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文档简介
火电机组实时利润曲线应用目录TOC\o"1-3"\h\u16078火电机组实时利润曲线应用 15153一、项目概述 34310(一)企业简介 320381(二)项目背景 513254(三)项目建设情况 5103051.项目概况 583482.建设原则和策略 6194773.建设目标 826224.建设周期 9213705.实施时间 10236296.承建单位 1113267.当前进展 1111696二、应用场景及建设方案 1117199(一)场景描述 1111344(1)全网负荷预测研究 1112289(2)价格预测研究 1229661(3)实时边际利润计算 1222249(4)指导生产调度 133991(5)经营分析及策略 1414092(二)技术架构 15100851.技术路线 15206392.总体架构 1868643.系统技术架构设计 2032134.系统数据架构设计 318341(三)建设方案 32230931.关键模型及算法 32306882.系统建设 35317913.项目技术创新点 3624704三、项目效果 371090(一)项目效益 3731117(二)鉴定评价 3716360(三)推广前景 3725169四、下一步计划 38一、项目概述企业简介XXXX发电有限公司隶属于XXXX集团有限公司,成立于2005年3月18日,前身为XXXX集团公司XXX分公司,2012年改制为子公司,主要从事电力能源开发、投资、建设、经营和管理,发展项目涵盖火电、风电、生物质能发电等多个种类,所管理企业15家。截至2021年底,在职全民职工6751名,资产总额378亿元;在役机组总容量1128.7万千瓦,居XXX省8家发电主体之首,其中,燃煤火电机组938万千瓦,生物质能机组3万千瓦,风电机组187.7万千瓦,具有机组类型多、区位优势明显等鲜明特色。XXXX发电有限公司本部下设办公室、人力资源部、投资发展部、财务部、市场营销部、安全监督部、生产管理与环境保护部、工程建设部、燃料物资部、法务风控部、党建工作部、纪委办公室、巡察办公室13个职能部门,以及新能源事业部、财务共享服务中心。立足新发展阶段,完整、准确、全面贯彻新发展理念,融入新发展格局,服务“碳达峰”“碳中和”目标,对接XXXX集团有限公司“1244”愿景目标和“2456”途径措施,XXXX发电有限公司提出了“打造‘绿色低碳、多能互补、高效协同、数字智慧’的区域一流能源供应商;建设‘讲政治、高素质、业务精、作风好’的干部职工队伍,铸牢职工企业命运共同体”的发展愿景,明确了“到2025年,再造一个全新的XXXX公司;到2035年,成为全国一流能源供应商”的高质量发展“两步走”战略。XXX公司积极参与集团公司统一建设的信息化系统的应用推广,各企业、各部门也根据业务需要建立了相应的信息系统,对集团信息系统覆盖范围进行了有效的补充的同时,也满足了内部管理需要。XXX公司统建系统包括办公综合管理系统(OA)、财务及相关业务一体化系统、财务共享系统、火电风电生产实时数据分析平台等,形成了生产管理、财务管理、行政管理等基础数据。依托基础数据开展了必要的分析统计,如生产管理方面建设了生产数据基础平台,能实时了解企业生产运营情况,生产数据资源管理平台满足生产指标对标分析等需求。为保障各业务系统的网络安全,构建了基于大数据的可管控、可溯源、可预警的网络安全体系。项目背景为深入贯彻落实集团公司“二次创业”部署要求,全面有效开展提质增效活动,挖掘一切可以增利的空间,节约一切可以节约的成本,不断增强企业市场意识、经营意识、创新意识、危机意识,全力推进XXX公司“二次创业”高质量发展。XXX公司通过企业经营活动、筹资活动、投资活动分析等生产经营各要素分析、工作方向阐述,来加强各专业人员跨专业学习,丰富个人知识结构,旨在不断推动企业经营管理水平更上一层台阶。