基于电力调度大数据的状态估计智能分析技术 吴汉斌

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:吴汉斌 田海水
[导读] 摘要:以大数据技术为依托,从数据质量的视角出发,对电网数据所适用的治理体系进行了设计,借助云平台所提供功能,完成将数据分析向存储分析调度转化的操作,通过实验平台的搭建方式,对体系在数据治理方面具备的可行性及科学性进行了验证,希望能够给相关人士提供帮助。
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        摘要:以大数据技术为依托,从数据质量的视角出发,对电网数据所适用的治理体系进行了设计,借助云平台所提供功能,完成将数据分析向存储分析调度转化的操作,通过实验平台的搭建方式,对体系在数据治理方面具备的可行性及科学性进行了验证,希望能够给相关人士提供帮助。
        关键词:电力调度;大数据;智能技术
        1 引言
        在电网的发展和技术进步的同时,电力系统中的各种问题逐渐暴露。一方面,随着用电需求的逐渐增大,电力系统逐渐复杂,电力系统在安全运行过程中面临的压力越来越大,为了适应科学发展理念,电力系统需要不断进行资源的优化配置,实现发电过程中的节能减排,还要面对各种复杂的环境因素等,目前的电力系统迫切需要革新;另一方面,随着电网的逐步扩大,其运行过程中所产生的数据也在不断增加,合理分析和处理大规模的数据,提高电网的运行效率是目前电力系统发展中的重大课题。
        2 总体技术方案
        通信调度过程全景化管控过程中,主要与当前应用的比较成熟的应用系统进行对接,如雷电定位系统、GIS、生产管理系统、在线监测系统等,在对这些应用系统进行对接过程中,需要将其产生的各种数据进行融合,从而分析电网设备的运行状态,以及电网运行的实时数据和静态数据等。由于这些数据来自不同的应用系统,存在异构性,因此,在通信调度时还要对这些异构数据进行处理,使其标准统一化、规范化,进而提高数据存储和访问的速度,从而实现电网设备状态的实时监控、运行风险的实时扫描、诊断电网故障、实时展示电网状态、电网的运行优化及自动分析报告等,为电力系统的运维部门提供一个全景化、智能化、实时的设备管控信息平台,为工作人员的故障诊断、电力抢修、状态监控及电力生产管理等多个方面提供技术支持。
        3 配电网调度系统存在的问题
        3.1 系统灵活性欠佳
        虽然目前智能技术发展迅速,智能电网调度系统开始引进越来越多的技术,使系统功能更加丰富化,但是对系统设计进行分析,实现一体化架构设计仍十分困难,难以完成多级调度和多专业的覆盖,不能满足调度中横向协同以及纵向贯通的要求。从另一个角度分析,因为深受其他因素的影响,调度机构及厂站在系统建设环节,所使用的技术繁多,不具统一性和规范性,多为独立建设,联系松散,设计不具规范化,实现信息数据共享较为困难。这也是调度系统不具灵活性的重要原因。
        3.2 系统标准化推广率较低
        现如今电力技术发展迅速,电力系统也逐渐趋于完善,该过程中出现了诸多电网数据,因为系统标准化管理跟不上技术发展的步伐,导致模型数据不统一问题严重,因为功能独立的模型不能满足整体调度需要,彼此间独立建设不利于相互联系,导致系统标准化推广率较低,不利于智能电网调度运行的发展。并且现如今电网调度愈发复杂,传统的方式应无法满足目前调度的要求。
        4 电力调度大数据智能化技术
        4.1 全景调控统一数据模型
        就电力调度控制系统而言,其大数据来源相对广泛,包括SCADA、EMS等不下10套应用系统,每一套系统均具有不依赖于其他系统独自运行、不对其他系统产生干扰的能力,不同系统集中了不同来源多种类型的数据,具有自己的独立性,各应用系统之间的数据口径并不一样,这就信息的共享以及数据潜在价值的挖掘与发挥来说并不是有利条件。而另一方面,各系统中还拥有十分大的数据量,这存在显而易见的覆盖有效信息的风险与不足。与调控多元异构数据所具有的相应特征以及大数据具备的数据层面的特征相结合,调控大数据表现出很明显的数据量大、数据类型多、价值密度低、真实性可以保证等特点。

