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1、央企大数据平台发展趋势及应用场景介绍华能集团信息中心 孟子涵目录 背景 架构 应用 展望背景PART 1中国华能简介华能连续6个任期获得国资委考核A级,同类发电企业第1名,主导制定了50%以上国内外行业技术标准作为全球最大的清洁能源供应商之一,中国华能发电装机容量全球第二,发电量约占全国的10%。规模58家二级单位,480家三级单位,5家上市公司。员工13万余人。企业使命服务国家战略,保障能源安全,为中国特色社会主义服务的“红色”公司;践行能源革命,助力生态文明,为满足人民美好生活需要提供清洁能源电力的“绿色”公司;参与全球能源治理,服务“一带一路”建设,为构建人类命运共同体作出积极贡献的“蓝
2、色”公司。战略远景领跑中国电力、争创世界一流。战略定位电为核心、多能协同、创新引领、金融支持、全球布局。发展战略聚焦“三个引领”,做到“六个坚持”,实现“六个新领先”。“十四五”数字化架构蓝图业务应用数字平台安全可控治理管控业务流程类应用数据分析类应用集团智慧监管基础业务支撑全供应链协同(物资、营销、燃料)统一共享职能(财务、人资、审计)区域统筹运营智慧生产单元技术开发平台门户平台流程应用平台数据共享平台企业云平台互联生态工业互联共享生态治理策略网信安全自主可控业务能力组织机制资源投入“2111工程”“华能集团2111数字化能力创新工程”坚持集团统筹、应用牵引、价值导向、平台思维2大支撑、一个
3、平台、一体应用、一套生态华能集团坚决贯彻“1+N+M”的国资央企云体系总体架构有关要求,扎实推进企业私有云建设工作。华能云于2022年8月完成三期扩容建设,目前规模为358计算节点,3PB+存储空间,运行各类虚拟机4357台,实现华能云资源统筹建设、集中管理、信息系统整体部署、业务应用有效协同。获评第一批国资委央企行业云项目,项目方案在能源行业中排名第一。2019年2020年平台建设,IaaS资源为主100+节点规模扩容,扩容PaaS组件,达到200+节点2021年应用创新,扩容DaaS服务,规模达到300+节点2022年完成三期扩容,更多数据中心建设正在规划中2018年数据中心建成,云平台咨
4、询设计统一运营、分级部署、全域覆盖的行业云资源全网一朵云:物理分散、逻辑集中全网高速互联软硬自主可控集团数据中心+区域14个数据中心制度与保障建立华能信创实验室,提升自主可控能力。制定云平台的管理、运营运维、安全管理制度、流程及方案。构建运营运维架构,运营运维实体组织设置专人专岗。华能云通过等保三级测评。智能应用数量4664存储能力3PB+平台情况vCPU56732核计算节点358上云系统数量41前期投资情况5亿+运营运维人员200+自主可控鲲鹏、飞腾、海光,一云多芯设备接入数量1664万在线运行虚拟机4357华能数智化能力-IaaS(基础资源层)标准规范体系信息安全体系云数据中心边缘层数据共
5、享平台(数据湖、数据治理、标准化、分析)应用开发(开发工具、微服务框架)微服务组件(工业知识组件、算法组件、模型组件)数据源智慧监管火电厂电力板块水电站设备管理资源管理运维管理故障恢复统筹运营智慧生产服务器存储网络虚拟化技术开发平台(机理模型、机器学习、可视化)人资服务中心财务共享中心平台资源部署和管理信息系统数据接入 协议解析 数据处理 智能控制ERP/人资金融其它板块煤炭业务数据采购生产实时监管OA/档案/邮件/网站新能源智慧运维中心其他数据分析智能应用新能源智慧电厂物资供应中心营销运营中心统一智慧能源统一数字平台华能数智化能力-PaaS(平台层)华能集团高度重视数字化的实用性,注重数据价
6、值创造,着力推进华能统一数字平台的建设工作,以集团总体战略要求为指导,应用新一代数字技术架构和能力助推业务发展,以平台能力赋能业务转型升级。架构PART 2信息化系统分布情况火电厂SIS火电厂实时监控燃料厂侧管理系统水电在线监控,在线监测SCADA风电SCADA光电SCADA储能核电区域公司生产监管集团生产实时监管系统 新能源智慧运维中心工业互联网平台(青岛)核电监控应急指挥燃料落地库公路调运系统下水煤调运系统集团ERP股份ERP北方ERP计划与合同燃料交易网站电子商务平台核电ERP北方ERP大屏展示系统生产系统工业互联网门户经营总览核心指标概览日盈利分析月度经营分析预算分析生产分析燃料分析营
