馬成龍

摘要：電網(wǎng)數(shù)據(jù)量不斷增多，處理與監(jiān)測數(shù)據(jù)時(shí)，需要結(jié)合當(dāng)前的海量數(shù)據(jù)信息，選擇合適且有效的技術(shù)手段。本文對(duì)智能電網(wǎng)海量數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測工作現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，分析電網(wǎng)海量數(shù)據(jù)信息的基本框架，研究監(jiān)測數(shù)據(jù)過程中運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效處理與實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);海量信息數(shù)據(jù);監(jiān)測;關(guān)鍵技術(shù)

電力系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)資源的支持下，持續(xù)開展改造與升級(jí)活動(dòng)，電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，智能化與信息化水平也快速提升，電網(wǎng)發(fā)展已經(jīng)步入到大數(shù)據(jù)時(shí)代，必須要重視海量信息數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用工作?，F(xiàn)通過先進(jìn)技術(shù)手段，針對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)信息展開嚴(yán)格監(jiān)測。

1智能電網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

智能電網(wǎng)系統(tǒng)還處于發(fā)展與完善的階段，其導(dǎo)致電網(wǎng)的調(diào)度、用電、配電以及變電等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)量在持續(xù)增加，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)以及云計(jì)算平臺(tái)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)入到電網(wǎng)系統(tǒng)，大數(shù)據(jù)資源與技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行中已經(jīng)占有重要地位，在提升電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)水平的同時(shí)，也給電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理提出了新的要求，智能電表需要完成監(jiān)控與采集海量電網(wǎng)數(shù)據(jù)的任務(wù)，以此將數(shù)據(jù)價(jià)值完整地呈現(xiàn)出來。當(dāng)前電網(wǎng)大數(shù)據(jù)管理的重點(diǎn)對(duì)象為多元異構(gòu)數(shù)據(jù)，深層次檢測環(huán)節(jié)，主要針對(duì)異常、存儲(chǔ)與采集等活動(dòng)的內(nèi)容為主，電網(wǎng)管理工作的核心內(nèi)容為優(yōu)化調(diào)度與配置，高效管理資源，針對(duì)處于監(jiān)控范圍內(nèi)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息展開控制，電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息涵蓋功耗、功率與電壓等，依靠這些信息可以提升電網(wǎng)運(yùn)行效率，增強(qiáng)電網(wǎng)控制系統(tǒng)的可靠性。

2智能電網(wǎng)海量數(shù)據(jù)信息監(jiān)測框架

電網(wǎng)中的海量信息數(shù)據(jù)具有易失性、無序性與實(shí)時(shí)性，處理環(huán)節(jié)有存儲(chǔ)，計(jì)算、接入以及采集，這些處理工作都要通過調(diào)控云技術(shù)才能有序完成。

采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)匯總與監(jiān)聽數(shù)據(jù)源，緩沖系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)之后，可控制與協(xié)調(diào)其速率，采集海量電網(wǎng)數(shù)據(jù)時(shí)，傳感器與智能電表發(fā)揮主要作用，支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸與實(shí)時(shí)采集功能，智能電表在監(jiān)聽數(shù)據(jù)過程中顯示出極強(qiáng)的可靠性與實(shí)時(shí)性;接入海量數(shù)據(jù)之后，考慮到處理與采集數(shù)據(jù)的速度并不一致，為了使數(shù)據(jù)保持完整，可在延遲性相對(duì)偏低的條件下，先對(duì)海量數(shù)據(jù)實(shí)施緩沖處理，以此來優(yōu)化與控制數(shù)據(jù)的流通速度;對(duì)海量數(shù)據(jù)開展流通計(jì)算時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮處理速率方面的問題，以此來對(duì)實(shí)時(shí)性需求加以滿足，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化之后，數(shù)據(jù)的速率也隨之改變，流通計(jì)算出的數(shù)據(jù)只能被應(yīng)用一次，調(diào)節(jié)控制數(shù)據(jù)的功能應(yīng)當(dāng)具有必要的伸縮性，而電網(wǎng)數(shù)據(jù)往往會(huì)受到包括時(shí)間因素在內(nèi)的多種因素的影響，因此更容易產(chǎn)生順序錯(cuò)亂的狀況，無論是在恢復(fù)故障功能還是實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的工作中都需要流通計(jì)算來獲取相應(yīng)的技術(shù)支撐;最后一個(gè)環(huán)節(jié)的工作為存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)，結(jié)合智能電網(wǎng)中預(yù)測負(fù)荷、監(jiān)測用電行為以及監(jiān)測異常情況等多樣化的業(yè)務(wù)需求，應(yīng)選擇而多種方式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并處理結(jié)果，依靠數(shù)據(jù)分析、傳輸以及流通結(jié)果來完成深層次檢測任務(wù)。

3智能電網(wǎng)海量數(shù)據(jù)監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)

