智慧运营

我们期望实现“在电力生产过程中，所有的风光能量获取、发电转换、输电、电网连接、监控与运行过程均在无人的环境完成，无需人工操作，把电场交给机器和系统”的“无人化”场站。通过将数字化、智能化技术赋能智慧运营，实现新能源运营“远程监控、区域检修、分级管理、场站无人”的“无人值守”模式。在此背景下，金风科技联合中电联风力发电分会、国华投资、大唐、三峡能源、中国电建、京能、嘉泽新能源、腾讯、海康威视等团体和企业，基于行业研究、调研分析、项目实践，共同提出了新能源业务与数字化融合、人与机器融合的双融合人机协同智慧运营模式，旨在研究如何通过机器替代人工，如何构筑开放的数字平台，加速新能源企业向场站“无人值守”运营模式转型升级，以满足新能源发展的需求，迎接未来的挑战新能源运营数字化转型机遇已经到来，宏伟画卷已逐步展开，需要行业内外合作伙伴携手共进，勇于创新，敢于突破，共同谱写新时代能源发展新篇章。

在此背景下,金风科技联合中电联风力发电分会、国华投资、大唐、三峡能源、中国电建、京能、嘉泽新能源、腾讯、海康威视等团体和企业，基于行业研究、调研分析、项目实践，共同提出了新能源业务与数字化融合、人与机器融合的双融合人机协同智慧运营模式，旨在研究如何通过机器替代人工，如何构筑开放的数字平台，加速新能源企业向场站“无人值守”运营模式转型升级，以满足新能源发展的需求，迎接未来的挑战。新能源运营数字化转型机遇已经到来，宏伟画卷已逐步展开，需要行业内外合作伙伴携手共进，勇于创新，敢于突破，共同谱写新时代能源发展新篇章。最后，衷心感谢您对本白皮书的关注和支持。

国家能源集团当前存在较多问题，具有极大智能化、低碳绿色建设需求。会议室使用不规范；视频监控系统较为陈旧，部分仍为模拟信号摄像头，且在线率不高，视频实时调取速度较慢；门禁系统、停车场管理、及在用信息系统存在较多问题，功能性低；工程管理及设备巡查消耗大量人力物力，仍存在部分安全隐患等，智能化程度低，建设迫在眉睫，为达成“一集中、三提升”的管理建设目标，实现绿色低碳产业发展，我司为集团北京昌平中心打造智能化管理的后勤服务建设，以实现能源、人力等有效利用，实现绿色低碳经济体系。项目将智慧后勤服务集中运营管控中心作为业务的发起点和核心，数字融合平台和N个应用为技术支撑，建立智慧后勤服务体系，以智慧信息部为集中运营管控中心的运营和维护部门，实现由线下到线上的业务、运营模式的改变、人员配置的改变、无纸化的业务流程的改变，达到管理扁平化、高效化以及减员增效资源合理配置的目标，从根本上优化组织架构，提升园区运营服务品质，实现后勤智慧化管理的转型升级。

虚拟电厂成为推动新型电力系统建设、实现“双碳”目标的重要手段，而虚拟电厂智慧运营管控平台系统则可有效地实现对虚拟电厂灵活可调资源的管理和监控。从系统框架和综合功能角度对虚拟电厂智慧运营管控平台进行了总体阐述，首先，在分析虚拟电厂运营管控框架和参与市场框架的基础上概述虚拟电厂能源生态系统；基于平台体系框架和平台结构框架2个方面特征，分析了虚拟电厂智慧运营管控平台系统框架；从功能结构蓝图、功能物理结构、功能场景应用3个方面分析了虚拟电厂智慧运营管控平台的综合功能。

