基于金上流域电站数字电力生产平台优化营商环境策略研究

摘要：随着数字化技术的迅速发展和应用，电力行业正在经历着前所未有的变革，数字化转型已成为电力企业迈向未来的关键路径，优化电力营商环境也成为电力企业转型升级的必经之路。在数字化转型背景下，电力企业优化营商环境面临着技术和设备更新的高成本和复杂性、市场竞争加剧和压力增加等诸多挑战和困境。该文结合电力企业实际，通过对金上流域电站数字电力生产平台进行分析，研究了数字化转型背景下电力企业优化营商环境的路径。

关键词：流域电站；电力生产平台；运营商

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.018

中图分类号：TP 315 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2024）07-00-04

Research on Optimizing Business Environment Strategy Based on Digital Power Production Platform of Jinshang River Basin Power Station

XU Hongyuan

（Huadian Jinsha River Upstream Hydropower Development Co.， Ltd.， Chengdu 610095， China）

Abstract： With the rapid development and application of digital technology， the power industry is undergoing unprecedented changes. Digital transformation has become a key path for power enterprises to move towards the future， and optimizing the power business environment has become a necessary path for power enterprises to transform and upgrade. In the context of digital transformation， power companies face many challenges and difficulties in optimizing their business environment， such as high costs and complexity of technology and equipment updates， intensified market competition， and increased pressure. This article combines the actual situation of power enterprises and analyzes the digital power production platform of the Jinshang River Basin power station， studying the path for optimizing the business environment of power enterprises under the background of digital transformation.

Keywords： watershed power station; power production platform; operaters

电力生产管理系统是电站运营管理的基础平台，当流域级电站投产后，数字化系统增加，多系统存在，各系统相互独立，易造成孤岛效应，对流域电站管理带来巨大挑战。金上流域电站数字电力生产平台的建设，整合电站各个数字化系统，实现数据关联交互，聚合核心设备关键信息，精准诊断故障、评价设备可靠性，并据以优化营销策略，提高管理效能。

1 系统技术架构

金上流域电站数字电力生产平台采用技术先进的微服务架构搭建，应用系统采用前后端分离的技术架构。后端搭建分布式服务集群，前端根据实际场景开发多客户端系统，满足水电站场景应用的需要。支持容器云部署，从实现的功能与业务分层角度对标准架构规范上进行了细分和扩充，系统整体可以分为4个层次，分别承担不同的职责，包括基础设施、微服务集群、应用服务和客户端。

（1）基础设施是产品运行的物理环境，需要有最基本的服务器、网络、存储设备，需要提供云计算平台和安全保障措施保障服务集群分布式部署和运维。

（2）微服务集群使用Spring Cloud框架作为基础框架，实现API网关和服务治理的相关能力，在此基础上开发基础服务和业务服务。基础服务以共享服务和中间件服务为主，业务服务依托于工程管理业务的理解和抽象进行设计。

（3）应用服务构建产品系列，满足水电站生产管理信息系统各种场景管理需要，在微服务集群的基础上还可以快速构建各种特定场景下需要的应用系统。

（4）客户端令水电站运营业务实现数字化管理，实现跨区域的分级管控[1]。

2 系统业务架构

金上流域电站数字电力生产平台基于金上流域水电站管理特点及电站运营实际管理需要，实现公司—分公司—电厂三层生产运营全业务链管理，减轻员工工作强度，提升水电站生产管理水平和水电站整体智能化水平。数字电力生产平台基于统一的技术构架和集成平台将管理数据、生产数据结合，通过前端、后台数据智能分析为公司的安全生产管理部门提供集管理、监控、预警和指挥管理于一体的智能管控平台。

3 系统集成技术方案

3.1 接口表集成方式

系统接口队列表标识接收系统处理各自接口表中记录的顺序。有两个队列表，一个用于入站事务，另一个用于出站事务。用于提取出站消息的数据的外部应用程序可使用出站接口队列表。外部应用程序也可选择使用满足其集成需求的其他出站消息使用方法。

（1）创建接口表：如果企业服务和发布通道使用相同接口表，“创建接口表”对话框将根据接口表名称及其相应端点的唯一性显示一列接口表。

（2）重新生成接口表：在系统数据库表中添加或删除列之后，必须重新生成与这些对象结构关联的所有本地和远程接口表。

（3）删除接口表和记录：在接口表中成功处理相关入站事务记录之后，将从MXIN_INTER_TRANS队列表删除相应记录。删除操作表明交易已成功传递到入站JMS队列。