为了做好电力调度自动化工作,在数据处理过程中,首先要有规范统一的数据结构,执行对电力调度自动化系统中各项数据信息的统一任务,同时,为不同变电站信息类型同数据之间的相互对应提供可靠保证,使每一项涉及的到的数据信息在上传之时均能实现对电力企业相应需求的有效满足,统一于国家电网发布的对应数据。只有将这些工作做好、做实,电力调度自动化系统中的数据信息的汇报以及分析等效率才能得到切实有效的保证,系统在使用过程中才具有安全性可言。
        4.2 全景化管控平台前后端交互模式实现
        电力系统由于对安全性有较高要求,因此通信调度全景化管控平台搭建是基于电力系统内部的私有网络,直接与各个应用系统进行数据交换,这就要求通信调度全景化管控平台的前后端数据必须以报文的方式进行交互。一般在应用中报文的发送主要有中间件和Socket方式,相对来说Socket方式价格适当,使用范围较广,而且其能够在异构系统之间进行双向通信连接,因此,通信调度全景化管控平台前后端数据交互采用Socket方式构建异构数据之间的通信。通信调度全景化管控平台消息引擎主要为前后端数据交互提供通讯通道,它主要包括监控画面数据的接收和处理。由于通信调度全景化管控平台架构是由WPF+JA⁃VA设计的异构体系:协议作为通信的基础,因此双方通信之前首先要确定协议。先确定协议包的最大容量,如果超出容量范围,则将数据分多次传递,以避免在数据传输过程中因协议包太长而导致数据丢失、遗漏。
        4.3 运行评估技术的使用
        在不同时间段调度方案对配电网的运行具有决定性作用,但是配电网智能调度的目标使实现电网调度的自动化、互动化和信息化。实现这一目标的重点便是合理利用运行评估技术。在全面评估配电网调度的各个指标时,需要明确每一个运行指标,确保评估具有一定的针对性,同时评估指标需要包括多方面,例如其安全性、稳定性、经济性等,不同指标间的影响作用等,需要对影响配电网运行的指标进行重点的分析,建立不同指标和配电网参数及变化趋势函数的建立,最后完成指标评估模型的建立。该模型目标多样,层次丰富,属性丰富,通过对该模型的合理利用,能够对配电网运行状态进行合理、高效、全面地评估。
        4.4 数据治理应用
        首先,管理层要控制大量数据,在存储和传输数据的同时,对数据集合进行精准分割。其次,处理层强调以作业跟踪器为依托,将任务融入计算架构,参考键值对所表现出的方式,完成映射及排序现有任务的操作,并向规约操作进行传输。随后,经由规约操作,逐一合并相关子集,以键值对为参考,通过逆运算的方式,得到未经处理的真实数据。最后,挖掘层往往与映射、规约存在密切联系,通过检测识别预处理大数据的方式,获得可被用来衡量电能质量及其状态的结论。
        5 结束语
        在电网运行过程中,电网调度发挥着核心作用,目前,我国电网将坚强、智能的电网建设作为总的发展目标,这使得电网调度自动化的研究成为一个必然趋势。文章在分析了电网智能调度平台的总体结构之后,主要对调度平台的数据自动化识别分析进行研究,提出了全景调控统一数据模型及基于Map Reduce的数据运算技术、ETL的多源异构数据处理技术的数据集成框架,实现了调度平台各类异构数据的快速处理,为调度平台的应用提供了必要的技术支撑手段。
        参考文献:
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        [2] 汤伟,杨铖.基于数据挖掘技术的电力调度系统设计与实现[J].自动化与仪器仪表,2019(05):55-58.
        [3] 周源,张羿,彭勇.基于电力调度检修数据的设备检修方法[J].计算机产品与流通,2019(03):45.
        [4] 贺玮,孙艳茹.大数据技术在电力调度工作中的应用[J].现代工业经济和信息化,2017,7(21):53-54+75.
        [5] 刘雅铭.解析电力调度自动化系统中数据挖掘技术应用[J].低碳世界,2017(33):66-67.
 
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