电力市场化改革进程加速,发电企业市场营销工作模式需要从“以产定销”向“以销定产”转变,同时市场化改革的发展也将促使发电企业间的竞争日益激烈,这些转变对传统架构下的营销管理信息系统带来了巨大的考验。综上所述,XXXX公司研发建立的机组实时边际利润是为了全面有效开展提质增效活动,推动企业经营管理水平上台阶,打通从具体业务管理到企业效益之间“通路”,进而提高工作价值创造能力。项目建设情况1.项目概况(1)已建项目机组实时利润曲线、日管控工作台、调峰收入日分析、24小时边际利润曲线、经营策略分析、电量分析日报、发电量对标通报、电量统计分析、电量短信、指标信息申报、指标信息汇总、主要指标信息、指标信息下达、下达信息汇总、下达信息简表(2)在建项目发电侧:成本分析、中长期市场交易、电力现货交易、调峰辅助服务、结算管理售电侧:数据管理、中长期市场交易、日前交易、结算管理、成本分析、报告管理、电量分配智能决策经济运行决策、碳交易管理、移动端2.建设原则和策略根据XXXX发电有限公司全要素分析及经营辅助决策系统建设的实际需求,采用急用先行、分步建设的方式进行。同时本项目建设遵循实用性、先进性、可靠性、安全性、可集成性、开放性、经济性和可扩展性的原则。1.实用性原则:本次项目设计要坚持实用性原则,在保持总体设计具有前瞻性和先进性的同时,确保后续系统的建设切合实际、符合现状,能够切实解决集团公司高层领导关心的重大问题,为集团公司的业务开展提供强有力的信息化支撑手段。2.先进性原则:采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念,系统集成化、模块化程度高,构建合理的适当超前的技术体系架构,以保证今后相当一段时间内不会落后,保证投资回报。3.可靠性原则:以系统稳定、可靠作为第一原则为XXXX发电有限公司全要素分析及经营辅助决策系统建设提供方案设计。系统采用成熟、稳定、完善的技术设备,系统具有一致性和升级能力,能够保证全天候长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后,能够保证数据的准确性、完整性和一致性,并具备快速恢复的功能。4.安全性原则:对于全要素分析及经营辅助决策系统而言,在设计中着重考虑系统具备完整的安全策略和切实可靠的安全手段来保证系统、用户数据的安全。5.可集成性原则:各个应用系统之间实现数据融合,信息的共享,建设完成之后的全要素分析及经营辅助决策系统提供统一的层次化的操作界面,便于用户操作。6.开放性原则:全要素分析及经营辅助决策系统建设遵循开放性原则。系统提供符合国际标准的软件、硬件和通信技术,使系统具备良好的灵活性、兼容性和可移植性,同时提供多种标准的通讯接口,可以各系统实现联动。7.可扩展性:具有升级和扩展能力,方便扩展;由于各种业务会根据不同时期的要求会有一定的扩展,系统的各种应用会不断升级、设备也会相应变化或增加,因此需充分考虑系统应用的最大容量。系统同时将具备更新、扩展和升级的可能。3.建设目标以提高XXXX发电有限公司基于生产经营发展全要素管控的管理水平和提质增效、增加企业利润为目标,立足能源营销公司以及管辖发电企业、售电公司营销部门,对发售电企业中长期、现货交易、辅助服务交易业务场景进行系统规划设计,以市场为导向,整合公司内部资源,研发电力市场现货交易辅助决策平台,实现事前、事中、事后的交易业务全流程覆盖以及交易决策支撑,为公司电力营销业务提供分析、决策支持。通过生产经营全要素分析及辅助决策系统建设实现营销业务的智能化统计、查询、分析和预测,不仅可以实现全要素各项指标在线自动统计分析、经营日管控,还可以支撑电力市场交易的分析决策(中长期交易统计分析,电力现货及调峰辅助服务市场报价指导以及评估管理等),满足XXX公司当前基于全要素管理的日经营管控和市场交易支撑等需求。而且可以实现度电成本分析、现货市场出清价格预测、报价优化决策等支撑营销辅助决策工作的数字化管理,为公司营销管理提供系统、完善的分析、决策依据,助力XXX公司创一流企业。4.建设周期考虑到现阶段处于XXX省电力现货市场推进过程中,现货市场还处于初期建设阶段。