智能电网可视化调度系统设计研究

电网规模越来越大,电网的结构越来越复杂,调度员面对海量信息作出正确决策需要的时间也越来越长。传统SCADA/EMS数据特点很难满足智能电网发展的需求,因此急需新的方法、手段和工具,对电网进行实时监视和控制,确保电网安全经济运行。针对这些问题提出了可视化调度系统的解决方案,并对该系统的设计进行了探讨。     

基于Hadoop生态环境的大数据平台在电网公司海量数据准实时处理中的应用

随着智能电网的发展,电网公司的各类业务应用产生了海量的数据,传统信息技术的解决方案在数据存储和分析技术方面存在一定的瓶颈,其架构难以满足对数据海量准实时处理的需求。基于Hadoop生态环境的大数据技术是以分布式文件系统为基础的大规模并行数据处理平台,它能充分利用硬件集群的资源,进行并行计算和内存流计算,大大提高了数据运算分析的效率,全面支撑电网公司如准实时线损运算、设备准实时在线故障研判预警等对海量准实时数据处理分析的需求,有望大大提高数据管理的效率。     

大数据在智能电网领域的应用

近年来,世界各国都开展了智能电网的研究工作。智能电网的最终目标是建设成为覆盖电力系统整个生产过程,包括发电、输电、变电、配电、用电及调度等多个环节的全景实时系统。而支撑智能电网安全、自愈、绿色、坚强及可靠运行的基础是电网全景实时数据采集、传输和存储,以及累积的海量多源数据快速分析。因而随着智能电网建设的不断深入和推进,电网运行和设备检/监测产生的数据量呈指数级增长,逐渐构成了当今信息学界所关注的大数据。主要阐述了大数据在智能电网中的应用领域及面临的挑战,为今后大数据在电网领域中的应用提供借鉴。     

电网智能调度中的大数据及应用场景研究

随着风光储等新能源广泛接入,电网调度运行过程中涉及到海量、多类型、复杂度高的数据,将电网运行数据转化为知识是智能调度发展的必然趋势。为满足大数据全景深度分析的应用需求,文章从数据来源、数据特点、应用趋势等方面对智能调度数据进行了深入分析和总结,结合智能调度的新需求。分析大数据技术在智能调度领域的潜在应用场景。为实现单一数据源无法实现的准确、安全、经济等目标综合最优的智能化分析和决策提供参考。     

HBase在智能电网异构数据同步中的应用

未来的智能电网在运行中将会产生海量的多态、异构数据,对这些数据的可靠获取、实时分析、同步及处理会给电网信息系统带来前所未有的压力。因此,把电网大数据迁移到云端—数据中心,来实现异构数据的精准、实时同步则显得尤为必要。以解决未来智能电网大数据处理问题为出发点,通过对电网数据中心相关功能需求进行细致分析,对比传统的关系型数据库建模基础,提出了基于Hbase架构的智能电网数据中心的解决方案。最后通过对比MySQL性能进行模拟测试,得出所提出的设计方案能够很好地适用于未来智能电网数据中心的构建以及异构数据的同步,达到电网大数据的实时共享、监测及准确分析、处理的目的,在未来智能电网信息管理系统中具有广阔的应用前景。     

地区电网智能调度控制系统实践与展望

基于地县调度机构的业务需求,深入分析了地区电网智能调度控制系统建设中遇到的网络安全要求高、调控数据增长快、地县需求差异大、缺乏事故处理全流程辅助决策等深层次问题。针对需求与存在的问题,从支持地县广域网络安全互联、适应地县通信网络带宽窄、满足地县不同运行人员按需定制的实时监视需求、增强调度控制系统支持调控大数据量处理能力、提高地县设备控制安全综合防误能力、满足电网事故处理全过程的调度辅助决策等方面,总结了地区电网调度控制系统的技术实践。最后针对地区电网智能调度控制系统在逐步推广过程中需要关注的技术发展问题提出了展望。     

智能电网大数据研究综述

随着能源互联网、数字电网和泛在物联网的建设和推进,传统电网正在发生深刻的变化,智能测量设备所产生的海量数据使得电网不仅能对设备进行实时监测,集成各类分布式能源,还能为用户提供最优的能源解决方案。鉴于此,对智能电网大数据技术的发展现状进行综述,讨论智能电网的特点和能源数据的多源性,总结大数据在智能电网中的应用,分析机器学习、数据挖掘等技术在电网大数据分析中的应用及特点,归纳提升大数据分析能力的主流平台与知识提取方法,并对智能电网大数据中存在的挑战和机遇进行展望。     