（4）接口表的格式：接口表与其对应对象结构的格式相同，包含持久性和非持久性列，而不包含对象结构中排除的任何列。

（5）接口表轮询：预定义的Cron任务将轮询接口队列表，并使用IFACENAME、EXTSYSNAME和TRANSID值来将相应记录放入适当的入站JMS队列中，以便进行处理。接口轮询过程将检查外部系统和企业服务的名称是否有效以及是否已启用[2]。

3.2 JMS集成方式

外部系统可以使用系统的Web Service集成框架将消息或查询发送到电力生产管理系统。系统自带三种服务集成方式，将任意一种部署后，即可与外部系统通信。

集成框架支持从外部系统进行查询。外部系统发送XML消息以查询集成框架，而集成框架则返回XML消息来充当对查询的响应。可以通过在Web Service中使用HTTP、Java远程方法调用（RMI）或简单对象访问协议（SOAP）请求来为对象结构和企业服务执行查询。

对XML查询的支持基于系统的按示例查询（QBE）功能，该功能可通过大多数应用程序的列表选项卡使用。基于XML的查询提供应用程序中提供的相同查询支持，但是某些系统应用程序中提供的属性搜索除外。集成查询超时由mxe.db.Query.Timeout系统属性控制。

（1）集成框架：JMS集成方式主要是通过Java平台中关于面向消息中间件（MOM）的API，实现两个应用程序之间或分布式系统中的异步通信。

（2）集成框组件说明：集成框架以对象结构、业务对象、发布通道、调用通道、企业服务等组件构成，通过预定义集成内容、灵活的组件创建配置、多种通信方式和数据格式支持等方面的优势，集成框组件能够为企业实现高效、稳定、安全的系统集成提供有力支持。

（3）消息处理：集成消息流入和流出时，框架提供Java类、XSL映射和处理规则之类的选项，以提供消息变换逻辑和业务规则来满足您的集成需求。

（4）通信：集成框架可简化异步或同步数据交换。异步消息通过Java消息服务（JMS）队列进行处理。JMS队列可以按照优先级（顺序）或多线程方式（连续）处理消息。需要对发送方进行响应的同步消息不通过JMS队列处理，而是需要在集成框架与外部应用程序之间建立直接连接。

可配置多种通信协议，包括HTTP、Web Service和JMS消息传递。与多个外部应用程序集成时，可基于各个外部应用程序的功能，配置不同通道和服务以使用不同通信协议，包括HTTP、Web Service和JMS消息传递。

（5）安全性：集成框架使用产品对J2EE认证安全性的支持，这样就可以针对Enterprise JavaBeans（EJB）、HTTP和Web Service进行配置。可为应用程序、对象和标准服务方法配置授权安全性[3]。

3.3 SOAP WebServices集成方式

外部系统可以使用系统的Web Service集成框架将消息或查询发送到电力生产管理平台。

（1）集成方式：系统自带三种服务集成方式，即对象结构服务、标准服务或企业服务。

①对象结构服务：可以通过预定义的或用户定义的对象结构服务创建对象结构Web Service。对象结构Web Service支持创建、更新、删除、同步和查询操作。创建和查询操作还支持响应。创建操作的响应可以基于对象结构中定义的主对象的主键或备用键。

②标准服务：可以通过应用程序服务中注释的方法创建标准Web Service。要将方法用作Web Service，应用程序内必须存在注释方法。将为每个应用程序服务创建单个标准Web Service，而该服务内的所有注释方法均为Web Service操作。

③企业服务：可以通过预定义的或用户定义的企业服务创建企业Web Service。企业Web Service支持更多出口处理、业务规则和变换。企业服务记录中包含的每个操作有一个服务。通过出口处理层，可以将外部模式XML映射到调用和响应的对象结构XML。

（2）创建和部署Web Service：可以基于为系统定义的任何对象结构服务、标准服务或企业服务来创建Web Service。然后，可以将Web Service部署到产品Web Service容器或应用程序Web Service容器。

（3）Web Services查询：“企业服务”和“对象结构”应用程序中创建的查询服务可部署为Web Service。要支持查询，必须配置企业Web Service以绕过JMS队列。

3.4 REST集成方式

（1）REST API框架：REST API是集成框架的组成部分，用于处理来自外部使用者的请求。当外部使用者发起请求时，REST API控制器将该资源请求定向到适当的资源处理程序。此资源处理程序将与资源进行交互，以执行该请求。当该请求完成时，生成的资源或资源集合将由资源序列化器进行处理。资源序列化器将表示作为资源响应返回。