市场规则仍在不断调整中,还需要一定的时间才能完成向正式市场的过渡,因此系统在建设过程中需要考虑规则、市场环境的变化并进行相应的适配性调整。为匹配进入现货市场的节奏,XXXX发电公司需要有针对性的调整售电营销策略,发挥发售一体的主体优势,规避中长期交易风险。综上考虑,本项目共分2阶段建设,第一阶段主要满足集团侧、发电侧、售电公司参与中长期交易、现货交易的交易管理需求,第二阶段主要匹配XXX电力现货市场推进进程,对交易工具进行深化挖掘并依据市场规则变化对系统进行相应调整。总建设周期拟定为合同签订后一年半内,具体规划如下:第一阶段满足基本的全要素指标分析以及日经营管控,并且在现货规则不健全情况下,优先解决现阶段痛点问题,实现中长期交易管理、调峰辅助服务管理、出清电价预测、现货交易辅助决策等功能,满足基本的全要素指标统计以及实现日常营销工作信息化、数字化。为即将开展现货试点的XXX电力市场报价提供决策依据。第二阶段根据市场发展需要,逐步完善、优化现货市场辅助决策功能,集市场分析预测、报价决策、交易结算、交易复盘等功能于一体,为参与市场交易提供有力支撑,提升市场营销工作效率。针对售电公司代理用户进行用能增值服务,包括用能诊断、用户负荷聚合、用电负荷预测、用户的用能行为分析、综合能源解决方案等增值服务。5.实施时间项目建设期18个月,其中第一阶段系统建设3个月,上线试运行6个月;第二阶段系统建设6个月,上线试运行3个月。按照XXXX发电有限公司信息化总体规划的要求,严格参考XXXX发电有限公司相关制度及项目管理规范进行项目实施。统一规划,分步实施:采用“统一规划、分步实施”的基本实施原则。即在项目实施前制定详细、科学的实施总体规划,分步骤实施。在全面规划的前提下,化整为零进行项目实施工作。实施步骤切实可行:关键步骤的实施工作需依据“先规划,再测试,再调整,再实施”的流程。对于关键性实施步骤先进行逐步详细测试,再进行全面实施,做到实施步骤切实可行。有效规避实施风险:实施工作中,应关注对数据安全性、业务系统影响最小化等风险问题。对关键步骤的实施建立健全的回退机制,以保证整体系统的可用行,规避对业务系统造成的“硬伤”。保证数据完整性和安全性:实施工作中根据业务需要采集相关系统有关数据,严格保障数据安全性及一致性。健全的项目管理与工程质量保障体系:实施工作将严格遵循XXXX发电有限公司项目管理与工程质量保障体系,将贯穿从设备采购到项目验收的整个过程。实施过程将建立各种规范的管理制度,规范各种项目实施文档,为实施工作的顺利进行起到监督、保障作用。6.承建单位XXX股份有限公司7.当前进展第一阶段已建设完成投入使用;第二阶段正在建设中。二、应用场景及建设方案场景描述本项目主要是对机组实时边际利润的研究。内容涉及到以预测价格、实时功率、实时煤耗、实时综合厂用电率、实时厂用电率等数据作为基础,通过实时计算机组的边际利润,从而指导生产调度,促进生产经营效益的提升。(1)全网负荷预测研究基于历史统调负荷、新能源总出力、联络线负荷、天气信息等数据,利用线性回归预测模型、SVR预测模型、XGBoost预测模型等多组合预测模型,对运行日统调负荷、新能源总出力、联络线负荷进行预测。(2)价格预测研究基于历史统调负荷、全网新能源出力、联络线负荷、机组实际出力、调峰出清价格及预测的统调负荷、新能源总出力、联络线负荷等信息,利用XGBoost训练预测模型,预测运行日调峰出清价格、上网电价,准确率达到90%以上。(3)实时边际利润计算实时边际利润=发电收入+调峰收入-燃料成本-水费-材料费-购电费-环保费-两个细则考核电费。在计算实时边际利润的过程中,以预测的运行日调峰出清价格、水费价格、材料费价格、购电费价格、环保费价格、两个细则考核电费为基础,再获取机组实时发电功率、实时煤耗、实时综合厂用电率、实时厂用电率,实时计算发电机组收入及成本,最终实现实时计算边际利润的目标。(4)指导生产调度在计算实时煤耗的同时,会同时计算0边际利润,当目标利润接近0边际利润时,系统会给调度员做出实时提醒,指导调度员及时做出相应调整,确保发电厂的发电效益。图.