吴凯
贵州乌江水电开发有限责任公司东风发电厂，贵州 贵阳，551408
摘要:信息化、智能化时代已然到来，水电厂作为社会建设发展进程中重要组成部分，在逐步发展过程中，也呈现出自动化、数字化发展趋势，而实现数字化水电厂运作，需要依托于虚拟化技术下的统一数据平台，本文主要研究该数据平台在数字化水电厂中的应用，希望可以进一步推动水电厂安全稳定运行。
关键词:水电厂；虚拟技术；数据分析；电厂运行；实际应用
基于当前社会经济飞速发展下，推动着社会各行各业发展，而对于水电厂而言，数字化、智能化将是其未来主要发展方向。而现阶段的自动化系统在实践应用中已经难以满足时代发展需求，需要进一步改进、优化，朝向智能化、一体化方向发展。为此，借助虚拟技术下的统一数据平台，可以更好的提高源网协调能力、降低标准差异性、提高电力安全防护水平，实现智能决策、解决困难等优势，数字化水电厂的建立，主依托于集成、统一、坚强的软硬件平台基础上，运用可靠的控制方法、智能化的决策支持技术，进而为水电厂生产安全、经济效益提供了保障。
一、数字化水电厂数据系统分析
从目前的水电站自动化系统看，主要功能为对数据的采集、处理与展示，相对较为初级，由于专业跨度大，很难实现数据采集、调度控制、生产运行等功能，再加上现有自动化系统，还不具备统一处理、分析、挖掘其他系统积累的历史数据的能力，所以，无法构建数字化辅助决策系统，这对水电厂生产经营、管理、以及决策带去了很大阻碍，抑制了水电厂的进一步发展。
相比之下，建立在虚拟化技术下的数据系统，可以充分利用计算机监控系统收集到机组实际生产运行数据参数，构建出统一的数据平台，并借助科学高效的分析方法，处理、挖掘、整合数据，并可以在庞大的数据信息中，发现非正常情况，做好隐患预防，并实时判断水电厂设备实际运行状态。在该系统中，主要运用了Java EE架构，系统收集的数据，主要储存在Oracle或MySQL数据库存中，应用B/S与C/S相结合的结构以及数据挖掘技术[1]，进而实现对设备实际运行数据的监测、分析，并及时反馈实施智能报警，与此同时，该系统也可以将分析的数据结果，借助Internet或局域网络，以图形和报表的方式发送给最终用户，帮助用户掌握设备运行情况，有助于提高管理水平，保障水电厂设备安全运行。
二、虚拟数据平台在数字化水电厂的具体应用
（一）分析统计
在该平台下，可以为水电站提供专业化的图形分析、统计工具，并直接呈现出生产运行数据、相关统计分析结果，这为水电厂工作人员提供了极大的便利， 化简以往繁琐数据处理工作，而是将更多精力用于生产环节中，进而使得水电厂整体得到良好发展，在该数据平台下，也可以进一步保障企业安全生产。在分析统计中，包含了基础分析、对比分析、挖掘分析，具体分析如下：
1、基础分析
如图1所示，纵轴是数据，横轴为时间。用户可以利用该分析工具，对选择的测点进行基础分析。在实际操作过程中，用户可以利用鼠标，获取精确的测点对象数值，也可以通过放大、缩小，查看一段时间内各测点统计结果，并实施数据深层次的挖掘，导出分析统计结果，为实际工作的开展提供数据支持。
图1 系统分析主界面
2、对比分析
该数据平台主要有三种对比分析
其一，同机组比较分析。该方法主要的分析对象就是该测点本身所在的同机组、同逻辑级别测点数据，对这些数据进行分析、对比，所以也叫“相关量分析”，主要针对的就是对象概念集合趋势，其适用于比较、参照与主属性测点有关的所有测点数据分布规律[2]。其二，不同机组比较分析。这一方法与同机组正好相反，是对该测点不同机组间的，同名测点集合趋势进行分析。借助此种不同对象的分析对比，可以迅速获得与被分析对象有关，且处于同一状态下的对象情况，这样可以在很大程度上，减少花费在关联数据分析上的时间，为工作人员为解决问题提供更多时间，进而缩短事故处理时间，减低影响范围。
其三，最值统计分析。简单理解，就是对比分析同逻辑级别测点数据，统计其最大值、最小值、平均值。此种“最值统计分析”法，可以将其应用到机组瓦温、槽温最值分析中。这样，可以很好的解决以往水电站由于瓦温、槽温测点多，用户无法获得准确数据的问题。
3、挖掘分析
在该数据平台下，可以实现“组合条件挖掘分析”，根据相关逻辑条件，挖掘当前量的相关量实际变化状况，与此同时，也可以实现画面的统一显示。而相关量可以结合用户实际需求，增加瓦温、油温、油位等。例如，在实际应用中， 选定某一个负荷段，某块瓦温为45℃到50℃之间，其油温曲线图能、油位曲线图可以同时展示。此外，稳态数据分析会受到机组启动、停止的过程的干扰，对此，该分析功能能够结合实际分析时间跨度，为用户准确提供开停机时间范围内的参考值，而后用户结合实际工作需要，做以适当的调整，进而保证数据分析的稳定性、准确性[3]。
（二）运行日志
运行日志、报表作为水电站常规运维工作中重要组成部分，用户非常重视运行报表。而该数据系统可以为用户提供定制报表组态工具，满足了用户根据自身实际情况制定报表的需求。完成制定后，用户可以在WEB客户端，对相应的运行日志浏览，也可以实时查询报表，并结合实际工作存档、打印报表。
（三）预警、追溯分析
该数据平台可以提供预警分析。能够实现在线监控多个模拟量、开关量的变化，并结合系统预先设定的监控限，实时发出报警分析，并根据报警测点进行对象实时定位，直接追溯报警前数据，找出其问题。水电厂可以借助这一工具，进行顺控试验、机组稳定性试验、甩负荷试验、发电机与水轮机效率试验等。通过溯源分析，能够帮助水电厂运维人员提供历史数据分析结果，进而更好的做出故障判断，极大的提高了事故处理效率。
（四）辅助决策
在该数据系统中，收集海量生产实时数据、过程数据，可以为水电厂工作人员提供多维度的数据查询、统计、分析需求，这对解决现场问题，实现在线诊断、分析设备产生了重要影响。借助该平台，电厂运行、维护以及管理人员，可以结合实际工作需求，定期对系统实施趋势分析，而后，运用分析报表、曲线图谱、等内容，合理评价电厂各台机组主辅设备运行情况，进而更加全面的掌握机组运行性能，做出正确分析、决策。
结束语：
总而言之，通过本文对数字化水电厂数据平台及其应用分析，不难发现，该系统可以帮助水电厂生产技术人员，及时发现问题，并作出科学合理的分析，促使机组可以更加安全、稳定地运行，帮助工作人员缩短事故分析处理时间，提高工作效率，同时，也减轻了生产人员劳动强度，为水电厂整体发展提供了强有力的支撑。
参考文献
[1] 高磊, 李永红, 郑健兵. 智能水电厂一体化数据平台设计[J]. 水电与抽水蓄能, 2019, 36(001):111-114.
[2] 何飞跃, HEFeiyue. 基于J2EE的水电厂数据整合平台[J]. 水电自动化与大坝监测, 2018, 32(3):128-133.
[3] 郑慧娟, 陈呈, 蔡杰,等. 水电厂数据分析系统的典型应用分析[J]. 水电与抽水蓄能, 2019, 37(003):337-339.