依托Hadoop架构的海量变压器实时监测与存储方案构建

随着智能电网的建设以及电力变压器在线监测技术的成熟,电力变压器在线监测数据呈现出体量大、类型多等特点。使用传统存储技术存储变压器在线监测数据,已不能满足实时、快速的需求。为此,设计基于Hadoop集群的变压器在线监测数据存储方案。该方案利用HBase(分布式列式数据库)具有快速实时读写数据的优势,将变压器在线监测系统采集的海量数据实时快速地存储。为能自动快速实时收集数据和避免因数据流过大造成系统崩溃,分别采用Flume(日志收集工具)和Kafka(分布式流处理平台)收集和缓存数据。以电力变压器在线监测的油色谱数据为例,验证了所提存储方案的可行性和有效性。     

面向电网大数据的分布式实时数据库管理系统

随着坚强智能电网建设的不断深入,现有的实时数据库无法满足千万级测点规模及大容量存储的需求。分析了电网大数据的客观需求及现有实时数据库的技术瓶颈,将分布式技术引入到实时数据库领域,研究并设计了面向电网大数据的分布式实时数据库管理系统,可以为坚强智能电网的建设和发展提供技术支撑。     

电力调度大数据应用平台系统技术研究

为解决智能电网的发展中电网运行和设备检测或监测数据、电力企业管理数据、电力企业营销等数据海量的增加带来的不同业务系统之间分散地开发、运行和管理,系统数据存储结构独立,带来数据多源、格式不一致,数据准确性、实时性不强,数据质量不高,缺乏统一的数据规范等问题,本文利用Hadoop的分布式文件系统HDFS和并行处理框架MapReduce的工作原理,搭建电网调度大数据应用平台系统,解决了不同业务系统之间的数据不能及时共享、访问、管理与分析挖掘等问题。采用数据清洗数据,解决数据质量不高的问题。搭建电网调度大数据应用平台系统,既能实现跨专业、跨部门的多维度关联分析,又能满足海量的智能电网数据存储和数据处理需求,并具有强大的伸缩性,可扩展为电网实现安全、可靠、经济、高效地运行提供保障。     

智能电网大数据流式处理方法与状态监测异常检测

针对智能电网大数据流的实时性、易失性、无序性等特点,提出智能电网大数据的实时流处理框架,实现数据收集、数据缓冲与流式计算,满足状态监测异常检测与用电数据分析等快速处理需要。通过采集系统节点监听数据源变化并实时收集数据,利用消息订阅模式对数据进行缓冲,解决数据采集与流式计算速度不一致的问题。提出一种基于Storm的状态监测数据流滑动窗口处理方法,在规定时间内分批处理状态监测数据流,保证数据的连续计算,通过阈值判断进行异常检测。实验结果表明,在集群规模一定的条件下,适当地改变工作进程数以及执行器线程的并发数设置,可以增大滑动窗口的元件吞吐量,提高状态监测异常检测的实时处理效率。     

基于云计算的用电信息采集系统性能提升关键技术研究及应用

随着智能电网建设的开展,不断增长的海量数据使得传统的Oracle数据库无法满足当前用电信息采集系统的需要。基于云计算技术设计了一个智能电网的用电信息采集系统,利用数据存储环境实现对采集前置机集群获取的大规模用电信息的高吞吐写入,利用并行ETL实现与传统应用之间数据的可靠共享,在云计算环境中实现复杂查询和分析计算并高效运行。实验表明,该系统相对于传统关系型数据库集群方案,具有明显的性能优势。     

智能电网调度控制系统中历史数据服务优化方案

在智能电网调度控制系统中,历史数据存储规模呈爆发式增长态势,海量历史数据的冲击,影响了数据访问效率,为满足历史数据高效访问的需求,针对历史数据服务提出了全新的解决方案。文中提出增加历史数据缓冲区,缓存管理电网热点数据,提高数据处理效率,减轻历史库负载;优化任务分配器,协调数据缓存区与关系库分工作业,对历史数据服务进行有效的管理和调度;设计历史数据会话监听机制,实时监视数据库会话状态,保障历史数据服务的安全性和稳定性。实践证明,基于缓存的历史数据服务能够满足爆发式海量数据场景下的数据访问需求,保障电网调度控制系统的安全稳定运行。     

