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。     

智能电网监控运行大数据应用模型构建方法

由于电网数据具有多源、高维、先验、异构的特点,并且蕴含大量因果关系,如何从电网历史大数据中挖掘出不同应用场景的因果关系,从而构建监控运行业务应用是电网监控专业实际生产及管理的热点问题。文中根据电网大数据的因果关系特征,提出了一种新颖的基于因果关联分析和概率图模型建模的智能挖掘算法框架。结合相关性分析和格兰杰因果分析方法,该框架能够从海量多源多维生数据中提炼出因果关系变量集,进而生成监控大数据因果概率图模型。基于上述理论,提出一种两阶段的电网监控运行大数据应用模型的工程构建方法,第1阶段采用大数据分析方法从海量多源多维生数据中挖掘出存在强因果关系的变量集合,第2阶段通过人工经验与算法推荐的因果概率图模型相结合,构造出监控业务模型。基于上述模型构建的智能电网监控运行大数据分析系统,已在多个省级调控中心上线运行,其运行结果验证了所提方法的有效性。     

基于三维全景的变电站智能视频监控系统

基于三维全景的变电站智能视频监控系统实现了变电站各监控系统数据的综合应用,为智能电网的建设提供有效的技术及应用支撑。系统由各种接入设备和应用服务器组成,基于变电站三维动态交互、视频智能分析、智能联动、前端综合数据接入等关键技术实现,并与电网视频监控统一平台互联,具备常用的视频和高级功能。实践证明,系统对安全生产有重要意义,为＂大运行＂、＂大检修＂体系的建设起到了积极的促进作用。     

McWiLL宽带无线技术在辽宁电力示范网的应用

结合电力部门对语音、数据和视频综合业务的通信需求,组建McWiLL宽带无线接入辽宁电力应用示范网,实现智能电网下的多媒体集群、协同作业、宽带数据接入、移动视频传输等业务。研发基于McWiLL技术的电力专用、工业级、宽带无线智能终端产品,构建统一的电力实时数据采集、综合监测管理信息化业务平台。本项目现已完成基站安装与功能调试、各业务终端性能外场测试和系统初期运行性能测试,开展了数据采集、营业网点全业务接入、应急通信、移动办公、宽带无线上网、视频监控等业务。     

McWiLL宽带无线技术在辽宁电力示范网的应用

结合电力部门对语音、数据和视频综合业务的通信需求,组建McWiLL宽带无线接入辽宁电力应用示范网,实现智能电网下的多媒体集群、协同作业、宽带数据接入、移动视频传输等业务.研发基于McWiLL技术的电力专用、工业级、宽带无线智能终端产品,构建统一的电力实时数据采集、综合监测管理信息化业务平台.本项目现已完成基站安装与功能调试、各业务终端性能外场测试和系统初期运行性能测试,开展了数据采集、营业网点全业务接入、应急通信、移动办公、宽带无线上网、视频监控等业务.     

智能调度分布式一体化建模方案

智能调度建设要求调度中心共享信息,为此提出了智能调度分布式一体化建模方案。该方案中,各级调度系统之间通过模型信息联动技术,实现图形、数据、模型的共享;通过模型拆分/合并技术、在线外网等值技术等建立全电网模型和图形,并获取实时运行数据;通过模型信息订阅技术为各应用系统提供个性化的模型信息服务。分布式一体化建模可为智能调度提供一体化模型与基础数据,实现模型信息的源端维护、全网共享,满足调度中心对全电网的模型分析、安全预警、辅助决策等业务需要。     