本成果是以国网上海市电力公司以高质量建设与上海“卓越全球城市”相适应、具有卓越竞争力的世界一流城市能源互联网企业的新时代发展战略为指引，为全面、系统、准确把握公司整体运营质量，及时掌握外部环境变化影响，确保公司各专业、各领域运营管理紧密围绕新时代战略目标，在运营管理和决策支撑领域系统运用数字化、可视化新技术所开展的一项创新实践。成果内容包括后台智能化测量分析、前台全景可视化呈现以及贯穿决策层面的协同机制。在后台，通过一套由高质量发展战略细分建立的多维指标体系监测公司战略执行和运营质量状况，运用多种系统综合评价方法开展多维全景综合分析，采用基于历史数据统计并结合发展目标确立的多级阈值标准对各个指标的变化趋势进行客观评价；在前台，通过“管理驾驶舱”和“电力经济地图”可视化平台，形成多个数字化运营分析场景，以翔实的数据和丰富的可视化图表直观展示和分析公司战略执行、内部运营状况及外部环境变化；在决策层面，通过经济运行分析、月度例会开展战略执行状况及运营质量分析与评价，推动跨专业、跨部门、跨单位问题高效协同，为领导决策和专业精益管理提供有力支撑，促进公司整体运营效率与质量水平提升，推动高质量发展战略落地实施。 本成果运用数据化运营和战略决策先进理念方法，建立状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的全景可视智慧运营管理模式。以结构科学为原则设计指标体系，采用“外部视角看公司、公司视角看运营”的总体思路，对公司高质量发展战略与目标进行分析分解，构建了面向高质量发展的战略运营指标体系；以客观公正为原则设计评价标准，基于历史数据和计划目标值，形成了客观量化的战略运营质量评价标准；以高效便捷为原则提炼系统分析方法，根据指标数据特点和分析决策需求，提炼形成了多维度、全景式的量化综合分析与评价方法；以直观灵活为原则设计可视化决策分析场景，引入“管理驾驶舱”和“电力经济地图”，设计形成了数字化、智能化的分析主题和展示场景。本成果已在国网上海公司应用，为领导决策和专业精益管理提供客观、量化、直观、可视的信息支撑，促进核心资源精准匹配、内部运营精益开展、风险隐患及时预警、管理决策科学精细，推动各专业各领域运营管理紧密围绕新时代高质量发展目标，带动了整体运营效率和经济效益显著提升。成果亦为其他企业在新时代围绕深化改革与高质量发展建立数字化、可视化运营管理模式提供有益借鉴。

在“双碳”背景下，打造安全、清洁、高效、智慧的零碳临空经济区，实现“零碳临空”、“数字临空”是发展的主要方向。新奥临空能源在服务临空经济区的过程中面临两方面痛点：一是人工作业存在诸多安全隐患，如危险作业环境监控、受限空间作业监控、人员违规作业、高危区域人工巡检等；二是经济区安全管理精度待提升。由于设备、环境等要素的状态信息无法感知，导致监测不及时、不全面，如特种设备维护管理、火源告警等。为解决上述问题，廊坊新奥临空能源有限公司联合廊坊移动、廊坊市城乡规划设计院共同打造5G+工业互联网体系，完成电、气、冷、热等多种能源灵活接入，实现智能量测、需求响应、以及服务平台管理等功能，有效降低能源消费总量和碳排放总量。

数字经济是继农业经济、工业经济之后的新经济形态，是以数据资源为重要生产要素，以现代信息网络为主要载体，以信息通信技术融合应用、全要素数字化转型为重要推动力，促进公平与效率更加统一的高级经济形态。党中央、国务院高度重视数字经济发展，习近平总书记多次作出重要指示，强调要大力推进互联网、大数据、人工智能和实体经济的深度融合，发展数字经济、共享经济，培育新增长点，形成新动能。党中央、国务院先后出台了网络强国、宽带中国、“互联网+”、智能制造、促进大数据发展、人工智能、软件等一系列重大战略、规划和举措，提出明确要求。贯彻党中央、国务院决策部署，加快发展数字经济，补齐数字科技短板，迫在眉睫，刻不容缓。 2020年是国家电网公司“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标实施的开局之年。为了高效落实国家电网公司能源互联网建设工作部署，国网沧州供电公司将数据增值服务列为年度重点工作，秉持创新驱动和开放、合作、共赢的发展理念，紧抓“数字新基建”新机遇，致力于打造共建共治共享的能源互联网生态圈，创新管理模式、业务平台、服务内容、管理工具，以多业务系统数据融合、数据应用市场的建立以及数据增值服务的多维度拓展为核心，实施数据增值服务。一是创新管理模式，集合“互联网+”营销、运检、发展等专业力量，统筹数据增值服务工作，整合协调数据资源优化配置；二是创新业务平台，实时汇聚电网运行数据和企业经营数据，打造数据分析平台，并结合人工智能的应用实现实时感知、透明掌控、敏捷运营和智能决策；三是创新服务内容，以服务政府科学决策、服务企业智慧运营、服务居民多样用能为主线，明确数据增值产品发展方向和数据需求，充分激发数据资源优势；四是创新管理工具。通过充分调动内外部智慧力量，实施电力数据产品全过程项目化管理，对数据产品的策划、沟通、实施、评审改进、验证确认等环节进行规范化管理。 国网沧州供电公司紧紧围绕“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标，沿着“一个引领、四个争当”实施路径，实现经营模式的数字化转型。公司始终秉承人民电业为人民的服务宗旨，以高度的企业社会责任感，加速推进能源互联网建设，将电力数据产品与服务社会紧密联系在一起，积极挖掘电力大数据潜在价值，科学打造多元化数据产品，通过产品营销与应用体系的完善与推广，为企业经济效益增长注入新活力。

