基于海量電力數(shù)據(jù)的用電管控平臺(tái)

和立生+李翌+和文昌+奉杰

摘 要 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使基礎(chǔ)設(shè)備不斷進(jìn)行革新，海量電力數(shù)據(jù)的建立綜合了My SQL數(shù)據(jù)庫(kù)和Spark技術(shù)，滿足了海量數(shù)據(jù)處理得要求。借助GIS技術(shù)，電網(wǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)和電力的供求情況可以展示在地圖上，基于此就可以對(duì)電力技術(shù)進(jìn)行有效性地?cái)?shù)據(jù)挖掘和分析，在管控電力的基礎(chǔ)上進(jìn)行未來(lái)狀態(tài)的預(yù)測(cè)。

【關(guān)鍵詞】海量電力數(shù)據(jù) 用電管控平臺(tái)

1 前言

電力企業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程不斷加快，電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大和信息技術(shù)的快速發(fā)展使電網(wǎng)系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)化進(jìn)程進(jìn)一步加快，不僅使供電的可靠率有所提升，相關(guān)的服務(wù)也使顧客更加滿意。電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集兼具高時(shí)效性和大數(shù)據(jù)性，是服務(wù)質(zhì)量的有力保障。盡管如此，基于海量電力數(shù)據(jù)上的用電平臺(tái)管控還是必不可少的。

2 平臺(tái)性能分析

2.1 先進(jìn)性

物聯(lián)網(wǎng)是對(duì)計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，有助于實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的“智能”整合，被稱為“第三次IT浪潮”。將所有用電用戶通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)這一中間媒介連接到一個(gè)統(tǒng)一的管理平臺(tái)上，對(duì)管理生活的精細(xì)化動(dòng)態(tài)方式的發(fā)展和資源利用率、生產(chǎn)力水平的提高有很大的促進(jìn)作用。不僅如此，這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以一種生活化的方式得到實(shí)體化的體現(xiàn)，是當(dāng)代重要的技術(shù)運(yùn)用成果。

2.2 穩(wěn)定性

基于海量電力數(shù)據(jù)的用電管控平臺(tái)的系統(tǒng)構(gòu)架采用的是基于B/S構(gòu)造的物聯(lián)網(wǎng)IOT平臺(tái)，有多個(gè)既獨(dú)立又相互聯(lián)系的子系統(tǒng)組成，很大程度上滿足了電力管控的多樣化需求。因?yàn)樵撓到y(tǒng)在農(nóng)業(yè)自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)有了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，所以系統(tǒng)的穩(wěn)定性毋庸置疑，可以得到客戶的認(rèn)可。電力的傳輸方面，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以電信級(jí)企業(yè)的配備為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備性能和傳輸?shù)陌踩杂薪^對(duì)的把握。傳輸過(guò)程中運(yùn)用到的GSM、GPRS技術(shù)，核心設(shè)備與基站配備的都是成熟、先進(jìn)的進(jìn)口設(shè)備，不僅容量有保證，監(jiān)控、防范的手段都是一流的。除了基本的電力傳輸路徑，SDH 光纖自愈環(huán)的建成完善了應(yīng)急電路調(diào)度方案，即使數(shù)據(jù)包在IP傳輸中發(fā)生了意外狀況，發(fā)送順序與到達(dá)順序的不同也可以充分保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

2.3 安全性

當(dāng)前的用電控管平臺(tái)采用了GMSK 調(diào)制方式、ARQ 檢錯(cuò)重發(fā)等技術(shù)來(lái)保障數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全。數(shù)據(jù)傳輸前，會(huì)測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸?shù)缆穼?duì)信道干擾的反映敏感程度和用戶對(duì)要傳送的數(shù)據(jù)的可靠性，然后將數(shù)據(jù)按重要程度進(jìn)行排序，不同重要程度和不同的數(shù)據(jù)類型選擇與之相對(duì)應(yīng)的編碼效率、約束長(zhǎng)度和交織深度編碼。最后才送入傳輸?shù)男诺馈＝邮盏絺鬏數(shù)碾娏?shù)據(jù)要求時(shí)，還要按照編碼方案進(jìn)行譯碼，如果沒有正確的編碼方案，就不能將數(shù)據(jù)進(jìn)行信源譯碼或圖象恢復(fù)顯示，所以說(shuō)基于海量電力數(shù)據(jù)的控管平臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸有很高的安全性。

2.4 擴(kuò)展性

這種海量數(shù)據(jù)上的控管平臺(tái)可以滿足各種智能化應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和利用，也可以支持多種標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，具有很大的應(yīng)用擴(kuò)展性。不僅如此，控管平臺(tái)直接面向運(yùn)用界面，完成“面對(duì)面”的交互和應(yīng)用展現(xiàn)。但所有的運(yùn)行都在設(shè)備的協(xié)議開發(fā)下驅(qū)動(dòng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)控達(dá)到監(jiān)控信息共享的目的。