7、销分析财务分析人力资源分析在线经营分析平台燃料管理物资管理厂侧系统区域公司集团系统决策分析汽机振动检检测系统(TDM)发电设备可靠性管理系统贮灰场安全生产管理系统设备台帐运行管理日常维护计划检修生产物资生产项目技术监督安全管理外网区域工业互联网平台在线经营填报系统综合统计系统在线经营系统统一安全生产管理平台 厂侧安生平台门禁区域新能源集控中心生产监控、生产报表风电数据、光电数据、储能数据、振动数据智能监盘、高级分析故障预测、生产填报报表管理、计算电量基建管理、决策支持电力价格燃料价格气象信息.NCHR数据共享平台Iaas服务OpenStack计算服务存储服务网络服务安全服务ARM服务器X86服
8、务器分布式块存储文件存储交换机及安全设备基础设施GPU服务器网络存储计算数据中心机房对象存储PaaS服务云管理功能集成服务批量集成动态数据调用大数据数据仓库数据治理规范设计数据共享层(事实表、维度表、汇总表)批量计算分布式文件系统缓存数据库流计算内存计算搜索引擎时序数据库标准设计模型设计指标设计流程设计数据开发作业编排作业调度作业监控可视ETL数据地图血缘分析资产管理标签管理元数据采集数据质量质量稽核规则模板数据对账指标稽核行存储列存储分布式事务融合分析DaaS服务SaaS服务页面开发智慧供应链国资国企工业互联网敏捷开发表单开发流程开发逻辑开发业务视图开发AI模型开发自助报告移动开发EXECL
9、导入门户开发数据库设计多级填报数据集成数据快速访问.权限管理数据目录API网关调用管理数据发布熔断限流服务监管数据订阅.统一智慧能源技术开发平台技术中台开发组件及技术服务容器云平台CICD流水线分布式事务日志中心APM管理API网关服务治理服务注册/发现熔断/降级/容错配置中心服务告警PAAS中间件MysSQLREDISkafkaESMQ前端开发框架后端服务开发框架开发规范编码规范数据库规范接口规范测试规范部署规范UI 模板业务模板WEB组件移动组件页面设计器JS组件IDE插件代码生成领域建模数据建模服务契约权限控制组件周期调度开源数据库组件信创数据库适配日志集成API集成组件微服务集成异常处
10、理信创中间件适配服务编排华能云(IaaS)目标:实现统一开发平台、数据共享平台、统一业务流程平台在区域的有效延伸,确保集团公司对区域/产业公司核心数字化要素资源的统一纳管,使存储/计算资源、数据资源、应用资源、技术能力资源在集团范围内最大化的共享复用。统一纳管架构图IaaS资源协同(集团一朵云)集团与区域的数据共享方式华能集团数据共享平台DaaSPaaS应用开发数据服务(数据目录+数据发布订阅+数据API)模型开发区域运营中心1数据源库表消息文件数据仓库数据集成数据治理服务APP数据服务交换层数据目录数据发布服务注册集成服务数据治理IaaS(云平台底座与云管平台)SaaS应用商店云边协同应用开
11、发数据开发数据订阅区域运营中心2数据源库表消息文件数据集成数据治理服务APP数据服务交换层数据目录数据发布服务注册应用开发数据开发数据订阅集团与区域级之间通过数据编排分发数据集团与区域级之间通过数据编排分发数据区域数据资产目录注册回传至集团区域数据资产目录注册回传至集团数据仓库HDFS数据编排数据编排HDFS大数据大数据数据编排HDFS大数据数据仓库数据门户应用协同(基于云边协同的应用开发与共享体系)15多语言数学统计数据挖掘业务和商业智能应用新能源智慧运维中心物资供应中心财务共享中心营销中心开发者社区交付中心集团应用商店开发环境应用运行基层技术开发平台需求发布中心测评中心开发环境应用运行基层
12、开发需求采集适应性测试发布推广业务板块统一PaaS运维管理Local Runtime Cluster平台管理Remote Cluster Manager集中监控容器管理统一运维管理区域运营中心-集中管理应用版本管理资源管理节点扩容工具磁盘扩容工具.扩容管理Snapshot管理存储卷管理对象存储存储管理镜像管理容器编排.容器管理CPURAM存储基础资源监控组织人员角色管理权限管理平台管理项目管理授权管理配置管理应用下发模型下发集团统一运维管理.存储管理计算管理应用管理远程监控应用管理节点扩容工具磁盘扩容工具.扩容管理Snapshot管理存储卷管理对象存储告警中心应用日志资源使用率应用告警应用监控
13、应用管理版本控制应用模板应用商店网关配置数据授权共享审批数据管理流程管理数据目录数据源管理区域运营中心架构图SaaS应用基于“量本利价”的经营管理服务能耗双控和双碳的能效管理综合管理的风险防控IaaS计算服务器分布式存储交换机防火墙计算虚拟化OpenStack云管代理容器引擎镜像仓库PaaS分布式存储虚拟网络负载均衡虚拟防火墙主机安全权限服务认证服务API网关消息服务由集团统一技术平台纳管流程服务由集团统一流程应用平台纳管数据编排数据目录由统一数据共享中心纳管数据联邦PaaS操作系统大数据环境时序数据仓库安全中台智能网关数据治理数据汇聚业务与报表PaaS运维管理超融合应用PART 3火电应用案
