实时通透、机群多维度对标寻优、市场行情智能预判、实现集团收益最大化 电厂层面的数字化 数字模型识别风险、先进控制改善效能、确保安全和环保合规、提升电厂营业收入
风电场评估
场级发电量评估 功率曲线聚合度评估 发电功率预测
运行性能
功率曲线评估及诊断 （符合度；偏离度） 发电性能评估 可利用率评估（TBA/PBA）
可靠性评估（MTBI/MTBF）
性能优化
偏航控制系统评估及优化 变桨控制系统评估及优化 扭矩控制系统评估及优化 最优桨距角优化 最优对风角优化 塔架频率辨识模型
放 新
能源生产和消费的智能、动态平衡
开 电
电
能量+信息
能量+信息
改
力
形
交
式
易
能源生产
能量+信息
能源输配
能量+信息
能源消费
下 市
场
远精设故预智智程准 备障测能能监调监诊 性电工控度控断维厂 厂
护
分分智主即双数智布布 能动插向据能式式微配 即通共调发储网电用信 享控电能网
绿 创电碳互电智需家新子
色 交联动能求庭业商易网
做中国最优秀的数字化服务提供商
工业互联网成果
工业互联网最佳建设领先者
01
生态建设
太极成为工业互联网联盟能源 行业牵头单位
太极携手39家合作单位共建工 业互联网生态
太极TECO工业互联网平台 获 得优秀智能制造解决方案
2018工业互联网优秀应用案例 电力行业工业互联网白皮书
编制
02
最佳实践
太极工业互联网平台孕育而生
太极电力云(TECO)是服务于电力领域的工业互联网平台，为 电力工业业务系统的开发、运营提供全生命周期支持。
应用生态开放合作，聚焦于工业知识与技术 的开发、共享
工业数据的统一收集、存储、分析、预测、表达
自主 可控 安全 可私有云或公有云方式部署
Taiji Energy Cloud EcOsystem