实时边际利润流程图(5)经营分析及策略基于对上网电价、入厂标单、调峰收入、供热收入、两个细则考核、零边际利润进行分析预测,形成经营策略,指导营销人员对长周期经营策略进行制定,提高经营效益。本项目拟以提高燃煤发电厂发电效益为目的,通过预测各项收入和成本度电价格,对机组边际利润研究。实时边际利润计算显著提高了生产调度的灵敏性及时性,同时也提高了经营生产效益。技术架构1.技术路线(1)设计思想业务组件化设计:业务组件化设计理念是所有现代化的设计架构的基础。也是业务不断扩展而催生出来的符合企业实际情况的真实、有效的解决方案。通过组件化设计将整个系统划分为若干正交的紧密关联的子系统,以及高内聚低耦合的小而美的模块与微服务。每个子系统必定有其核心关注点和基础关注点,而基础关注点中交叠的部分,即是子系统交互定义的基础。组件化是可灵活组合和可定制的前提,是构建大型软件应用的核心思想。组件化的基本技巧是“识别和分离关注点”。组件化另一个基本技巧是“面向接口编程”,先创建所需要的组件接口,然后创建基于组件接口的应用骨架,最后根据需求及场景创建和注入具体实现。高可用性设计:高可用性H.A.(HighAvailability)指的是通过尽量缩短因日常维护操作(计划)和突发的系统崩溃(非计划)所导致的停机时间,以提高系统和应用的可用性。它与被认为是不间断操作的容错技术有所不同,HA系统是企业防止核心计算机系统因故障停机的最有效手段。高可用主要涉及的方面有:网络高可用、服务器高可用、存储高可用。使用软件或硬件技术实现网络、服务器及存储的高度可用性,实现当网络、服务器、存储出现故障时,可以快速切换,达到系统不影响用户访问的目的。算法库及算法自由组合的预测设计:价格预测建立算法库,用户可根据历史经验和系统分析的结果,自主或自动调用合适的算法。算法的增加和减少可通过离线方式进行维护,不影响系统的正常运行。价格预测方案的制定、计算与比较可制定不同的预测方案可根据不同类型的价格预测选用不同方案方案由不同的算法组成每种算法具有多种参数指标(或模板)综合算法是必需的根据所选定的算法或综合算法进行预测开发技术微服务开发框架:Microservices(微服务)是当今世界最火爆的软件架构。相比早期软件工程,微服务已经变成了一种新的面向服务的架构(SOA)。微服务将系统拆分成多个不同的组件,互相之间协调组织成为一个整体。该技术架构具有组件化开发,松耦合集成,易安装、易部署、易拓展、易维护、高可靠性和高扩展性等优点,降低了开发难度和成本,同时降低了组件的耦合度,极大地增强了软件的可维护性、可扩展性。前端开发框架:前端框架采用目前主流的前后端分离的开发方式,在移动端利用标准化框架,让网页应用呈现和原生应用相似的体验。并且采用SPA(SingleApplication)单页应用技术,所有用到的展现数据都是后端通过异步接口(AJAX/JSONP)的方式提供的,前端只管展现。对于SPA具体的技术采用Vue实现,Vue是一套用于构建用户界面的渐进式框架。与其它大型框架不同的是,Vue被设计为可以自底向上逐层应用。Vue的核心库只关注视图层,不仅易于上手,还便于与第三方库或既有项目整合。另一方面,当与现代化的工具链以及各种支持类库结合使用时,Vue也完全能够为复杂的单页应用提供驱动。基于容器技术的应用:容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口(类似iPhone的app)。几乎没有性能开销,可以很容易地在机器和数据中心中运行,最重要的是,他们不依赖于任何语言、框架包括系统。2.总体架构项目建设以XXX公司及下属发售电企业的营销部门为对象,通过信息系统提供营销数据和交易决策支持,具体部署架构如下图:机组实时利润曲线系统集中部署在XXX公司,满足公司及下属单位的使用需求及统一管理要求,支持面向内、外网用户的服务,支持私有服务器的部署方式。内网应用及数据库部署满足数据安全要求,同时通过反向隔离装置接收交易中心发送过来的数据。接口服务器、应用服务器及数据库服务器部署在公司外网,通过防火墙与公网隔离。