3 系統(tǒng)平臺(tái)具備的強(qiáng)大的功能

3.1 完備的用戶管理功能

基于海量數(shù)據(jù)的用電傳輸平臺(tái)以物聯(lián)網(wǎng)IOT平臺(tái)為后盾，擁有完備的用戶管理功能，不但是機(jī)構(gòu)的設(shè)置還是人員的管理與權(quán)限分配，都進(jìn)行了仔細(xì)詳盡的功能規(guī)劃，使每個(gè)功能模塊的操作權(quán)限在獨(dú)立的基礎(chǔ)上可以位于嚴(yán)格的管理下。對(duì)于不同級(jí)別的系統(tǒng)安全和控制級(jí)別設(shè)置，平臺(tái)分別設(shè)定了與之級(jí)別對(duì)應(yīng)的限制和控制操作者來(lái)執(zhí)行相關(guān)操作，確保用戶指定的區(qū)域能夠得到最有效的供電。不同安全級(jí)別的配置操作不同，如果不能根據(jù)要求配置人力資源，不僅會(huì)浪費(fèi)有限的資源，顧客的要求也不能得到高質(zhì)量的滿足。特殊的控制級(jí)別與限定對(duì)設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行手動(dòng)的控制結(jié)合，讓操作人員將這些數(shù)據(jù)以手動(dòng)鍵盤命令的形式發(fā)出。

3.2 系統(tǒng)預(yù)警功能

進(jìn)一步完善平臺(tái)的預(yù)警系統(tǒng)可以在故障及其它異常情況發(fā)生時(shí)得到最及時(shí)的預(yù)警。系統(tǒng)可以將預(yù)警的訊號(hào)以最醒目的方式顯示在平臺(tái)操作人員電腦屏幕的特定報(bào)警顯示位置上。除了那些繼續(xù)處理得預(yù)警，系統(tǒng)還會(huì)選擇最近一段時(shí)間需要處理但是未被留意的異常情況投射到屏幕上，提醒正在監(jiān)察任何其它情況操作人員，這里有異常的情況急需解決。系統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng)還有電力用戶的使用界面相連，這樣給操作人員在排查預(yù)警點(diǎn)的具體情況提供了很大的方便。

3.3 實(shí)時(shí)電量、電壓、電流采集功能

將整個(gè)的電力數(shù)據(jù)平臺(tái)的設(shè)備管理與物聯(lián)網(wǎng)相連有助于對(duì)每個(gè)智能電力監(jiān)控終端設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行隨時(shí)的查看，具體到每一個(gè)小時(shí)刻設(shè)備的實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)。包括電量、電壓在內(nèi)的各種數(shù)據(jù)都可以被準(zhǔn)確記錄，為后期的數(shù)據(jù)核查提供了可能，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，還可以通過(guò)記錄的數(shù)據(jù)查出是哪一個(gè)環(huán)節(jié)導(dǎo)致了事故的發(fā)生。

3.4 限流功能

用電管理平臺(tái)的建立讓電力監(jiān)控變成可能，通過(guò)系統(tǒng)的終端設(shè)備可以將電力監(jiān)控設(shè)備下達(dá)負(fù)荷閥值安裝在用戶的電力使用設(shè)備中，一旦用電負(fù)荷達(dá)到閥值的90%左右，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信號(hào)，在提醒用戶的同時(shí)提醒管理人員，如果用戶沒有注意到預(yù)警，操作人員就可以遠(yuǎn)程切斷電源，避免事故的發(fā)生。當(dāng)負(fù)荷繼續(xù)增加，超過(guò)100%負(fù)荷閥值并形成穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)做出判斷，使遠(yuǎn)程斷路器跳閘。事后，用戶再聯(lián)系操作人員，請(qǐng)管理人員下達(dá)合閘指令，斷開的電路就可以恢復(fù)正常的運(yùn)行了。如果沒有合閘指令，客戶是無(wú)法私自合上斷路器的，這主要是為了用戶的安全考慮。

4 結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的用電管控已經(jīng)不能滿足客戶的要求，只有基于海量數(shù)據(jù)下的用電平臺(tái)才能滿足發(fā)展的需要。文章對(duì)海量的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行了特點(diǎn)和功能上的挖掘，為更加高效的用電控管平臺(tái)提供參考。但是硬件平臺(tái)的具體時(shí)間還處于初步階段，需要進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘世冠，蘇超.基于海量電力數(shù)據(jù)的用電管控平臺(tái)[J].電子測(cè)試，2015.

[2]孫立擎.電力大數(shù)據(jù)檢索方法研究[J].東北電力大學(xué)，2016.

[3]熊克卿.基于數(shù)據(jù)挖掘的居民用戶能源管控技術(shù)研究[J].華北電力大學(xué)，2016.

[4]郭強(qiáng).基于云計(jì)算的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘的研究[J].華北理工大學(xué)，2015.