大数据的中低压配网运维平台的研究

发表时间:2020/6/1   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:林永栋
[导读] 摘要:随着国家经济的快速发展,国民对电力系统的安到断口可靠性的要求越来越高,因此运维管理变得非常重要。
        泉州供电服务有限公司  福建泉州  362000
        摘要:随着国家经济的快速发展,国民对电力系统的安到断口可靠性的要求越来越高,因此运维管理变得非常重要。运维管理要运用信息化建设的理念开展,即运用大数据分析技术和智能技术进行,转变传统的工作方式和管理方法,逐步形成对中低压配网的“实时监控、统一调试、科学管理”运行机制,为后续发展奠定坚实的基础。本文对大数据的中低压配网运维平台的研究进行探讨。
        关键词:大数据;中低压配网;运维平台
        一、建立中低压配网运维平台需要的关键技术
        1、数据归集
        中低压配网的数据具有多样性、复杂性、不确定性的特点,由于系统从外部数据源中获取各种数据,因此必须对这些数据进行提取、归类、筛选、修复、转换、重新加载等操作,为后续的各种数据处理敞佳备。数据归集是建立中低压配网运维平台的首要环节。数据提取的有效性及精准性关系至做障判断的二自瑰度,同时影响运维的效率。
        2、数据存储
        在中低压配网的大数据中,一般为结构化数据,同时也包括图像、音频、视频、文本等非结构化数据。对于大数据而言,总的存储模式一般采用分布式数据库的存储模式,其中结构化数据一般采用关系型数据库(如Oracle),该数据库系统不仅可以存储海里数据,而且数据检索和查询速度较快;半结构化数据则采用分布式数据库(如HBase),该数据库系统具有较强的可靠性和兼容性,适合存储类似于音频图像的数据;非结构化数据则采用分布式文件系统(如Hadoop),该系统具有可扩展性存储的高效陛,适合存储一些文本之类的数据。
        3、数据处理
        由于中低压配网的数据类型较多,因此必须根据不同的数据类型和业务类型进行数据处理。一般而言,动态型且吞吐且较大的数据采用流处理技术,该技术能实时处理各种动态数据,具有高效、稳定的特点;对于静态型数据处理可选择批处理技术,该技术可对.多个数据源的数据进行并行处理,具有简便易行、伸缩性好的特点;多种计算并行处理可选择内在计算的方试,也就是说可能同时存在流处理、批处理、图形处理等相结合的夕丛里方式,这样可提高数据处理的效率。
        4、数据分析
        中低压配网运维系统的所有数据经过一系列的处理后,可对该数据进行数据分析。数据分析是该系统的最关键的环节,一般采用数据挖掘的方法。数据挖掘技术可分为统计方法、机器学习方法、棒经网络方法和数据库方法。在中低压配网运维平台中,一般采用机器学习方法为酬尤的解决方案,通过对机器设备的学习更新,加强设备的识别能力,提高电网数据处理的智能化。
        二、中低压配网运维平台的架构分析
        1、系统架构
        中低压配网运维平台的系统架构要根据配电信息的层次划分,系统主要以云计算和大数据技术作为核心模式,具有开放性的特点,创建系统架构要根据当地的实际情况确定,以处理流程为主线进行设计。系统结构主要由用户层、网络传输层、前里端、后台服务端四大部分组成。用户层主要由故障报修者通过电脑、智能手机进行报修;网络传输层主要是由目前国内的三大运营商所提积传输线路,主要是基站或传输专线;前置端(DMZ)是接收数据后进行转换处理,通过内外数据交换平台(前置端),到达后台的服务器;后台服务器系统(内网)主要是把数据储存在数据库中,并进行一系列的数据处理后进行大数据分析,把分析结果通过PC端显示出来,即判断出故障的地点、原因等。
        2、应用架构
       
        图1  应用架构图