系统通过集团公司广域网与电厂内部OA、SIS、公司ERP等系统进行数据集成。良好的数据交互设计,数据类型涵盖营销、经营策略实际需求及权限管理需求。为确保XXX公司机组实时利润曲线系统能够适应正在逐步推进的电力市场建设,并能在未来几年保持技术领先型,系统设计阶段充分研究XXX电力中长期、辅助服务及现货市场交易规则,结合发电企业实际业务场景,以市场事务管理、经济运营分析和营销策略为业务主线进行设计。3.系统技术架构设计XXXX发电有限公司机组实时边际利润曲线系统研究与开发采用当今成熟的新技术、新设备、新成果,使系统具备实用性、可靠性、可扩展和可维护性;系统应采用开放的体系结构,增强与第三方的交互性。(1)遵循原则系统技术架构设计中主要遵循以下原则:1)先进性、成熟性、实用性采用成熟并具有良好业绩的技术、设备、平台,确保系统具有较长的生命周期,既能满足当前的需求,又能适应未来的发展(包括设备和技术两方面内容)。网络架构层次结构符合企业分层架构模式。2)可靠性系统能够保证正常不间断的7*24小时运行。对于安装的服务器、数据库,必须能适应现场的工作环境,以确保系统稳定。3)高效性注重各子系统的信息共享,提高整个系统高效率的传输和运行能力。采用高效的国际标准通讯规约,提高通讯效率和网络规范性。4)实时性设备、终端及软件数据处理必须反应快速,满足实时性的需求。5)完整性提供与各种外界系统的通信功能,并在整体系统的运作上确保信息的完整性。6)安全性通过在系统部署相关安全措施,以有效确保系统各个层次安全(包括系统、网络、应用安全等),包括有效的防病毒防黑客技术措施。7)可扩展性考虑到系统随业务需要不断增加的特点,系统需在设计的各个方面实现系统扩展的便利性和在线扩展的技术可行性。8)易用性系统应考虑不同层次人员角色,系统界面要具备便捷性和人性化,也要考虑业务管理员和系统管理员的易维护性。(2)架构设计采用国际国内成熟软件平台,在标准功能的基础上进行二次开发,尽可能降低开发风险,能够提供先进整套解决方案。具体要求应当包括但不限于以下内容:采用业界成熟的B/S多层体系结构;应用需符合主流技术架构标准,具有良好的可移植性。包括:支持主流操作系统(如UNIX、Linux、Windows等);支持多种数据库类型(如Oracle、MySQL);支持主流中间件(如Websphere、Weblogic、JBoss、Tomcat等)应用平台化、产品化、组件化的技术框架来实现系统各模块应用重构,并可方便进行二次开发;系统可以进行灵活的调整,负载增加时系统可以进行平滑的扩容和升级;基于Web服务技术来做应用集成,以保证应用系统间的功能集成;运用统一门户,以保证为用户提供统一的门户服务,实现应用展示的定制化和个性化;基于XML来构建应用系统间的数据交换和共享,以方便信息的管理、存储和交换。(3)面向服务的业务组件设计与选型在系统设计中,业务的各项具体功能应用分为界面控制组件、业务逻辑组件,并进行了业务逻辑封装,所有的业务应用功能按照业务耦合程度被分解为基本的处理单元,通过组件的组合、装配适应业务的动态变化和业务伸缩需要。业务逻辑被封装成一个个独立的业务组件单元,组件与生俱来的服务特性可保证业务应用能够轻松完成服务注册、发布、调用。具体的业务组件以服务提供者向服务注册中心注册其提供的服务,其他应用系统以消费者身份向注册中心获取服务提供者地址列表,根据负载均衡算法直接调用提供者,并整合到其应用中。系统技术架构如下图所示:在总的逻辑结构上,我们将系统划分为展现层、业务组合层、服务接入层、服务层、组件层和资源层六个层面,通过各个层面的协同和合作实现系统的运转。如上图,每一层由前到后全部是单向依赖。1)展现层展现层即客户界面,展现层负责向用户显示信息,并且解析用户命令。展现层关注用户与系统人机交互,业务界面展现,本系统提供了统一的展现框架和丰富的界面交互组件用于快速构建高性能、易操作、良好用户体验的业务页面。展现层更多是从技术上要求满足用户业务处理界面展现要求,包括对不同终端设备,操作系统,语言环境,网络环境的客户端支持。