14、例(1)-智慧脱硫优化序号电厂客户项目方向装机容量投运模式投运时间经济效益1华能玉环#2智慧脱硫1000MW闭环控制2019.12投运后#2机组一年产生直接经济效益共计82万元:1.脱硫石灰石节省72万元;2.循环泵节能10万元。度电成本降低0.017分/千瓦时,降低碳排放2144.1吨2华能珞璜#5智慧脱硫600MW闭环控制2020.7投运后#5机组一年产生直接经济效益共计57.67万元:1.脱硫石灰石节省45.5万元;2.脱硫循环泵节能12.2万元。度电成本降低0.023分/千瓦时,降低碳排放1491.9吨#6智慧脱硫600MW闭环控制2021.8投运后#6机组一年产生直接经济效益共计43
15、.8万元:1.脱硫石灰石节省29.4万元;2.脱硫循环泵节能14.4万元。度电成本降低0.013分/千瓦时,降低碳排放1121.6吨3华能岳阳#3 智慧脱硫300MW闭环控制2022.6投运后#3机组一年产生直接经济效益共计20.56万元:1.脱硫石灰石节省15.37万元;2.脱硫循环泵节能5.19万元。度电成本降低0.034分/千瓦时,降低碳排放742.9吨#4 智慧脱硫300MW闭环控制2022.6投运后#4机组一年产生直接经济效益共计17.54万元:1.脱硫石灰石节省14.35万元;2.脱硫循环泵节能3.17万元。度电成本降低0.038分/千瓦时,降低碳排放659.8吨截至2022年底,
16、集团公司300MW以上机组共247台,若在全集团范围推广后可带来经济效益约8000万/年,降低碳排放约22.87万吨/年。火电应用案例(2)-锅炉燃烧优化通过机理模型+大数据/人工智能模型实现锅炉的优化燃烧。已在多电厂、多机组进行验证,可降低机测运行煤耗1%-2%。水电应用案例经济价值-通过工业互联网系统,澜沧江公司创建“精品”机组44台,精品率高达63.77%。2022年17个厂站实现“零非停”,机组可靠性持续提高;通过平台的上线运行,近三年通过调整检修级别和延长检修间隔,直接节约检修成本3500万元,减少检修天数386天,合计增发电量15.41亿千瓦时,总计经济效益3.88亿元。澜沧江公司
17、在水电板块建成了基于工业互联网的流域水电设备在线数据智能分析系统,覆盖13个中大型水电站及3个风电场;接入69台水电机组,79台风机共35.7万个测点,装机容量达2293.5万千瓦。部署完成65个典型设备故障模型,配置算法6.9万个,成功实现故障预警达1300余次,提高了设备精益化管理水平,有力推动生产管理变革。展望PART 4Alluxio+Presto/Trino虚拟湖仓-联邦查询及缓存加速方案Presto/Trino支持虚拟数据源连接支持:包括数据湖、关系数据库等异构数据源多源异构查询执行引擎:支持跨多数据源联邦查询Allxio支持(Alluxio Intelligent Gateway
18、)分布式数据缓存及查询加速(包括数据湖及关系数据库)查询任务队列;高可用、日志监控、权限控制等Alluxio Intelligent Gateway能源+算力?截至2019年,全世界75%以上的比特币产自中国,其中50%来源于四川,由于四川小水电较多,能源成本便宜,大量能源被转化为算力来挖掘比特币。AI的三要素是:数据、算法、算力。随着今年Chatgpt大模型技术的兴起,算力将作为我国未来重要的基础设施,算力对能源的消耗也将变得巨大,如何将能源有效的转化为算力也应作为发电企业考虑产业上下游协同发展的重要课题。由于目前储能技术还在发展阶段,能源存储成本依旧过高,算力可否作为储能的替代方案为发电企
19、业带来收益?能源特别是水电发电企业未来能否作为训练AI大模型的重要基地?从而减少弃水、弃电?进口风力发电进口全球LNG油气提取碳捕获和储存CO2生物甲烷生产储存系统操作员系统操作员网络安全网络安全网络安全电动公共交通工具汽车到电网汽车到生活电动汽车混合动力汽车氢动力电池氢动力公共交通工具氢动力电池供电供热交通热泵微型热电联产锅炉输入输出IOT需求侧响应整合型光伏EFFICIENCY RETROFIT储存电池组光伏面板LED路灯冷却储存传输分布式电力抽水蓄能传统水电互联存储核电小型模块化核反应堆煤气动力太阳能发电站氢微电网垃圾发电供热网络热电联产蓄热能源交易区块链氢气天然气燃气热力天然气页岩气大型工业离岸风电水解全球绿色氢燃料系统操作员打造产业互联网THANKS