3.1構(gòu)建數(shù)據(jù)模型

以電網(wǎng)的阻抗與導(dǎo)納為基礎(chǔ)，立足于電網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸與流通，采用潮流計(jì)算方法，分析電流與電壓間的關(guān)聯(lián)，根據(jù)電網(wǎng)的無功注入與有功注入這一依據(jù)，確定功率與電流之間的關(guān)系，完成計(jì)算與分析的工作，獲得非線性方程，依照潮流坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的計(jì)算結(jié)果來構(gòu)件電網(wǎng)數(shù)據(jù)的模型。智能電網(wǎng)兼具高維、非線性與動(dòng)態(tài)化的特點(diǎn)，進(jìn)行持續(xù)變化時(shí)需要的過渡時(shí)間不長，同時(shí)復(fù)雜度也很高，為了簡化模型，針對(duì)電網(wǎng)中的電氣計(jì)算可采取潮流計(jì)算法，根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行參數(shù)來確定電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量增加之后，數(shù)據(jù)模型也會(huì)因此而變得更加復(fù)雜，通過模型能夠?qū)㈦娋W(wǎng)故障計(jì)算出來，處理故障，恢復(fù)電網(wǎng)使用時(shí)，可總結(jié)異常情況，診斷海量數(shù)據(jù)在傳輸性能上存在的問題，并獲得評(píng)估結(jié)果。

3.2監(jiān)測過程

深層次監(jiān)測技術(shù)可以在采集在線數(shù)據(jù)的同時(shí)，計(jì)算與分析數(shù)據(jù)的判別值與分布情況，依照判別值對(duì)應(yīng)的權(quán)重來實(shí)現(xiàn)控制與調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的目標(biāo)。除了檢測電流、電壓數(shù)據(jù)之外，還可分析電能質(zhì)量的擾動(dòng)情況，測試擾動(dòng)數(shù)據(jù)，該方法存在的主要問題是誤報(bào)率偏高，需提升其準(zhǔn)確率與檢測效率，因此在進(jìn)行檢測時(shí)，可以將調(diào)控云作為技術(shù)基礎(chǔ)，再依靠數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在調(diào)度系統(tǒng)中達(dá)成監(jiān)控海量數(shù)據(jù)的目標(biāo)，確保選擇使用正確的控制方式。在發(fā)電廠與變電站中安裝遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，傳送與采集繼電保護(hù)與設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)等信息。

分析電網(wǎng)數(shù)據(jù)時(shí)，需要以電網(wǎng)信號(hào)的運(yùn)行時(shí)間與角頻率為基礎(chǔ)，確定與之對(duì)應(yīng)的正弦與余弦系數(shù)，同時(shí)掌握分量系數(shù);結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間與坐標(biāo)系來獲得數(shù)據(jù)信號(hào)，完成深層次檢測任務(wù)。智能電網(wǎng)上的電壓會(huì)受到負(fù)載非線性與電負(fù)荷變動(dòng)的直接影響，從而出現(xiàn)變動(dòng)與偏差，在進(jìn)行海量數(shù)據(jù)監(jiān)測時(shí)應(yīng)注意到這方面的問題。

3.3分析測試結(jié)果

測試監(jiān)測系統(tǒng)的有效性之后，發(fā)現(xiàn)海量運(yùn)行數(shù)據(jù)會(huì)給智能電網(wǎng)造成一定的影響，因此必須進(jìn)行協(xié)調(diào)開工至，可加入PC機(jī)，使用數(shù)量為6臺(tái)，CPU內(nèi)存是4GB，操作系統(tǒng)為Windows，以此來搭建符合要求的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過java程序來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)編碼，對(duì)200個(gè)電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測次數(shù)設(shè)置成8次，最終的誤報(bào)率如下，當(dāng)數(shù)據(jù)量為600bit到1400bit時(shí)，誤報(bào)率為20%到40%之間;數(shù)據(jù)量為400bit時(shí)，誤報(bào)率是40%，數(shù)據(jù)量是200bit時(shí)，誤報(bào)率在20%左右，可確定該監(jiān)測方法形成了相對(duì)較高的準(zhǔn)確率，可以滿足深層次監(jiān)測海量數(shù)據(jù)的需求。

4結(jié)論

智能電網(wǎng)在滿足電網(wǎng)應(yīng)用方面有突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是由于構(gòu)造更加復(fù)雜，使用設(shè)備數(shù)量更多，給管理與監(jiān)測工作帶去新挑戰(zhàn)。本文主要針對(duì)監(jiān)測海量電網(wǎng)信息的工作展開分析，借助調(diào)控云技術(shù)來完成深層次檢測任務(wù)，形成較高的檢測準(zhǔn)確率，有助于提升智能電網(wǎng)控制調(diào)度工作水平，增強(qiáng)了電網(wǎng)的可控性。

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