2)业务组合层业务组合层关注业务活动分解,服务组装,流程编排,满足业务流程管理、设计、实现技术的各个方面要求。业务组合层定义软件可以完成的工作,并且通过服务接入层调用服务实现业务逻辑。这个层要保持简练,它不包括处理业务规则或知识,只是给下一层相互协作的服务接入协调任务,委派工作,也就是主要提供服务组合和编排的功能。在不需要进行服务组合编排的情况下,展现层可直接与服务接入层进行交互。在这个层次中不反映业务情况的状态,但反映用户和程序的任务进度的状态。这就使得服务粒度最大化这一设计原则的实施成为可能。3)服务接入层负责发布服务和控制其它层对服务实现层的调用。支持将服务发布为RPC、RestfulWebservice以及基于SOAP的Webservice,简化开发人员工作量,这些支持的协议都是中立、标准的接口协议,其中RestfulWebservice和基于SOAP的Webservice是与特定技术平台和实现无关的,可被异构系统调用。服务接入层还实现服务的注册、服务的监控、服务的发布和服务的审计等功能,支持对外生成WSDL文件的能力。服务接入时需要确定服务合约,服务合约由一个或多个发布的文档组成,这些文档表示了关于一个服务的元信息。服务合约的基本部分包含用来表示他的技术接口文档,通过定义高度标准化和一致设计的共同的表示和数据模型,服务合约有效的对底层的专有技术特性进行抽象,以一种不包含任何厂商相关细节的方式对服务能力进行表述,确保在服务结构、服务厂商变化、服务内部逻辑发生改变后不需要对服务的调用进行修改。4)服务提供层是业务模型的落地实现,业务系统的核心,负责表达业务流程和活动中业务对象的职能、规则和状态。业务对象是高度内聚的,多个业务对象通过业务组合层的组织来协作完成一个任务或者功能。服务是SOA中最基本的术语,SOA的目标是对业务规则、功能抽象,在这之上构建大型分布式系统,这为IT系统设计和开发都描绘了一个清晰的结构。虽然系统内部是技术性的,但外部的接口必须设计成业务人员能够理解,在外部看来屏蔽掉技术的细节。服务是独立的,其粒度必须保证业务功能独立健壮,支持业务过程合成层中任意业务编排需要,即使流程有异常错误的情况,服务也必须保护业务数据完整和有效性。5)组件层负责操作访问系统内部资源,对企业各个项目可以复用的组件进行封装。企业组件完成功能实现,保证服务质量,对服务层或者其他互操作系统提供了程序接口级访问,同一个组件可以被多个服务重用。可以将校验,数据存储,事务,异常,日志,安全等公用功能提取出来生成标准服务组件,实现功能的复用,非共性的服务封装成业务组件完成业务的实现,这一层采用Java语言实现。6)数据资源可操作的系统资源表示支撑组件层的可操作的系统资源,包括数据库、文件等。(4)基于Dubbo的SOA服务化核心框架本系统支持采用Dubbo轻量级的分布式RPC框架部署,它使用Spring进行配置,而非注入式的编程方式,通过配置将各种各样需要提供的服务能力注册到注册中心即可,并可以在多个服务源中进行切换,如下图:服务的消费者(Consumer)可以是多种形式,这里采用war包的方式放到Jetty服务器中。后台由Spring容器进行管理,以获得服务的句柄;服务的提供者(Provider)同样可以采用多种形式,这里也同样采用war包方式放到Jetty服务器中(也可以通过dubbo提供的main函数直接注册服务提供者),并由Spring容器进行管理。支持多个Provider同时注册,服务之前互相独立调用。服务注册中心(Registry)用于管理所有的服务,Consumer和Provider都需要在配置中指明注册中心地址。Registry可以使用Redis和Zookeeper实现,阿里官方推荐后者。Dubbo实现的监控中心(Monitor)和服务治理程序(Admin)用于监控系统的使用情况和性能,同时在多个提供者的情况下,提供服务治理功能,例如权重,生效/失效设置等。(5)基于MuleESB的技术服务总线MuleESB是一种基于Java的、轻量级的企业服务总线和集成平台。