智能电网监控运行大数据分析系统总体设计

电网监控数据具有多源、高维、先验、异构的特点,传统依靠人工经验的电网监控运行分析技术已无法满足大电网集中调控、一体化运行的发展要求,需要实现电网监控运行全过程信息的高效汇集和智能挖掘分析,以提高监控人员对电网实时运行状态的主动感知能力。文中通过分析现有业务系统在数据规范和分析手段等方面的局限性,阐明了建设智能电网监控运行大数据分析系统的必要性,提出了以监控业务需求为引领的"数据到模型,模型到应用"的技术路线,设计了涵盖数据接入至业务应用自下而上的整体架构,构建了统计分析中心、趋势预警中心、智能搜索中心及可视化展示中心的功能体系,取得了规范化数据接入、全过程数据处理及大数据因果分析建模等关键技术的突破,形成了事前异常趋势预警,事中快速处置和事后闭环分析的管理模式。根据示范工程的建设和试点运行情况,介绍监控运行大数据分析系统在数据规范处理、业务分析建模和监控业务管理方面的应用成效及未来应用展望。     

基于CIM接口的配电网理论线损在线计算

加强线损管理对于电力企业降低运行成本具有重要意义。随着智能电网及高级配电自动化的发展,对自动化系统的实时性和自我分析能力要求越来越高,对在线计算配电网理论线损也提出了迫切的需求。设计一种配电网理论线损在线计算方案,从配电GIS及DSM系统中导入计算所需的数据,计算方便、准确、高效。该系统提高了配电生产的管理水平,并符合智能配电网的发展要求。     

面向对象互操作数据交换协议的应用研究

面向对象具有互操作性的数据传输协议规定了电能信息采集与管理系统主站、采集终端或电能表之间的通信协议,包括通信架构、数据链路层、应用层、以及接口类及其对象和对象标识。针对电能采集多样化的采集任务需求及采集系统通信协议的统一性、规范性、耦合性、可靠性和灵活性等要求,通过研究国内外现用于智能电网建设用电信息采集系统通信协议,结合国内智能电能表的功能特点,研究面向对象互操作数据交换通信协议在电能表上的应用,依照协议规则进行扩展和定制的数据项,实现了适用于用户自定义灵活配置的功能,准确高效采集现场用户需要信息,适应下一代智能电能表发展需要。对评价电能表通信协议的互操作性及扩展性等方面,具有一定的参考价值。     

一种智能电网中具有隐私保护的数据收集方案

与传统电网不同,智能电网通过智能终端使用户与电网公司间形成即时连接的网络,实现双向、高速的数据传输和信息控制,以及实时的参数采样。然而,频繁的数据采集在满足实时管理的同时也带来了用户敏感信息泄露的问题。文章以盲签名技术为基础,结合密钥分配方案提出了一种有效的具有隐私保护能力的数据收集方案,该方案可将用户的用电数据匿名通过楼宇网关传递给本地聚合器。性能分析结果表明,该方案可以保护用户的隐私数据,而且计算量较小。     

智能电网调度控制系统集群化技术

针对智能电网调度控制系统信息规模及处理压力剧增的情况,面向电网发展的实际需求,分析了通用集群技术在智能电网调度控制系统中的适用性,提出了超大规模电网调度控制系统集群化总体架构。介绍了资源管理、心跳管理、资源定位、分布式数据存储与访问等平台集群化支撑技术,以及数据采集、实时监控、公式计算、在线预警等典型应用功能的集群化方法。     

虚拟局域网技术在智能电网中的应用研究

智能电网运行过程的管理需要海量的数据。如何快速可靠地传输、处理和存储这些数据成为有效管理智能电网的必要课题。在分析智能电网管理基本特性的基础上,设计了三层交换的虚拟局域网(VLAN),将分布式智能电网数据管理体系有效划分为不受地理位置限制而逻辑通信单元清晰的子系统,可以有效减少网络的拥堵,提高智能电网数据处理的效率。