国网冀北电力有限公司肩负为冬奥会申办、筹备及各项赛事提供更充足、更安全、更可靠、更清洁电力供应的重任，全面开工建设冬奥六大工程。面对冬奥工程物资供应任务重、压力大、难度高的严峻形势，物资公司积极探索智慧供应模式，优化物资全链条管理，深化党建和业务融合，构建实施“12360”物资供应管理体系，即围绕1个核心任务，创新2种差异化管理模式，完成3大建设任务，构建6项保障工作机制，实现五个“0”目标，高质量服务冬奥工程建设。 一是通过创新差异化管理模式，高效统筹资源协同运作。针对柔直示范、主网强化中500千伏工程，创新精细化管理模式，以服务建设单位为重点，通过供需协同、生产管控、运输监控、现场服务等环节实施管控，提升供应时效性。针对智能配网、清洁供暖、高铁配套和主网强化中220千伏及以下工程，创新全过程统筹管控模式，整合省市两级物资资源，实现张家口公司、供应商生产资源的集中共享和动态监控，提供专业化支撑。 二是完成3大建设项目，为冬奥工程物资供应提供保障。建设冬奥工程物资项目部，实现业务规范和工作流程标准化，探索培训、创新等其他功能，提供现场管理保障。应用大数据、云计算、物联网等先进技术，打造冬奥工程物资供应智慧平台，实现资源开放共享、供应全息感知、多维智慧决策、物资精准供应，提供高效技术支撑。聚焦冬奥工程,推进三大“党建+”工程建设，发挥物资共产党员服务队先锋作用，提供坚强政治保障。 三是通过构建6项保障工作机制，确保物资精准有序供应。建立四位一体机制，实现各方信息高效联动；建立三抓一保机制，实现全过程可控在控；建立一书四表机制，提升履约规范化水平；建立供应计划刚性执行机制，保障物资供应平稳有序；建立监控预警机制，确保重大问题提前解决；建立风险防控机制，实现各项工作规范高效。 通过构建并实施“12360”物资供应管理体系，一是保障冬奥六大工程109.30亿元物资的精准有序供应，为工程提供坚强保障；二是现场物资代表由37人减少至8人，项目临时材料站作业人员减少约47%；冬奥工程整体物资到货时间比供应计划提前25天，因物资到货不及时产生的窝工费用减少约1798万元，因人员和项目临时仓库数量减少节约成本约1446万元，因协同提升减少管理成本329万元，共计增加经济效益3573万元；三是有效融合了现代智慧供应链场景和供应链全过程各项业务，推动物资管理向智慧运营转型；四是满足了冬奥会及配套项目的清洁能源供应需求，保障所有奥运场馆用电零排放、零污染，助力2022年实现绿色办奥。

本项目综合运用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术，打造基于物联网、大数据和智能设备的电力物资供应智慧运营平台，实现“资源集中、管理集约、信息集成”的目标，促使物资管理工作向网络化、可视化、智能化模式转变。提出物资统筹调配模型，基于大数据技术计算物资库存策略，实现物资库存比较选择科学的优化结果；提出供应商履约风险监控模型，根据第三方数据信息对风险源进行分类跟踪，提升应对物资供应风险的响应水平；基于北斗定位技术，打通应急物资供应内外部沟通渠道，精准定位应急事故地点，实时掌握物资运输情况，实现信息流和实物流同步；基于图像识别技术，实现作业现场与后台视频画面实时互动，提高现场业务的管控和服务水平；提出大数据分析模型，基于现代数模理论和人工智能技术，构建智能辅助决策分析模型，激发数据资产价值； 本项目成功研发电力物资供应智慧运营平台软件系统一套，相关研究成果申请发明专利 11 项，其中 4 项已授权，申请软件著作权 2 项，发表论文 11 篇，其中 EI 检索期刊 2篇。项目成果已在江苏省电力公司本部以及下属 13 家地市单位应用，物资计划提报及时率、供应及时率、库存周转率和供应商可靠性及都得到显著提升。该项目研发的成果总体达到国内先进水平，已在多家企业成功示范应用，效果显著，具有产业化推广前景。

本项目属于新能源研究领域，鉴于当时风力发电企业在运营过程中涉及的海量基础数据管理方式较为简单粗放，风电场运营管理迫切需要科学运用大数据等先进技术提供决策支撑。本项目以集团级风电统一数据采集、处理和标准化的大数据平台为基础，紧密围绕风电大数据在新能源领域的典型应用分析场景，采用人工智能算法模型及分析手段，开展了智慧风电运营方面的专题研究和应用。项目设计了风电大数据管理中心，在大数据云平台基础上建设了算法模型库，把LSTM神经网络，卷积神经网络等算法融合到算法模型库中，建设了一系列的分析和预警模型，研发成功了智慧风电应用系统，建设了风电大数据管理中心、运行数据分析预警中心，风电智慧协同运营中心的“三大中心”，对风电生产智能化运营在行业的应用进行了有益的探索。该项目已在龙源集团本部、省级公司和风电场逐步得到推广应用，涵盖 180多个风电场。