华润电力曾垂宽：基于云原生的新能源发电运维信息系统架构设计

2020年10月14日-16日，2020北京国际风能大会暨展览会（CWP 2020）在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一，这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会，再次登陆北京，本届大会以“引领绿色复苏，构筑更好未来”为主题，聚焦中国能源革命的未来。能见App全程直播本次大会。

在15日下午召开的学术发布会上。华润电力技术研究院新能源发电运维研究中心专业总监曾垂宽作为代表发言。

以下为发言实录：

曾垂宽：今天主要探讨的是最佳实践。先说一下背景，华润电力最早2013年开始风电场的数字化建设，后面做了光伏电站数字化的工作，2019年包括新能源这边从整个公司集团角度在做数字化或者智能化这方面工作，2019年选取了智慧风电场的科技项目，这个项目也是基于华润电力以前的数字化结果或者经验，更多从顶层上来考虑。

首先就是云原生，云原生不单纯是一个技术，它更多是一个思想，现在开发程序，或者说风电场PRC是迁入系统，云上系统是基于云上的云计算，代表三种不同IT的架构，所以说云原生可能借鉴一些图，包含一些技术的概念，微服务，或者持续交付，更多的是软件开发管理的思想，从右边的图这个架构怎么样去反映架构，我们看到每个公司组织架构和运营架构和信息系统架构是相辅相成的，而且都是不一样的。

为什么转云生成，最主要的是一个计划图，从第一代这种单体应用，包括迁入系统和传统PC，是后面大型公司的，或者说银行电力的系统，是第二代，第三代的垂直架构和分布式架构，再到第四代是弹性计算架构，从使用角度来说有三个，一个是大数据，机器学习，人工智能，这个本身是基于云的，这些技术能够发挥更好的效应。最根本的就是右下角，从公司角度，就是成本和经济性，希望有更低的成本和有更高的效率。

怎么实现云原生，我列了三点：第一，首先要有云，不是一句废话，从我的角度作为一个央企，我今天面向很多受众也是国有企业，电力系统是很特殊的行业，很多国有企业使用公有云是有限度的，大企业在过去10年20年基本上都有自己的数据中心，或者数据集群，但是可以说没有一个真正的公有云，华润这边是有个好处，我们有个华润云，它是一个有限度的公有云，这是我们的优势。

第二要有组织架构，要适应云原生的思想，你的组织架构，开发扁平化，还有管理，这是组织架构上的变化，然后要有自主能力，我们也知道前几年或者这几年业主，基本上好多都是做甩手掌柜，公司内的信息化建设，或者一些数字化项目，基本上都招投标，甩给第三方做验收就完事了，他们并没有真正改变公司的架构和文化，对于真正的降本增效是有一些折扣的。

华润集团在做整个集团的数字智能，从华润电力到新能源板块，整个新能源板块运营架构是四层架构，最底下是硬件部分，ICT架构，物联网架构，第三个是四大平台系统，物联网平台，算法平台和数据平台，还有托管平台。再往上五大业务系统，归纳了新能源的业务，可以说从顶层设计来重新做业务的规划，主要包含了五个系统，这五个系统核心区域集中系统，它主要面向区域新能源的监视控制，还有集中的运营报表，然后是PHM系统，或者叫做预示运维系统，这是面向风机腹板，故障运行一个系统，预测预报系统有气象各方面的相关的预测预报系统，性能管理系统从风资源风电厂，或者从光伏的组建到光伏电厂三级性能自动化的管理。智能决策分析是BI的系统，集成度比较高，这是一个大的架构。

从物理上来说三层，最低是电场端，中间是区域中心，我们有15个左右的集控中心，每个集控中心会下辖电站，还有一些技术中心。第三就是基础平台情况，首先就是数据库的能力，从我们现在的生产结构来说，基本上是现在主流产品就是成本降低，从现在时间来说，采用前端持续数据的接入和存储这样的方式，跟我们节省的成本，可以降低十分之一到十分之三左右。

大概说一下运行情况，首先是整个分布式工业物联网系统，我们是五个风电场接入，统一接入了已经超过了10几种机型，容量也是接近百万了，物联网整个系统前端可以支持千万级的接入，而且能够达到百毫秒级的数据能力是没有问题的。我们还有一个比较特色的平台叫做算是法平台，它主要包含了对所有算法统一的管理，算法突出特色是迭代很快，或者我们希望它很快去迭代，这个包含了两个，一个是指标管理系统，比如从其他业主角度说，我们每几年都有更新，所有的云指标都会改变，整个数据处理，报告处理都会改变，我们以前很难对这个做档案管理，基于数据平台或者算法平台能够很好去做指标体系的管理，这个是非常重要的，还有一些比较重要的算法，故障预警的算法，包括面向风机或者预制的算法，都是统一进行管理进行发布。

第三，我想讲的重点，前面大概介绍一下。这个讲最佳实践，从运营角度来说，它涉及到我们人财物几条线整个很长这样一个流程，所以整个系统是非常复杂的，我们选取其中一些，我们觉得从云云原生真正带来价值的一些地方。

首先是标准、可控、可迭代的计算系统。传统来说这些指标都是在纸面上，发布了就没了，很难说在每一个风电场，每一个操作人员的层面去贯彻这个标准，是很难的，我们怎么解释问题，把这个标准体系把它搬到云上来，首先是集中式统一的管理，它是一个信息化的工作，让它能够实现这样一个迭代。我们现在讲标准可控可迭代的计算系统包括了风机状态标准化计算，这个是困扰我们很典型的一个问题，我们采用非常多的风机型号，每一个型号都有不同状态的标记，但是对我们来说我们必须归纳为几种可以从运营角度好的一些方法。

第二个，新能源功率预测系统，这是现在一个趋势，特点是利用函数服务和容器服务，让整个业务扁平化，现在来说所有的短期预测都已经在云上实现，而且以函数服务的方式进行。函数服务最主要的特点就是它能降低计算资源，因为现在风机故障每一个预警的算法也是用一个函数服务来托管的，比如以前一个风电场采用一台PC，跑一个预警算例，现在是在云端，针对每一个风机每一个预警有一个函数，这样综合来说从统计学来说，解决70%IT成本的使用，应用部署流线，因为这也是从公有云角度很成熟的东西。

其实我们现在有三类服务，微服务，常驻任务设备监测，定时服务，短时任务气象预报，事件驱动服务，短时任务，故障预警。

新能源区域集控系统从顶层开始设计，现在大家很多地方都在建新能源集控，基本上我也参加了很多国家建投这样一些项目的评审，大家做的时候并没有从整个公司角度去考虑新能源集控的规划。

未来展望是关于文化的，不是关于技术的，首先Devops文化，倡导开放，合作的组织文化，打破部门墙，在央企的文化比较保守，而且业务流程是非常死的，或者非常严格的，我们希望展望一个突破，还有技术中台，因为央企和传统国企都是传统体制，在做现在互联网技术或者IT技术的时候，这个会限制人才的流动和成长，或者限制团队的成长，

最后有一点，希望我们能够形成一个适应中国文化的智能时代的架构。谢谢大家。

（根据速记整理，未经本人审核）