（2）支持的表示：REST API支持将XML和JSON作为表示。表示受在系统属性中注册的序列化器类的实现支持。可以扩展序列化器以进行定制处理。

（3）资源处理程序和URI：REST API提供对业务对象和集成对象结构的访问。每项资源的处理程序类都在系统属性中进行注册。业务对象资源和对象结构资源的处理程序类是在系统属性mxe.rest.handler.mbo和系统属性mxe.rest.handler.os中注册的。

3.5 OSLC集

系统Integration Framework支持在基于开放式生命周期协作服务（OSLC）集成的应用程序之间共享生命周期数据。借助OSLC集成，用户应用程序可以对提供者应用程序通过OSLC服务提供者使其可用于集成的数据资源执行创建、请求、更新和删除操作。

OSLC提供者应用程序通过服务提供者使关联数据资源的容器可用于集成。然后，用户应用程序使用这些服务提供者来查询资源以及创建、更新和删除资源数据。

（1）OSLC安全性：OSLC服务的认证和授权支持系统平台安全框架提供。通过应用程序服务器，支持基于J2EE的认证。要配置J2EE认证，请修改web.xml文件，设置安全约束，并将useAppServerSecurity属性设置为true。

（2）OSLC日志记录：相关性日志记录可以在创建或更新OSLC资源时记录信息。记录的信息包括总响应时间以及资源大小（以字节计）。此信息可用于性能分析。例如，可以使用日志信息来分析响应时间。

4 功能设计

金上流域电站数字电力生产平台以管控大屏、桌面终端和智能手机为载体，实现生产数据的差异化展示、工作的针对性监管和管理的多元化辅助。

建设包含运行、检修、设备管理、两票、技术监督在内的17个模块，实现覆盖生产经营全过程、全方位、全生命周期的56项生产管理功能；实现生产信息展示、生产现场监控、管理指标跟踪、数据汇总统计和平台基础管理等扩展功能；在融入手持巡视仪等智能化设备数据外，深度嵌入自动预警、自动分级分配、自动推送日报、自动催促以及管控防火墙等智能辅助决策功能。

流域数字电力生产平台集成水情、气象、电力监控系统、工业电视、诊断系统、地震台报等多个系统，实现多系统数据融合交互，数据集中化管理、提高数据质量、支持实时数据分析、增强数据安全性并集中展示。

流域数字电力生产平台将采集的数据通过各种常见的图表（如水情表、预警信息、生产信息等）以驾驶舱的形式展现，形象化、直观化、具体化，实时反映企业运行的关键指标，直观地监测企业运营情况。

5 结束语

流域数字电力生产平台成为金沙江上游川藏段清洁能源基地电力生产管理和业务处理平台，主要取得了以下效益：一是提高发电效率。通过实时监控水电站的各项运行参数，如水位、流量、机组运行状态等，平台能够优化发电调度策略，确保机组在最佳工况下运行。这不仅可以提高发电效率，增加发电量，还可以延长机组的使用寿命，降低维修成本。二是降低运营成本。平台通过智能化管理，实现了对水电站资源的合理配置和有效利用。通过智能调度系统，可以减少不必要的机组启停次数，降低能耗；通过远程监控和故障诊断系统，可以减少现场巡检频次，节省人力成本。三是提升安全管理水平。平台利用物联网、大数据等技术，实现了对水电站安全生产的全面智能监控和预警。通过实时监测和数据分析，平台能够及时发现潜在的安全隐患，并推送相关信息，确保隐患风险及时排除，有效应对，有助于预防安全事故发生，减少因安全事故造成的经济损失。四是促进流域水资源合理利用。水电站流域一体化管控平台不仅关注水电站本身的运行效益，还注重流域水资源的合理利用。通过优化调度策略，实现流域发电的综合效益最大化。五是增强决策支持能力。平台通过收集和分析大量数据，为管理者提供了丰富的决策支持信息。管理者可以根据平台提供的数据和分析结果，制定更加科学合理的决策方案，提高决策效率和准确性。

参考文献

[1] 张路红．优化我国用电营商环境[J]．中国电力企业管理，2019（16）：57-59．

[2] 骆丹．数字化转型背景下优化电力营商环境路径研究[J]．西安电子科技大学学报：社会科学版，2022，32（3）：9-19．

[3] 张锐峰，徐维佳，左威．优化电力营商环境提升内部监管能力研究[J]．电工材料，2021（5）：75-79．