基于MuleESB开发者可以快速、简单的连接应用,并能够实现数据的转换。通过MuleESB构建平台服务总线,ApacheDrools构建规则引擎,使我们的服务能力能在跨应用、跨语言、跨平台进行链接、交互。MuleESB的优秀功能如下:服务的创建与管理(Servicecreationandhosting):用MuleESB作为一个轻量级的服务容器来暴露和管理可重用的服务。服务调解(Servicemediation):隐藏服务消息的格式和协议,将业务逻辑从消息中独立出来,并可以实现本地独立的服务调用。消息路由(Messagerouting):基于内容和规则的消息路由、消息过滤、消息合并和消息的重新排序。数据转换(Datatransformation):在不同的格式和传输协议中进行转换数据。(6)基于Redis的内存数据库运用Redis具有在数据存储中快速读写数据的能力,所以它比关系型数据库更具有性能优势。但是,关键值数据存储是简单的,它们没有一个类似于SQL的查询语言或者结构化的数据模型。相反,它们有一个把键值作为与数值相关的标识符来使用的简单字典或哈希模式。管理员使用这些键来进行数值的存储和检索。通过键值存储是简单快速的,它可用于实现丰富数据模型和关系型数据库查询功能的良好匹配。特殊情况可以将部分数据缓存在redis中,减轻关系型数据库频繁交互。(7)持续集成开发设计整体技术架构引入持续化集成理念,使用Git作为版本控制工具,使用Maven作为构建工具,使用Jenkins搭建持续集成环境,增加自动化代码编译、审查、单元测试、集成测试,以及自动化部署,构建系统消息通知等。持续集成使整个项目过程全自动化,拥有众多优势:1)增加项目稳定性代码的编译、审查、测试、打包、部署、反馈等工作,通过自动化的持续集成可以将这些重复的动作都变成自动化的,无需太多人工干预,减少人工重复的过程,保证了没必要的人为错误出现。2)减少风险、保证质量在协同工作中,大量重复工作容易导致各种错误,持续集成通过自动化过程减少大量重复的人力工作就大大的降低了项目的风险。另外,一天中进行多次的集成,并做了相应的自动化测试,这样有利于检查缺陷,了解软件的健康状况,减少假定。利用持续集成,开发人员对源代码进行的小改动,会及时和其他的代码进行集成,一旦出现问题,项目成员马上就会被通知到,问题也会在第一时间被修复。3)易部署、易维护开发提交代码之后,只有构建成功,就会生成一个在任何时间可部署的软件产品,可恐怕是对用户来说最显而易见的好处。不采用持续集成的情况下,项目中的问题有可能到交付前的集成测试的时候才发现,有可能会导致延迟发布产品,而在急于修复这些缺陷的时候又有可能引入新的缺陷,最终可能导致项目失败。4)增强项目的可见性持续集成系统为项目构建状态和品质指标提供了及时的信息,有些持续集成系统可以报告功能完成度和缺陷率。由于经常集成,我们可以看到一些趋势,如构建成功或失败、总体品质以及其它的项目信息。4.系统数据架构设计系统应按照统一数据模型规范,确保数据描述的一致性和准确性。(1)数据库设计遵循XXXX发电有限公司的数据标准和规范,包括企业资源数据库及一体化业务系统数据模型规范和要求,符合对应业务域的信息分类与编码规范。(2)数据质量符合XXXX发电有限公司信息系统数据质量管理办法及对应业务域的数据质量管理细则要求。(3)系统保证数据准确、可靠、完整,并能实现与相关平台进行有效的数据交互。建设方案1.关键模型及算法(1)时间序列回归分析预测模型回归分析的任务是寻找即自变量与因变量之间存在着的相关关系及其回归方程式。按自变量的多少可分为一元回归分析和多元回归分析;按照自变量与因变量之间的回归方程的类型可分为线性回归分析和非线性回归分析。(2)线性回归预测模型回归分析利用多个特征量(天气、GDP等)与目标值(实际负荷)之间的关联关系建立模型,再利用历史数据通过梯度下降法,来找到特征影响量与负荷的最优多元线性关系,利用数据归一化和交差验证法来快速减小模型误差,模型训练完成后,然后再利用第二天的特征影响量预测数据代入训练好的模型中,从而预测第二天的负荷。