基于监控大数据的设备监控业务评价指标体系的设计与实现

随着智能变电站的逐步覆盖,以及智能电网监控运行大数据分析系统数据接入范围的扩大,监控大数据系统具备海量数据的基本特征。文章设计的基于监控大数据系统的调控机构设备监控业务评价指标体系,主要包括数据管理、业务指标计算、GIS展示等功能,其中业务指标计算是以全网设备运行数据为基础,业务指标的计算具备数据规模大、计算复杂的特点。为了解决海量数据的统计效率,系统采用去中心化的建设思路,设计采用分级复用、面向服务和内存计算策略的多级指标计算框架,实现各类监控业务指标的高效统计,能够满足系统快速响应的非功能性需求,同时结合面向服务的分布式架构设计,实现不同系统之间的数据贯通,提升设备监控的业务协同能力,系统具备良好的扩展性。     

智能配电网多源信息集成模型系统研究

作为智能电网建设发展的重要技术支撑,智能配电网多源信息集成模型融合了配电网现有的自动化系统,并结合IEC 61968-11或IEC 61907-301相关规范标准,通过构建统一智能配电网信息集成互事模型,将智能配电网系统中所涉及输电、变电、配电、用电,以及电源环节的设备资源信息、子系统间点对点服务信息、能源供需信息、电力客户需求侧电能供应响应信息等作为集成模型的信息源,实现了配电网不同子系统间多源信息数据的一体化建模和智能集成共享,使配电网能够满足未来分布式新能源接入、复杂网络化架构、节能环保等智能电网多源数据信息集成模型组件的更高需求.     

基于多源数据集成的电网规划综合数据平台

针对规划系统的各环节间数据难以有效共享等不足,以及规划业务系统与其他各专业系统的数据集成缺乏统一规划和设计等问题,通过有效集成PMS、GIS、EMS、智能配网监控、用电信息采集等多个业务系统,采用数据仓库(ETL)、K-means聚簇算法等大数据技术手段,实现了结构化、非结构化、海量历史/准实时、电网空间数据等信息的高效接入以及电网设备、运行水平、图形管理、规划方案等数据的深度融合,形成了集数据融合、存储、计算、建模、挖掘、分析及智能感知于一体的电网规划综合数据平台,首次实现了省域电网发展专业数据资产的集中管理与高度共享。山东省、市、县三级电网的全面推广应用表明了所提平台的有效性和工程效益。     

基于多源监控数据的设备状态感知方法

近年来,随着智能电网的发展,电网资产及相应的量测数据呈级数增长。但复杂且非结构性电网数据对电网公司安全、稳定运行提出挑战,亟需在电网企业调度控制中心系统中构建多源异构数据平台。本文提出了一种基于电网多源监控数据的设备状态感知方法。首先建立监控数据模型及数据平台;接着采用基于聚类的深度学习方法开展设备监控调度系统状态感知和辅助决策研究;最后对所提出的状态感知方法进行实际验证。所提出方法可有效对设备运行状态进行判断与感知,实现检修业务的智能辅助决策。     

国电南瑞智能配电网运行控制关键技术通过鉴定

正近日,国电南瑞"智能配电网运行控制关键技术与核心装备研发及应用"项目通过江苏省经济和信息化委员会组织的科技成果鉴定。鉴定组一致认为:项目研究成果在技术上整体达到了国际领先水平,其中全电网统一建模及模型交互拼接技术、多源配电网故障处理算法及面向配电网非健全信息下多信息融合的故障容错处理算法、遵循IEC61968国际标准的信息交互及营配调等环节的多源异构数据集成与业务融合互动应用技术为国际首创。     

基于电力设备的监控业务一体化管理方法

从不同电压等级、接线方式的变电站包含的电力设备出发,对监控业务进行一体化管理。通过对设备间隔、一次设备、二次设备、监控信号的关系进行建模,基于规则辅助生成规范的监控信息点表。基于事件的监控信号分析,能够将无序、离散的监控信号以电网事件的方式展示出来。将电网运行的相关数据通过设备模型关联起来,做到监控业务的一体化管理,解决了以往监控信号量大、命名不规范问题,为调控运行人员提供了一个条理清晰、数据统一的一体化管理平台。     