        中低压配网运维平台的框架大体分为交互层、大数据处理平台、应用层。应用框架如图1所示。各个业务系统分别采集了来自各数据源的不同数据,把原始记录先记录在前端服务器数据库中,然后根据数据中心的服务器进行大数据计算分析,根据分析结果进行故障处理和日常巡检。
        三、中低压配网运维平台的功能设计
        1、电网日常监控
        中低压配网在运行过程中,各方面的状态信息可通过实时监控的方式提取出来,具体包括以下几个方面:(1)基本情况,即电网的负载量、供电范围(图)、当前在网的用户数量、各变压器及线路的负载率等,都能通过图形或列表的方式显示。(2)电网维保,该功能主要是监测电网故障处理及日常保养情况,其中包括故障上报、已完成的故障处理、故障处理理过程跟踪、日常线路及设备的检修隋况、故障影响范围。(3)派工处理,即委派相应的维修人员到电网故障的地点进行维修,并能实时反馈维修清况和进度,同时显示所有维修人员的维修信息,包括完成的时间和维修效果等。(4)该功能主要是电网的发展规范及工作计划信息的显示,其中包括电网的扩容、新线路部署、停电训创通知、工程实施状态跟踪等。
        2、电网故障诊断
        中低压配网的故障诊断主要根据三大方面的信息来源进行分析:(1)电网线路诊断,主到根据线路负载率、电流大小、电压范围、用户使用情况、线路及设备的老化程度等进行初步的判断。(2)电网结构布局,主要根据电网的线路走向、变压器的设置等进行判断。(3)故障方信息,即根据故障方所提供的相关信息进行判断,信息内容一般包括开户信息、故障地点、操作行为等。根据诊断信息,系统会自动进行大数据分析,自动定位故障的地点和故障原因。
        3、电网故障处理
        在找到电网故障的地点和原因后,必须派维修人员进行现场处理,功能主要包括故障地点信息、维修人员数量、维修时使用的工具或装备、维修实时进度、预计维修时间、维修情况反馈、用户反馈、工单统计及分析等,派工情况可通过电脑终端或手机App显示,派工信息可通过手机提醒相关维修人员,相关人员可以看到关键节点的信息。
        4、电网安全防护
        系统根据日常电网的监控数据,经过大数据处理分析后,做下一步的安全防护决策,主要根据线路的破损及老旧清况、能耗清况、可靠性、工单数据分析等方面进行分析。例如,对老旧的线路或设备进行更换,故障率高的地方进行线路重新规划或整改,对违规乱拉线路的行为予以管控等,从而提高电网的防护等级。
        5、决策分析
        根据系统的运维情况,线路及设备的运行状况、资源配备情况等;经过大数据分析后,得出一系列的参考数值。对于领导层而言,这些数据为下一步的电网规划及发展提供参考,其中包括系统升级改造、资源配置、结构优化、电网发展规划等,进而提高决策的快捷性和精准性。
        四、项目实施
        项目实施遵循的原则:要满足各部门的功能需要,资源配置要合理有效,同时要为今后的发展预留可扩展的空间。系统采用B/S三层结构开发,应用服务器中间件采用Tomcat提供Web及APP访问服务,后台数据库采用Or-acle、Mongodb数据库,硬盘方面配备了数据库服务器、应用服务器、接口服务器、电脑终端及相关的外部设备。
        结束语
        通过构建中低压配网运维平台,95598客服人员可把故障的地点和故障现象及时通知维修人员,及时处理现场故障,同时通过对电网的实时监控,可发现电网本身存在的缺陷,为电网的升级和改造提供参考,从而提升电网的可靠性。
        参考文献:
        [1]基于多源数据挖掘的低压配电网线损智能诊断模型[J].宋惠忠,顾华忠,顾韬,韦安强,周子誉.浙江电力.2017(12)
        [2]基于载波通信技术的低压配电网设备自动化识别系统[J].张凤翱,李国平.浙江电力.2017(04)
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