(3)神经网络预测模型误差反向传播神经网络简称为BP(BackPropagation)网络,它是一种具有三层或三层以上的多层神经网络,每一层都由若干个神经元组成。利用特征影响量(天气、GDP等)历史数据与历史负荷训练,通过减少希望输出(实际负荷)与实际输出(预测负荷)误差的原则,从输出层经各隐含层、最后回到输人层逐层修正各连接权。随着这种误差逆传播训练的不断进行,网络对输入模式响应的正确率也将不断提高,从而训练出最优的模型。然后再利用第二天的特征影响量预测数据,代入模型中,预测出第二天的负荷。(4)SVR预测模型支持向量机(SupportVectorMachine)是Cortes和Vapnik于1995年首先提出的,它在解决小样本、非线性及高维模式识别中表现出许多特有的优势,并能够推广应用到函数拟合等其他机器学习问题中。支持向量机方法是建立在统计学习理论的VC维理论和结构风险最小原理基础上的,根据有限的样本信息在模型的复杂性(即对特定训练样本的学习精度,Accuracy)和学习能力(即无错误地识别任意样本的能力)之间寻求最佳折衷,以期获得最好的泛化能力。SVM的基本模型是定义在特征空间上的间隔最大的线性分类器,间隔最大使它有别于感知机;SVM还包括核技巧,这使它成为实质上的非线性分类器。SVM的的学习策略就是间隔最大化,可形式化为一个求解凸二次规划的问题,也等价于正则化的合页损失函数的最小化问题。SVM的的学习算法就是求解凸二次规划的最优化算法。SVR(SupportVectorRegression)是SVM的回归模型,通过改变SVM参数优化模型的约束条件,使其可以利用SVM的思路训练一个回归模型。(5)XGBoost预测模型XGBoost本质上是GBDT的一种工程实现,并基于GBDT进行了许多改进,在解决各种工业界的实际问题中有广泛的应用。GBDT(GradientBoostingDecisionTree),全名叫梯度提升决策树,使用的是**Boosting**的思想。Boosting方法训练基分类器时采用串行的方式,各个基分类器之间有依赖。它的基本思路是将基分类器层层叠加,每一层在训练的时候,对前一层基分类器分错的样本,给予更高的权重。测试时,根据各层分类器的结果的加权得到最终结果。GBDT的原理是所有弱分类器的结果相加等于预测值,然后下一个弱分类器去拟合误差函数对预测值的残差(这个残差就是预测值与真实值之间的误差)。GBST的弱分类器的表现形式就是各棵树。XGBoost在实现GBDT的基础上,在工程是线上做了大量的优化,比如XGBoost显式地增加了正则项来控制模型复杂度,防止模型过拟合;XGBoost对代价函数进行了二阶泰勒展开,二阶导数有利于梯度下降的更快更准;XGBoost支持使用多种类型的基分类器。(6)基于组合思想的预测模型单一模型往往受模型输入变量数目影响,考虑的影响因素难免片面,预测效果可能不尽人意。利用多个模型从不同的角度进行预测,然后再将预测结果进行组合,综合这些模型的结果能达到博采众长的目的。 根据数据挖掘中的相似搜索理论和人工神经网络(ArtificalNeuralNetwork)工具建立了预测模型。其中相似搜索用来生成神经网络的训练集和输入矩阵,运用Matlab6.5中的神经网络工具实现模型计算。在组合预测方法中,可以考虑将单一模型预测结果直接加权组合。不同预测方法的预测结果都有误差,通过对各种不同预测方法的所得结果进行综合分析,选择合适的权重,从而可以得到更好的综合模型。2.系统建设应用系统通过机组实时边际利润、负荷预测、价格预测等功能模块建设,提高日常经营管理的便捷性,提高管理效率,构建“以效益为中心”的经营管理系统,辅助经营管理人员进行指导生产调度。一级功能模块包括:1、经营日管控工作台;2、调峰收入日分析;3、调峰出清结算;4、经营策略分析;5、机组实时利润曲线;6、电量日报;7、发电量对标通报;7、电价预测;8、负荷预测;9、平台及系
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