基于IEC61850标准的水电厂监控系统信息建模

文中首先简单介绍了IEC61850标准及其发展现状,分析了其在智能水电站的应用,随后阐述了IEC61850标准建模技术及模型层次结构,并结合H9000监控系统接入白山电厂智能一体化平台的实际工程,着重介绍了基于IEC61850标准构建H9000监控系统信息模型的建模技术和主要流程。最后,介绍了该信息模型接入白山电厂智能一体化平台的现场IEC61850标准通信调试及运行情况。     

配电云主站架构方案与关键技术

针对传统配电自动化系统主站功能扩展难、物联网设备接入能力不足、海量多源数据存储计算能力差的现状,应用云计算、大数据及移动互联网等技术,构建了适用于中低压配电网设备运维与接入需求的配电自动化大四区云主站系统。构建由商用组件、开源组件、自产实时监控平台组件构成的混合型省级配电云主站系统,构建省级配电网运行监控与运行状态管控类微服务和微应用,实现海量终端数据管理、设备管理、应用管理,满足业务功能分责、分权、分区管理支撑配电网调度与运维的总体要求,实现多类数据沉淀,为后期开展大数据分析决策类应用提供支撑。     

智能电网调度控制系统在线监测评估研究与应用

随着变电站设备监控业务的开展和交直流混合互联大电网协调控制的需要,智能电网调度控制系统接入和交换的数据种类和数量均较以往大大增加,承载的业务也更为多样化,这就对智能电网调度控制系统的在线运行分析和预警能力提出了更高的要求。研究了智能电网调度控制系统在线监测评估技术,提出在线监测评估的软、硬件架构,并在安徽省调智能电网调度控制系统中进行了工程应用,实现了智能电网调度控制系统的在线监测和智能评估预警,有效提高了系统在线监测能力和风险防御水平。     

基于人工智能和综合防误的复杂大电网调度驾驶舱平台建设

结合人工智能和综合防误技术,针对电网调度业务从调度业务规则、知识图谱建立和智能调度驾驶舱运行技术三个方面着手,建立了适用于广东电网的智能驾驶舱平台.该智能驾驶舱平台具体包括操作驾驶舱、调控和辅助决策驾驶舱以及大数据分析驾驶舱.通过部署智能化人工智能组件,识别和探测业务场景,根据多元数据融合和深度 学习获得的知识图谱和调度业务模型,进行全业务链条复杂大电网辅助驾驶.应用结果表明,该成果运用人工智能技术进行建模和训练,结合实际业务场景,通过数据融合和数据驱动性建立支持平台,有效保证了复杂大电网调度运行的安全性.     

发电厂并网运行与辅助服务评价系统的构建

通过建立发电厂并网运行与辅助服务评价模型,实现了对并网运行考核与辅助服务补偿进行统一、灵活管理;以经济手段加强了对并网发电厂的公平、公正、公开管理,提高了电网调度的精益化和智能化水平;系统实现了考核管理、辅助服务、模型管理、结算管理、数据整合、信息发布、系统管理等功能。系统在海量数据处理中应用智能容错与修正技术对残缺不良数据进行识别和智能业务逻辑分类自动处理,解决了考核源数据处理数据量大、数据类型杂乱的难题。     

融合型配电网大数据处理平台架构设计

为深化配电系统多源异构电力大数据的挖掘与应用,提出一种电力物联网与智能电网融合的配电网大数据处理平台架构方案.首先,针对两网融合的大数据处理研究现状,统筹当前主要业务需求,提出一种基于软件定义网络的云边协同总体架构设计;其次,就电力大数据的存取交互方式,考虑海量数据的多源异构特性,构建了一种分布式的3层数据管理架构;然...     

智能电网大数据平台及其关键技术研究

智能电网是大数据的重要技术应用领域之一。智能电网大数据平台是大数据挖掘的基础,首先分析智能电网大数据特征及业务需求,然后结合业务详细分析大数据的关键技术,最后给出了大数据平台架构和业务应用架构。智能电网大数据平台实现了智能电网全数据共享,并为业务应用开发和运行提供支撑平台。     

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。